双孔通道家族与钙信号调节

钙离子(Ca2+)在细胞各项生理活动中发挥着重要作用.胞浆游离Ca2+浓度([Ca2+]i)的变化与细胞功能、信号转导及细胞损伤和凋亡都有密切联系.研究证实,烟酸腺嘌呤二核苷磷酸(nicotinic acid adenine dinucleotide phosphate,NAADP)是一种有效的胞内Ca2+释放活化剂,但具体作用机制尚不明确.有研究表明,双孔通道家族(two pore channels,TPCs)可能与此有关.本文对TPCs的结构与功能及其生理病理等相关性的研究进展作一综述,从而为进一步研究TPCs生理功能提供依据.

双孔通道结构及激活机制的研究进展

双孔通道(two-pore channels,TPCs)是一类位于内溶酶体膜上的非选择性阳离子渗透性通道,也是电压门控离子通道(voltage-gated ion channel,VGICs)超家族中进化上的重要成员。双孔通道广泛存在于动植物中,主要以酸性储存的方式表达。该文综述了TPCs的结构、分布以及TPCs激活机制研究进展,并将目前有关TPCs与相关配体激活研究过程中存在的问题加以总结,旨在为今后研究和治疗以TPCs为靶向的相关疾病提供参考。

双孔钾通道研究进展

钾通道是选择性允许K+跨膜通过的离子通道,而双孔钾通道是钾通道蛋白超家族的一个重要分支,其产生的电流为背景钾电流。因其具有十分重要且广泛的生理及病理学作用,近年来研究者们对双孔钾通道的研究进展较快。因双孔钾通道存在的亚型较多、功能复杂,现有研究较多,而现有综述性文献对其介绍不够清晰,本文即从分布与分类、生理病理及功能特性方面对其进行综述,以期为研究双孔钾通道的学者提供参考。

双孔钾通道TASK-1在心房颤动的研究进展

心房颤动(atrial fibrillation,AF)是成人最常见的持续性心律失常,随着全球人口老龄化AF的发病率和患病率正在逐年上升。AF的临床治疗手段持续改进并不断优化,但房颤发病机制仍未完全阐明。双孔钾通道家族中的TWIK相关酸敏感钾通道1(TWIK-related acid-sensitive potassium channel 1,TASK-1),其可能为一有巨大价值的AF治疗靶点。本综述系统总结了关于双孔钾通道家族中TAKS-1通道与房颤的研究进展。

活化的乙醛脱氢酶2通过调节双孔钾离子通道TASK-1减轻糖尿病大鼠心肌损伤

目的:观察激活乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)对糖尿病心肌损伤中双孔钾离子通道TASK-1的影响及其对糖尿病心肌损伤的保护作用。方法:将雄性SD大鼠随机分为正常组(N组)、糖尿病4周组(DM4W组)、糖尿病8周组(DM8W组),糖尿病8周组+低浓度乙醇干预组(DM8W+Et OH组)。采用腹腔单次注射链脲佐菌素(55mg/kg)复制糖尿病大鼠模型。行心脏超声测定大鼠心功能,ELISA法检测心肌组织羟脯氨酸含量,HE染色观察心肌组织结构,PAS染色观察心肌组织阳性物质沉积情况,Western印迹检测心肌组织TASK-1蛋白表达情况,膜片钳记录心室肌细胞复极30%和90%时的动作电位时程(APD30,APD90)和双孔钾离子通道TASK-1电流,同时根据该钾通道对酸碱敏感的电生理特性判断是否为双孔钾离子通道TASK-1电流。结果:与N组相比,DM4W组和DM8W组大鼠左室舒张末期内径(end-diastole left ventricular diameter,LVIDd)及左室收缩末期内径(end-systolic left ventricular diameter,LVIDs)、羟脯氨酸含量、TASK-1蛋白表达增加,左室内径缩短率(leftventricular fractional shortening,LVFS)和射血分数(leftventricular ejection fraction,LVEF)均下降,APD30和APD90延长,TASK-1电流减少(P<0.01);HE染色结果显示DM4W组和DM8W组大鼠心肌细胞及纤维排列紊乱,心肌细胞肥大,心肌间隙增宽;PAS染色显示DM4W组和DM8W组大鼠心肌组织阳性物质沉积增加。与DM4W组相比,DM8W组大鼠上述指标的变化更加明显(P<0.05或P<0.01)。与DM8W相比,DM8W+Et OH组左室心功能指标LVIDd,LVIDs,LVFS,LVEF有所恢复,羟脯氨酸含量和TASK-1蛋白表达减少,TASK-1电流增加,APD30和APD90缩短(均P<0.01);HE染色显示心肌细胞损伤较前减轻,PAS染色显示大鼠心肌组织阳性物质沉积减少。结论:ALDH2被低浓度的乙醇激活后可减轻糖尿病所致的心肌损伤及纤维化,其机制可能与其调节双孔钾离子通道TASK-1蛋白表达和TASK-1电流有关。

