胃癌细胞herg mRNA、HERG蛋白表达及HERG电流强度变化

目的探讨胃癌细胞herg mRNA、HERG蛋白表达及HERG电流强度的变化的临床意义。方法培养胃癌细胞(胃癌细胞系SGC7901、MGC803、AGS、MKN45)及永生化胃上皮细胞(GES),取对数生长期细胞用于实验。采用RT-PCR法检测herg mRNA表达,Western blot法检测HERG蛋白表达,采用全细胞膜片钳技术测定SGC7901及GES的HERG电流强度。结果 herg mRNA及其蛋白在4种胃癌细胞系中均有表达,AGS中HERG蛋白表达量低于其他三种细胞系(P均<0.05);GES中无herg mRNA及其蛋白表达。在SGC7901中检测到HERG电流,GES中未记录到HERG电流。结论 herg mRNA及其蛋白在胃癌细胞系SGC7901、MGC803、AGS、MKN45表达增高,SGC7901中存在HERG电流。HERG蛋白可能参与了胃癌的发生,并与胃癌恶性程度有关。

手动膜片钳检测盐酸罗哌卡因及其右旋异构体对HEK293细胞hERG电流的影响

目的研究比较盐酸罗哌卡因和盐酸罗哌卡因右旋异构体对高表达hERG钾通道的HEK293细胞hERG电流的影响。方法用手动膜片钳检测转染后hERG钾通道稳定表达的HEK293细胞电流,多菲莱德做阳性药,将盐酸罗哌卡因和盐酸罗哌卡因右旋异构体依次稀释成30.00、10.00、3.33、1.11、0.37μmol·L^(-1),依次作用于细胞,记录电流变化,计算抑制率。结果盐酸罗哌卡因0.37、1.11、3.33、10、30μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(6.12±0.30)%、(13.04±1.20)%、(19.21±0.33)%、(35.56±0.66)%、(65.37±4.17)%,IC_(50)为19.482μmol·L^(-1)(n=15)。盐酸罗哌卡因右旋异构体0.37、1.11、3.33、10.00、30.00μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(4.13±3.43)%、(7.34±5.60)%、(9.49±2.75)%、(16.60±0.87)%、(31.36±1.45)%,IC_(50)>30μmol·L^(-1)(n=15)。阳性对照药品多菲莱德0.00185、0.00556、0.01667、0.05000、0.15000μmol·L^(-1)对电流Iherg-tail的抑制率分别为(7.81±2.77)%、(19.67±1.88)%、(57.16±4.39)%、(89.71±3.55)%、(99.66±0.89)%、IC_(50)为0.015μmol·L^(-1)(n=15)。结论和阳性对照药品多菲莱德比较,盐酸罗哌卡因对hERG通道为弱抑制作用,盐酸罗哌卡因右旋异构体对hERG通道为无明显抑制作用。

附子中次乌头碱调控miR-134对心肌细胞hERG通道的影响

目的从miRNA-hERG途径探索双酯型生物碱对心肌细胞毒性的调控机制。方法采用全细胞膜片钳技术测定hERG电流,实时荧光定量PCR测定基因表达水平,蛋白质免疫印迹实验测定蛋白表达。结果3种双酯型生物碱均可降低hERG蛋白和基因表达水平,抑制心肌细胞hERG通道开放率,次乌头碱抑制作用最为显著且呈剂量依赖性。次乌头碱促进miR-134表达量上升最明显,抑制miR-134表达后hERG蛋白基因表达水平显著上升,hERG蛋白基因表达抑制率降低。结论通过对miRNA表达进行修饰,次乌头碱可抑制hERG蛋白基因表达水平及hERG通道开放,此抑制效果可能是附子心脏毒性的重要组成部分。

