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。

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。

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

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。

TREK-1双孔钾通道的功能研究进展

Tandem-pore-domain potassium channels are a diverse and highly regulated superfamily of channels that are thought to provide baseline regulation of membrane excitability. Of these, TREK are highly expressed in human CNS. TREK can be regulated by both physical and chemical factors. Lately, study on knockout animals suggested that TREK-1 might participate in the process of general anesthesia of some anesthetics.

低钾条件下TWIK-1双孔钾通道对小鼠心肌细胞膜电位的影响及其机制研究

目的:探讨在细胞外低钾条件下TWIK-1双孔钾通道对小鼠HL-1心肌细胞膜电位的影响及其分子机制。方法:构建载有人TWIK-1或TWIK-1-T118i突变体基因序列的慢病毒载体。通过病毒转染的方法使中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)或HL-1小鼠心肌细胞表达TWIK-1或TWIK-1-T118i突变体。通过膜片钳记录在细胞外正常钾(5.4 mmol/L)及低钾(2.7 mmol/L)条件下的膜电位及全细胞电流。结果:电流钳结果显示,在2.7 mmol/L钾条件下,表达人TWIK-1通道的CHO细胞及HL-1小鼠心肌细胞膜电位呈现去极化,当细胞外液的钠离子被替换为N-甲基-D-葡萄糖胺(NMDG)时,膜电位去极化现象消失;而表达人TWIK-1-T118i突变体通道的CHO细胞及HL-1小鼠心肌细胞膜电位呈现超极化。电压钳结果显示,在2.7 mmol/L钾条件下,在表达人TWIK-1通道的CHO细胞及HL-1小鼠心肌细胞可记录到内向阳离子电流,当细胞外液的钠离子替换为NMDG时,该内向阳离子电流消失。结论:在细胞外低钾条件下,TWIK-1通道介导的内向钠离子电流能够引起HL-1小鼠心肌细胞膜电位发生去极化。

双孔钾通道在麻醉和睡眠中作用的研究进展

双孔钾通道是近年来发现的一种背景钾离子通道,广泛分布于各种组织细胞,参与维持细胞的静息膜电位。研究发现双孔钾通道可参与调节睡眠觉醒周期和痛觉传递,并与全身麻醉药产生的镇痛、镇静、抗焦虑作用有关。本文主要对双孔钾通道参与调节上述生理、病理过程的相关研究进展进行了综述。

KCNK5双孔钾通道蛋白在甲状腺乳头状癌中的表达及临床意义

目的检测KCNK5在甲状腺乳头状癌(PTC)组织中的表达,探讨其与临床病理特征及患者预后的相关性。方法应用免疫组织化学和Western bloting方法检测PTC组织及癌旁正常组织中KCNK5表达,分析其与PTC临床病理特征的关系,KM Plotter数据库分析KCNK5与PTC预后的关系。结果免疫组化结果显示KCNK5表达于PTC细胞的胞膜、核膜和胞质,癌旁正常组织阴性或弱阳性;Western blot和免疫组化半定量积分显示PTC组织中的KCNK5水平显著高于癌旁正常组织(P<0.05)。KCNK5表达与PTC患者的TNM分期、淋巴结转移密切相关(均P<0.05);多因素Logistic回归分析进一步证实KCNK5与淋巴结转移密切相关(P<0.05)。Kaplan-Meier分析显示KCNK5高表达患者生存率明显低于KCNK5低表达患者(P<0.01)。结论KCNK5与PTC患者淋巴结转移和预后密切相关,有望成为PTC评估预后的指标。

吸入麻醉药作用的新靶点--双孔钾通道

背景 尽管吸人麻醉药在临床上应用已久，但其作用的分子机制不是很清楚。双孔钾离子通道（two pore potassium channels，K2P）足新发现的钾通道超家族的一员，它被认为是吸入麻醉药敏感性钾通道的分子基础。目的 综合K2P通道相关文献，阐述K2P通道在吸入麻醉药作用机制中的研究进展。内容 简要概述K2P通道结构、功能及分类，重点介绍吸人麻醉药敏感性钾通道作为吸人麻醉药作用靶点的实验室依据。趋向 通过进一步阐释K2P通道在吸入麻醉药伞身麻醉中的作川，有且力于阐明吸人麻醉药分子作用机制和开发作用于K2P的新麻醉药物。，

双孔钾通道TREK-1结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

钾离子通道是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,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,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。由于其介导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1几乎表达于机体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。

双孔钾通道TREK-1中枢神经系统药理学研究进展

双孔钾离子通道(two-pore domain potassium channels,K2P)是20世纪90年代发现的一类钾离子通道亚家族,其中TREK-1是研究最为广泛的一种K2P亚型。TREK-1广泛存在于机体内,特别是在中枢神经系统中高表达,它的主要作用是控制细胞兴奋性并维持膜电位低于去极化阈值,因此参与调节多种生理和病理过程。TREK-1也是多种疾病潜在的药物作用靶标,很多已上市药物可影响TREK-1的功能,但目前缺少特异性的TREK-1调节剂和以TREK-1为靶点的药物。本文在介绍TREK-1的结构、分布以及调控的基础上,重点介绍近年来TREK-1在神经保护、癫痫、抑郁以及麻醉等方面的药理学研究进展和相关的TREK-1调节剂的研究现状。

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。