双孔钾通道的结构、功能及药理学研究

双孔钾通道是一大类编码细胞膜背景钾电流的新型钾通道亚型超家族 ,其功能与多种生理和病理改变密切相关。本文简要介绍了 5类双孔钾通道亚型的基因和分子结构。

双孔钾通道研究进展

双孔钾通道是具有4个跨膜片段(4TMS)和2个孔道结构域(2P)的钾通道亚型,按其功能可分成6类:①TWIK-1和TWIK-2,②TREK-1和TREK-2,③TRAAK,④TASK-1、TASK-2、TASK-3、TASK-4和TASK-5,⑤THIK-1和THIK-2,⑥TALK-1和TALK-2。双孔钾通道组织分布广泛,在可兴奋细胞和非可兴奋细胞中均可发现,其产生的电流是瞬时性和非失活性的,在所有膜电位时程中均有活性,且对经典的钾通道阻滞剂不敏感。

双孔钾通道TASK-1在糖尿病大鼠心肌损伤中的变化

目的观察双孔钾通道TASK-1在糖尿病大鼠心肌损伤中的变化并分析其可能机制。方法 36只SD大鼠随机分为3组(n=12/组):正常对照组(N)、糖尿病4周组(DM 4W)和糖尿病8周组(DM 8W),造模成功后,小动物超声测定各组大鼠心功能;测定不同时期各组大鼠体质量及心脏重量,计算心系数(HW/BW),Masson染色观察心肌纤维化程度,Western blotting检测心肌组织TASK-1的蛋白表达;急性分离N和DM 8W组大鼠心室肌细胞,全细胞膜片钳技术记录其动作电位时程(APD)和TASK-1电流,同时应用TASK-1特异性抑制剂ML-365观察TASK-1电流抑制情况。结果与N组相比,DM组大鼠心系数增加(P<0.05),大鼠舒张末期左室内径及收缩末期左室内径增加(P<0.01),TASK-1的蛋白表达增加(P<0.01),左室内径缩短率及射血分数均下降(P<0.01),Masson染色显示DM组心肌胶原纤维粗大,交织成网状,排列不均匀,沉积增多;与DM 4W相比,DM 8W组大鼠舒张末期左室内径、收缩末期左室内径、心系数和TASK-1蛋白表达持续增加(P<0.01,P<0.05),左室内径缩短率及射血分数进一步下降(P<0.01),Masson染色显示心肌形态更加不规则,沉积增加明显。与N组相比,DM 8W糖尿病心肌病组TASK-1的电流明显减少(P<0.01),动作电位时程延长(P<0.05),TASK-1电流被ML-365成功抑制。结论糖尿病可诱发心肌纤维化,加重心肌损伤,其机制可能与双孔钾通道TASK-1的蛋白及电流变化有关。