人胃癌组织中herg1基因和HERG1蛋白过度表达的临床病理意义的研究

目的探讨herg1基因及其表达的HERG1蛋白在胃癌中的表达情况,研究其与胃癌间的相关性。方法应用免疫组化方法(SP法),RT-PCR技术及Western blot方法对64例胃癌组织标本及对应正常胃粘膜组织中的herg1基因及HERG1蛋白的表达进行检测,并进行回顾性随访。结果(1)RT-PCR分析胃癌组织中herg1基因mRNA阳性率为100%(64/64),正常组织中为0%(0/64)。(2)Western blot方法检测胃癌组织中HERG1蛋白表达阳性率为100%(64/64),正常组织中为0%(0/64)。(3)免疫组化分析HERG1蛋白在胃癌组织的阳性率为81.25%(52/64),与其病理类型无关,而在正常组织中未见明显表达,在伴有淋巴结转移或肝转移的胃癌herg1的阳性表达率为100%(10/10),无转移者为78%(42/54)。Hegr1基因的表达与胃癌的淋巴转移、肝转移有相关性(P<0.01)。结论Herg1基因和HERG1蛋白的过度表达参与了胃癌的发生发展过程,同时提示该基因和蛋白的检测可以预测胃癌组织的侵袭、转移倾向,为建立肿瘤转移的分子标志提供了理论和实验依据。

hERG1a突变H70R对hERG1a单源四聚体和hERG1a/hERG1b二源四聚体通道功能的影响

目的本研究拟探索KCNH2编码心肌细胞快速延迟整流钾离子通道(rapidly activating delayed rectifier K^(+)channel,I_(Kr))α亚基(the human ether-à-go-go-related gene,hERG)转录产物——hERG1a特有突变H70R对hERG1a单源四聚体通道(I_(hERG1a))及hERG1a/hERG1b二源四聚体通道(I_(hERG1a/hERG1b))功能的影响,明确是否存在差异。方法以脂质体转染技术通过HEK293细胞表达可疑致病突变。应用全细胞膜片钳技术分别记录I_(hERG1a)、I_(hERG1a/hERG1b)电流。结果H70R对I_(hERG1a/hERG1b)电流密度抑制较I_(hERG1a)更为显著(61%vs 42%;P<0.001);且至稳态激活曲线左移,显著降低半激活电压(P<0.05);H70R对I_(hERG1a)和I_(hERG1a/hERG1b)通道灭活动力学无显著影响(P>0.05),I_(hERG1a/hERG1b)较I_(hERG1a)灭活显著加快(P>0.05)。结论H70R对I_(hERG1a及I_(hERG1a/hERG1b)通道功能影响趋势一致,但对I_(hERG1a/hERG1b)通道电流抑制更为显著,I_(hERG1a/hERG1b)较I_(hERG1a)灭活显著加快,提示在hERG相关临床致病突变研究中应重视I_(hERG1a/hERG1b)通道功能的改变。

药物通过Sp1途径逆转As2O3诱发的hERG通道蛋白表达异常的机制

目的：HERG基因编码快速激活延迟整流钾通道（Ikr），HERG钾通道功能性障碍可引起长QT间期综合征（LQTS）。用于治疗急性早幼粒细胞白血病的As2O3可以通过阻碍hERG蛋白转运至细胞膜以减少hERG钾电流，从而诱发2型LQTS，这一心脏毒性限制了、As2O3的临床应用。我们的研究是寻找可以降低由As2O3诱导的心脏毒性的药物。

苦参碱、氧化苦参碱和白藜芦醇对HERG钾通道表达的影响

由于HERG钾通道在心律失常的发生与治疗中具有双重作用,因此成为近年来研究的热点。本文主要通过免疫荧光化学染色法、激光共聚焦显微镜及Western blotting法分别定性、定量地检测不同浓度的苦参碱、氧化苦参碱和白藜芦醇对稳定转染在HEK-293细胞中HERG钾通道表达的影响。研究发现,苦参碱(1μmol·L-1)和氧化苦参碱(1μmol·L-1)均能够促进定位于HERG-HEK细胞膜上的HERG钾通道的表达(n=5,P<0·05),苦参碱(100μmol·L-1)能够抑制定位于HERG-HEK细胞膜上的HERG钾通道表达(n=5,P<0·05),氧化苦参碱(100μmol·L-1)对HERG钾通道表达没有影响,白藜芦醇不影响HERG-HEK细胞中HERG钾通道表达。结果表明,低浓度的苦参碱促进HERG钾通道表达,高浓度的苦参碱抑制HERG钾通道表达,低浓度的氧化苦参碱促进HERG钾通道表达,白藜芦醇不影响HERG钾通道表达。这为苦参碱、氧化苦参碱和白藜芦醇抗心律失常作用机制及安全性提供了理论依据。

