敲低IK1钾通道抑制ClC-3氯通道的表达和功能

目的:探讨Cl C-3氯通道是否为IK1钾通道的调节靶点,重点研究鼻咽癌细胞IK1钾通道对Cl C-3氯通道功能及蛋白表达的影响。方法:采用siRNA转染技术抑制低分化鼻咽癌上皮细胞(CNE-2Z)IK1基因的表达;real-time PCR技术检测Cl C-3 mRNA的表达;Western blot检测Cl C-3的蛋白表达;细胞免疫荧光结合激光共聚焦显微镜技术检测Cl C-3和IK1蛋白在细胞内分布;全细胞膜片钳记录细胞氯电流。结果:IK1 siRNA可以成功转染CNE-2Z细胞,有效抑制鼻咽癌细胞IK1钾离子通道的表达;用IK1 siRNA抑制鼻咽癌细胞IK1钾离子通道的表达后,Cl C-3的mRNA表达上调而Cl C-3蛋白却表达减少:在低分化鼻咽癌上皮细胞,低渗刺激可激活氯通道,产生一个较大的氯电流,在成功转染IK1 siRNA的细胞,此氯电流明显减弱。结论:敲低IK1钾离子通道可抑制Cl C-3氯离子通道的表达和功能。

阿魏酸钠对家兔心室肌细胞钾通道电流的影响

目的:探讨阿魏酸钠对家兔心室肌细胞膜延迟整流钾电流快速与缓慢激活成分(IKr、IKs)、内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法:酶解法分离单个家兔心室肌细胞,以经典的Ⅲ类药胺碘酮为对照,采用全细胞膜片钳技术记录浓度为3.0、10.0、30.0、100.0μmol/L的阿魏酸钠对IKr、IKs、IK1、Ito的作用。结果:阿魏酸钠的作用弱于胺碘酮,二者均可浓度依赖性抑制IKr、IKs时间依赖性外向电流及尾电流(IKr,tail、IKs,tail)。不同浓度的阿魏酸钠对IKr,tail的抑制率为:(12.1±2.5)%、(24.1±3.0)%、(47.0±5.8)%及(58.5±8.3)%(n=5,P<0.05);对IKs,tail的抑制率为:(15.6±6.4)%、(27.1±6.5)%、(45.6±5.8)%及(51.8±6.6)%(n=5,P<0.05),其对IKr,tail及IKs,tail的半数抑制浓度(IC50)均大于胺碘酮(43.6∶3.48μmol/L,44.9∶5.11μmol/L)。30.0、100.0μmol/L阿魏酸钠及10.0、30.0μmol/L胺碘酮可使IK1的I-V曲线左移,在-100mV及-20mV测试电压下,阿魏酸钠对IK1内向、外向电流抑制率小于胺碘酮(n=5,P<0.05)。阿魏酸钠与胺碘酮均不影响Ito及其I-V曲线。结论:阿魏酸钠复合阻滞复极期多种钾电流,可能是其抗心律失常作用的电生理机制之一。

基于多源数据和动作电位特征筛选心肌内向整流钾通道特异性激动剂

目的 基于多源数据和心肌动作电位(action potential,AP)特征筛选出新的内向整流钾通道(inward rectifier potassium channel,IK1)特异性激动剂。方法 HCT116人结肠癌细胞经IK1特异性激动剂zacopride 1μmol/L(Za_1组)和40μmol/L(Za_40组)分别孵育24 h后进行转录组测序(RNA-seq),与对照组(Ctl组)差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)信息导入基于多源数据的药物重定位平台,筛选zacopride作用相似物。采用膜片钳法验证预测药物对SD大鼠左心室肌细胞静息电位(resting potential,RP)和AP的影响。结果 Ctl与Za_1组DEG226个,Ctl与Za_40组DEG 302个。经药物重定位平台筛选,两组数据分别筛选出相似度排序前100的药物,取交集并通过文本关联分析,最终得到7种可能与zacopride具有相似作用且未见文献报道的药物,随机编号Drug 1-7。Drug 4、6、7可增大RP,缩短动作电位时程(action potential duration,APD),是潜在的IK1激动剂;Drug 1和3对AP无明显影响;Drug 5可明显延长APD;Drug 2在低浓度时延长APD,高浓度时缩短AP。经进一步验证,Drug 6阿库氯铵在1~50μmol/L浓度范围内可剂量依赖性增大RP,并缩短APD,符合IK1特异性激动剂对动作电位的作用特征。结论 基于多源数据和心室肌AP作用特征的药物筛查方法有利于快速有效判断药物可能的离子通道靶点,从而筛查到更多的IK1激动剂,为抗心律失常新理论和新方法的研究提供更多可能。