双孔钾通道TREK-1及相关疾病

钾离子通道是数量最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们具有4个跨膜片段,形成独特的2个孔道结构域,主要介导背景钾电流。研究发现双孔钾通道TREK-1与人体神经系统、心血管系统、肺部、妇科等多系统疾病密切相关,且在不同组织器官功能不尽相同,本文就TREK-1与人体多系统疾病相关性及其作用机制做一综述。

双孔钾通道TREK-1在神经系统疾病中的研究进展

近年来研究发现一类新的钾离子通道,与传统钾离子通道不同,其具有4个跨膜片段和2个孔道结构域,因此被称为"双孔钾通道"。双孔钾通道TREK-1广泛分布于神经系统中,可被多种调控因素包括一些神经保护剂所调节,与神经系统疾病(如脑缺血、脊髓缺血、癫痫及抑郁等)密切相关,本文就此研究进展做一综述。

一种新发现的双孔钾通道-TRESK 在疼痛及全身麻醉中的作用

TRESK是最近新发现的一种双孔钾通道,其在基因、分子结构、生理药理学特性方面不同于其他类别的双孔钾通道。本文总结了TRESK的研究现状,并根据目前的研究资料推测TRESK有可能通过激活钙调神经磷酸酶参与了急性和慢性疼痛的发生,是吸入性全身麻醉药的作用靶点,有可能通过对钙调神经磷酸酶的激活影响记忆,从而参与吸入性全身麻醉药的术后遗忘效应。对TRESK的深入研究有可能揭示某些病理生理状态的内在机制。

钾通道家族新成员:双孔道钾通道的研究进展

双孔道钾通道 (K2P)是钾通道超家族的新成员。它广泛分布于兴奋和非兴奋组织中 ,具有 4次跨膜片段、两个孔道结构域的结构特征 ,目前主要分为 :TWIK、多不饱和脂肪酸激活的钾通道、TASK和KCNK沉寂亚单位四类。K2P具有瞬间激活和不失活 ,以及对TEA、4 AP等经典钾通道阻断剂不敏感的电生理特性 ,参与调节背景钾电流或钾漏流。许多机械性和化学性刺激如细胞牵拉、pH值的变化、第二信使。

双孔钾离子通道与癫痫

癫痫是最常见的神经系统疾病之一,由脑部神经元高度同步化异常放电所致,具有反复性、发作性、短暂性、刻板性的特点,而离子通道在其病因学中起着关键作用。钾离子通道是离子通道家族中最大和结构最多样化的一类,对细胞外和细胞内钾离子的流动进行选择性地调控,进而广泛调节细胞功能。其中,双孔钾离子通道(K2P)是维持细胞静息膜电位的关键因素,直接控制质膜兴奋性,是许多神经保护化合物的最终效应因子。本文总结归纳了K2P与癫痫的关系,以提高对K2P在癫痫发病机制中的理解。

双孔双通道后腹腔镜下肾囊肿去顶术60例体会

目的探讨双孔双通道后腹腔镜肾囊肿去顶减压术治疗肾囊肿的手术效果、及注意事项。方法选肾囊肿患者60例，行双孔双通道后腹腔镜肾囊肿去顶减压术。结果60例手术顺利完成。开展初期出现1例肾盂旁囊肿撕裂肾盂，术后漏尿，留置双J管后1周自愈，无腹膜、肾实质及输尿管损伤。手术时间13～58min，平均（25．3±7．5）min；术中出血量1～50mL，平均（5．3±2．6）mL。术后24h均可下床活动，术后15例留置血浆管，1～3d拔除；住院时间3～5d，平均（3．2±1．6）d。病理报告均符合肾囊肿病变。60例术后随访6～12个月。彩超或CT复查无复发，未发生其他并发症。结论双孔双通道后腹腔镜下肾囊肿去顶术创伤小、操作简单，节省成本，并可缩短手术时间、减少并发症，值得临床推广。