不同化学结构药物与hERG钾离子通道的相互作用

许多不同化学结构的药物可抑制hERG钾离子通道而引起QT间期延长和心律失常。本文首先介绍hERG钾离子通道在结构和功能上的独特之处,然后总结归纳了典型的具有hERG钾离子通道抑制作用的药物,深入分析其不同的作用模式特点,最后从结构上概括出hERG钾离子通道抑制剂所具有的共同特征,为今后在新化学实体设计中避免心脏不良反应提供有益的帮助。

槐果碱对HERG钾通道电生理功能的影响

HERG(human ether-a-go-go-related gene)钾通道在心律失常的发生及治疗中具有重要作用,因此已成为近些年来的研究热点。本研究应用全细胞膜片钳技术记录在HEK(human embryonic kidney)293细胞上稳定表达的HERG钾通道的电流和动力学曲线(激活、失活、复活和去活化)来研究不同浓度槐果碱对HERG电流及动力学曲线的影响,以了解槐果碱抗心律失常的作用机制。结果表明,槐果碱浓度依赖性地抑制HERG时间依赖性电流(Istep)及其尾电流(Itail)。在0 mV时,10、30、100及300μmol.L-1槐果碱对Istep的抑制率分别为(10.7±2.8)%、(11.3±5.5)%、(47.0±2.3)%及(53.7±2.5)%,对Itail的抑制率分别为(1.1±3.0)%、(17.1±3.3)%、(32.7±1.9)%(P<0.05,n=12)及(56.0±2.4)%(P<0.05,n=13)。100μmol.L-1槐果碱作用后失活时间常数减小,失活速率变快;复活时间常数在大部分指令电压下明显减小(P<0.01,n=12),复活速度加快;瞬时失活时间常数减小(P<0.05,n=12);稳态激活、去活化无明显改变。由此可看出,槐果碱通过影响通道的失活过程抑制HERG钾电流,使得心肌细胞复极时间延长,改善快速性心律失常。

HERG钾通道在肿瘤细胞的表达与阿霉素化疗敏感性的关系及红霉素的调节作用

背景与目的:HERG钾通道在许多肿瘤组织中表达,而在肿瘤起源的相应正常组织中却是低表达或不表达。本研究探讨HERG钾通道蛋白在肿瘤细胞的表达及其与阿霉素化疗敏感性的关系,同时观察红霉素的生化调节作用。方法:采用Westernblot法检测HERG钾通道蛋白在肿瘤细胞的表达情况,经过质粒的分离和纯化、基因转染技术、MTT法研究HERG钾通道蛋白的表达与阿霉素的抗肿瘤作用的关系,同时采用MTT法检测红霉素的抗肿瘤作用及其与阿霉素联用时的协同作用,荧光显微镜观察阿霉素进入肿瘤细胞的情况。结果:HERG在不同肿瘤细胞的表达量不同,表达较高的HT鄄29细胞对阿霉素敏感性比表达较低的A549细胞弱。将herg基因转染入表达较低的A549细胞后,从IC50来看,阿霉素的增殖抑制作用明显降低。红霉素能明显抑制HT鄄29细胞的增殖,与阿霉素联用能协同抑制HT鄄29细胞的增殖。herg转染入A549细胞后,阿霉素在肿瘤细胞内的含量基本没有改变。结论:HERG钾通道蛋白的表达与阿霉素的化疗敏感性可能呈一种负相关。红霉素对HERG高表达的HT鄄29细胞增殖具有明显的抑制作用,而对HERG低表达的A549细胞基本无作用,且与阿霉素联用存在明显的协同作用。

柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠模型心肌细胞HERG K^+通道蛋白的研究

目的探讨柴胡三参胶囊对缺血性心律失常大鼠心肌中HERG K^+通道蛋白表达的影响,为柴胡三参胶囊的临床应用提供实验依据,为缺血性心律失常的中医药治疗提供更多的治疗途径。方法将大鼠随机分为空白组、假手术组、模型组、柴胡三参胶囊(青蒿)组、柴胡三参胶囊(常山)组、稳心颗粒组、胺碘酮组,每组各10只,药物组在结扎左冠状动脉前降支前10 d开始预先给药,连续10 d,观察大鼠结扎左冠状动脉前降支后心电图改变及心肌中HERG K^+通道蛋白表达。结果柴胡三参胶囊能够降低缺血性心律失常的发生率(P<0.05)、显著性的降低大鼠心肌细胞HERG K^+通道蛋白的失活(P<0.01)。结论柴胡三参胶囊抗缺血性心律失常的效果明显,心肌细胞HERG K^+通道蛋白是其作用靶点。

白藜芦醇对HERG钾通道电生理功能的影响

目的探讨白藜芦醇对稳定转染HERG基因的HEK293细胞上HERG钾通道的影响,进一步了解其抗心律失常的作用机制。方法传代得到单个HERG-HEK细胞,应用全细胞膜片钳技术记录HERG-HEK细胞上的HERG钾电流和动力学曲线(激活、失活、复活和去活化)。结果白藜芦醇(1、10、100μmol·L-1)浓度依赖性的抑制HERG步阶电流(IHERG)及其尾电流(IHERGtail),0mV电压下1μmol·L-1白藜芦醇抑制IHERG25.3%±9.4%,IHERGtail23.6%±11%;10μmol·L-1白藜芦醇抑制IHERG28%±8.4%,IHERGtail28.8%±9.1%;100μmol.L-1白藜芦醇抑制IHERG43.7%±1.5%,IHERGtail47.9%±11%(P<0.05,n=12)。100μmol·L-1白藜芦醇作用后失活时间常数减小,失活速率变快;去活化时间常数明显减小(P<0.05,n=12)。激活、瞬时失活和复活动力学没有明显变化。结论白藜芦醇通过影响通道的开放状态和失活状态抑制HERG钾电流,从而使得心肌细胞复极时间延长,改善快速性心律失常。

HERG钾通道表达与小檗碱的抗肿瘤作用的关系

目的以HERG钾通道为靶点,研究HERG钾通道表达水平与小檗碱的抗肿瘤作用的相关性。方法采用Westernblot检测了HERG钾离子通道在不同肿瘤细胞的表达情况,经过质粒的分离和纯化、基因转染技术、MTT法研究了HERG钾通道的表达与小檗碱杀伤肿瘤细胞作用的关系,同时通过对细胞粘附能力和明胶酶分泌的测定研究了小檗碱对肿瘤细胞粘附和明胶酶分泌的影响。结果HERG通道蛋白在不同肿瘤细胞的表达水平高低不同,在HT29细胞中表达较高,而在A549细胞中基本不表达,在MCF7、MCF7/ADM、Bel7402、PG细胞中表达居中。HERG通道蛋白表达较高的HT29细胞对小檗碱的敏感性比表达较低的A549细胞弱。将herg基因转染入表达较低的A549细胞后,HERG通道蛋白的表达明显增加,而小檗碱的细胞增殖抑制作用明显降低,IC50值是A549亲本细胞的30倍;同时,它还能抑制HT29细胞对Ⅰ型胶原的粘附和HT1080细胞分泌明胶酶MMP9,这种抑制作用呈浓度依赖性。结论小檗碱对肿瘤细胞的杀伤作用可能与HERG通道的表达呈负相关,即HERG表达高,杀伤作用较弱,反之,杀伤作用较强。同时,小檗碱可能通过抑制肿瘤细胞的粘附功能和释放明胶酶的功能而影响肿瘤的侵袭和转移。HERG钾通道可能是与肿瘤化疗相关的分子靶点。