β-淀粉样肽_(25-35)致记忆障碍大鼠中枢双孔钾通道亚型mRNA表达的改变

目的 研究聚集态 β 淀粉样肽2 5 3 5(β AP2 5 3 5)致记忆障碍大鼠模型中枢双孔钾通道亚型mRNA表达的变化。方法 Morris水迷宫实验检验大鼠空间学习记忆能力 ,用RT PCR方法检测大脑皮层和海马中 3种双孔钾通道TREK 1 ,TREK 2和TRAAKmRNA的表达。结果 在Morris水迷宫实验中 ,β AP2 5 3 5注射组大鼠d 1 ,d 2和d 4的潜伏期均比对照组显著延长。β AP2 5 3 5注射组大鼠大脑海马中TREK 1 ,TREK 2和TRAAKmRNA的表达比对照组明显升高 ;而在皮层中的表达变化不显著。结论 侧脑室注射聚集态 β AP2 5 3

二十二碳六烯酸下调心房颤动大鼠心房肌细胞双孔内向整流相关性钾通道-1的表达

目的:探讨二十二碳六烯酸(DHA)在大鼠心房颤动(房颤)模型中的作用及其对双孔内向整流相关性钾离子通道1(TREK-1)表达的影响。方法:将乙酰胆碱-氯化钙混合液敏感的雄性SD大鼠随机分为对照组(A组)、对照DHA处理组(B组)、房颤组(C组)、房颤DHA处理组(D组)。分别观察房颤发生时间和心房有效不应期(ERP);应用Western blot测定大鼠心房肌中TREK-1表达及反转录-聚合酶链反应测定大鼠心房肌中TREK-1 mRNA表达。结果:D组较C组大鼠房颤出现时间明显推迟,每天房颤持续时间显著缩短(P<0.01);与A组比较,C组大鼠心房ERP明显缩短,D组大鼠心房ERP较C组明显延长(P<0.01)。与A组比较,C组TREK-1 mRNA和蛋白表达水平均明显升高(P<0.01);与C组比较,D组TREK-1mRNA和蛋白表达均降低(P<0.05和P<0.01)。结论:DHA具有抗房颤作用,其机制可能与下调双孔钾通道TREK-1表达有关。

缺氧对人肺动脉平滑肌细胞双孔钾通道TASK-1影响及非受体酪氨酸激酶的调节作用

目的:探讨缺氧对人肺动脉平滑肌细胞内向整流酸敏感性双孔钾通道(TASK-1)的影响,及非受体酪氨酸激酶(c-Src)对该过程的调节作用。方法:培养人肺动脉平滑肌细胞(h PASMCs):分为正常组、缺氧30 min组、缺氧6 h组、缺氧48 h组及缺氧48 h+PP2组、缺氧48 h+PP3组和缺氧48 h+bp V组,应用流式细胞仪检测细胞周期,RT-PCR及Western blot方法测定不同组细胞TASK-1的mRNA及蛋白表达变化。结果:1细胞周期显示:与正常对照组相比,随缺氧时间延长,S期百分率增加;与缺氧48 h组相比,缺氧48 h+PP2组S期百分率下降;2急性缺氧6 h组TASK-1 mRNA表达增加,慢性缺氧组TASK-1 mRNA表达降低,急、慢性缺氧组TASK-1蛋白表达减少;c-Src抑制剂PP2可促进TASK-1 mRNA及蛋白表达,酪氨酸磷酯酶抑制剂bp V抑制TASK-1蛋白表达。结论:缺氧促进人肺动脉平滑肌细胞增殖,非受体酪氨酸激酶c-Src介导急、慢性缺氧对双孔钾通道TASK-1调控过程,可能与缺氧性人肺血管收缩存在一定的相关性。

双孔钾通道TASK-1与缺氧性肺血管收缩的研究进展

缺氧性肺血管收缩是机体一项重要的代偿反应,K+通道在其发生中发挥重要作用,相关研究已成为当前热点。近期研究发现双孔钾通道亚型TASK-1在肺动脉平滑肌细胞上表达,并与缺氧性肺血管收缩存在一定相关性,此文拟从缺氧性肺血管收缩与TASK-1研究进展及其相关性研究作一综述。