氟康唑对豚鼠心室肌细胞I_K和在HEK-293细胞中表达的HERG钾通道的抑制作用

目的研究氟康唑对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流(IK)和在HEK-293细胞中表达的HERG钾通道的抑制作用。方法应用酶解法消化豚鼠单个心室肌细胞,观察氟康唑对IK的影响;采用磷酸钙沉淀瞬时转染的方法将HERG基因表达于HEK-293细胞上,观察氟康唑对野生型HERG钾通道电流、激活和失活曲线的影响,以及氟康唑对Y652A和F656C突变型HERG钾通道的作用;IK和HERG电流的记录均采用全细胞膜片钳技术。结果氟康唑(0.01、0.1、1、3、10、30、100、300和1 000μmol.L-1)浓度依赖性地抑制IK和HERG钾电流,其IC50值分别为(68.1±21.6)μmol.L-1和(48.2±9.4)μmol.L-1,对HERG钾通道的电压依赖性激活和失活曲线无影响;与野生型(WT)比较,Y652A和F656C突变型可减弱氟康唑对HERG通道的阻断作用。结论氟康唑能阻断IK和HERG通道,Y652和F656是氟康唑与HERG通道结合的关键位点。

大蒜素对HEK293细胞HERG电流的阻滞作用

目的研究大蒜素对HEK293细胞HERG电流的作用,探讨其抗心律失常的可能机制。方法采用瞬时转染的方法,将HERG通道质粒转入HEK293细胞上,应用细胞外局部灌流法于膜片钳高阻抗封接形成后给予大蒜素,使其终浓度为30μmol/L。室温下,采用全细胞膜片钳技术在电压钳形模式下记录电流和门控动力学,观察大蒜素对HERG电流的作用。结果 30μmol/L大蒜素对正常大鼠心室肌细胞HERG电流有显著的阻滞效应,使其尾电流密度由73.5±4.3 p A/p F降低至42.1±3.6 p A/p F(P<0.01,n=14)。其作用呈浓度依赖性。半数抑制浓度为34.74μmol/L,Hill系数为1.01。大蒜素可使HERG的电流-电压曲线降低,且随着去极化电位的增加,作用更加明显,提示其作用具有电压依赖性,门控机制研究发现大蒜素可以使通道激活曲线向更正的方向移动,进而延迟激活;使通道稳态失活更负的方向移动,导致失活加速。同时,使通道灭活的慢时间常数缩短,从而加速通道的灭活。结论大蒜素抑制HEK293细胞上HERG电流,提示这可能是其治疗心律失常的细胞电生理基础。

抗心律失常药物作用的靶点——HERG K^+通道

快速延迟整流钾电流(rapidly activating com ponent of delayed rectifier potassium current,IKr)在心肌动作电位复极化过程中发挥重要作用。HERG基因编码心脏快速延迟整流钾通道的α亚基,HERG基因突变导致遗传性长QT间期综合征(long QT syndrome,LQTS),另外IKr/HERG通道是绝大多数能引起心脏QT间期延长药物的作用靶标,其他一些化学结构不同的药物也可阻断该通道,引起QT间期延长,甚至发展成获得性心律失常。本文从门控机制及功能、HERG通道相关的心律失常、药物与通道相互作用机制、优化通道靶点的策略等四个方面综述IKr/HERG通道在抗心律失常方面的最新研究进展。

先天性长QT综合征相关人类HERG基因真核表达载体的构建及其功能表达

目的构建先天性长QT综合征相关HERG基因的真核表达载体,观察其在真核细胞中的表达,建立稳定的细胞系,探讨基因的功能。方法原核克隆载体pGEM-HERG经限制性内切酶获得HERG cDNA,将HERG cDNA亚克隆到真核表达载体pcDNA3中,用Lipofectamin2000转染试剂介导将pcDNA3-HERG及荧光真核表达载体pRK5-GFP共转染至HEK-293细胞,利用G-418进行细胞筛选,并用稀释法建立稳定的HEK-HERG细胞系。用全细胞膜片钳技术检测HERG基因的功能表达情况。结果在原核克隆载体pGEM-HERG的基础上构建了HERG的真核表达载体pcDNA3-HERG,并使其在HEK-293细胞中成功表达,建立的HEK-HERG细胞系稳定传代。膜片钳技术检测到了HERG通道电流的表达。结论该方法可成功构建及表达HERG的真核表达载体,为今后突变型HERG的研究奠定了基础。

蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型12负性调控心脏HERG钾通道电流

目的研究蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型12(PTPN12)对心脏HERG钾通道电流的调控作用。方法(1)质粒构建和基因转染:PCR技术构建各种质粒,应用脂质体将各种质粒转染HEK293细胞,经G418筛选获得稳定表达的细胞株;(2)应用抗PTPN12抗体进行Western blotting分析检测PTPN12的表达;(3)细胞电生理检测:应用膜片钳技术检测单独表达HERG组(HEK293/HERG细胞)、PTPN12过度表达组(将pCDNA3.1-PTPN12-RFP转染HEK293/HERG细胞)、PAO处理组(PTPN12/HERG组基础上加入抑制剂PAO)、herg突变组(将pCDNA3.1-PTPN12-RFP转染HEK293/HERGY327A-Y700A-Y845A细胞株)的HERG钾通道电流。结果(1)成功构建herg突变质粒和pCDNA3.1-PTPN12-RFP质粒,并获得稳定表达的细胞株;(2)共转染pCDNA3.1-PTPN12-RFP质粒的HEK293/HERG细胞在荧光显微镜下可观察到PTPN12-RFP在细胞中的表达,Western blotting可检测到PTPN12的表达;(3)PTPN12过度表达组脉冲电流密度明显低于对照组(P<0.01),PAO处理组和herg突变组电流密度明显高于PTPN12/HERG组(P<0.01)。结论 PTPN12对心脏HERG钾通道电流具有明显负性调控作用,其可能机制是PTPN12减弱了HERG钾通道酪氨酸磷酸化程度。这一发现有助于更深刻理解HERG钾通道调控机制和长QT综合征发病机制。

葫芦素B通过调控HERG1对膀胱癌细胞增殖、迁移侵袭和放射敏感性的影响

目的探讨葫芦素B通过调控HERG1对膀胱癌细胞增殖、迁移侵袭和放射敏感性的影响。方法葫芦素B(0.1、1、10μmol/L)处理膀胱癌细胞48 h;将si-NC、si-HERG1、pcDNA、pcDNA-HERG1转染至T24细胞;经pcDNA、pcDNA-HERG1转染后,分别加入10μg/mL葫芦素B培养48 h。MMT法检测各组细胞增殖情况;Transwell评估细胞的迁移和侵袭变化;细胞克隆形成实验测定细胞放射敏感性;RT-PCR检测T24细胞HERG1 mRNA表达;Western blot法检测蛋白表达。结果葫芦素B抑制T24细胞增殖、迁移、侵袭,HERG1mRNA及蛋白表达,呈浓度依赖型(P<0.05);增强T24细胞的放射敏感性。抑制HERG1表达可抑制T24细胞的增殖、迁移和侵袭,增强其放射敏感性(P<0.05)。过表达HERG1逆转了葫芦素B抑制T24细胞增殖、迁移和侵袭和放疗增敏的作用。结论葫芦素B能抑制膀胱癌细胞增殖、迁移、侵袭能力,并且增强细胞的放射敏感性,机制可能与调控HERG1基因有关。

应用膜片钳技术研究豆腐果苷对hERG钾通道电生理功能的影响

目的:探讨豆腐果苷对hERG钾离子电流的影响及潜在心脏毒性。方法:使用稳定转染hERG基因的CHO细胞,通过全细胞膜片钳技术检测不同浓度豆腐果苷对hERG通道电流活动的作用。结果:豆腐果苷对hERG钾通道的IC50约为47μmol/L,比临床常规剂量下人体内峰浓度高1 000倍以上。结论:临床常用剂量下,豆腐果苷发生与hERG通道抑制作用相关的心脏安全性问题的可能性非常小。