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。

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。

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。

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TASK-1的研究进展

双孔钾离子通道是一种背景钾离子通道,广泛分布于各种兴奋和非兴奋细胞中,并具有许多重要的生理功能。TASK-1是双孔钾离子通道家族的重要一员,它对缺氧和细胞外酸化敏感,参与形成心肌动作电位平台期,调节呼吸、肺动脉平滑肌收缩和醛固酮的分泌,并且是麻醉剂的作用靶点,人们不断对其进行研究并取得了很多重要结果,本文将概述双孔钾通道TASK-1的研究进展。

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。

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。

钾离子通道TASK-1 mRNA在大鼠呼吸中枢的分布

目的:TASK-1是一种对生理范围内pH值敏感的二孔漏钾通道。本研究的目的是探讨TASK-1mRNA在脑干呼吸中枢的分布。方法:使用地高辛标记的寡核苷酸探针与脑干冰冻切片进行原位杂交,检测TASK-1mRNA在脑干呼吸相关神经元中的表达。通过免疫荧光组织化学方法来明确表达TASK-1mRNA的神经元类型。结果:TASK-1 mRNA在最主要的上气道运动神经核团-舌下神经核中有强表达。TASK-1 mRNA在延髓腹侧和背侧的中枢化学感受器神经核团上广泛分布且有较强表达,包括孤束核(nucleus tractus solitarius,NTS)、迷走神经背核(dorsal vagus motor nucleus,DMV)、前包氏复合体(pre-Btzinger complex,pre-BtC)、斜方体后核(retrotrapezoid nucleus,RTN)、尾段延髓中缝核团(caudal medullary raphe nuclei)以及蓝斑(the locus coeruleus,LOC)等部位。TASK-1 mRNA在脑桥呼吸组、桥脚被盖神经核(PPN)、三叉神经中间部位(IRT)等则表达较弱。结论:TASK-1 mRNA在脑干呼吸相关神经元上广泛表达,从解剖学分布上提示它可能以某种形式参与中枢的呼吸调控过程。

子宫平滑肌中双孔钾离子通道TREK-1研究进展

TREK-1(TWIK-related K^+ channel)是双孔钾离子通道(K2p)家族的重要成员,可以被机械刺激、脂质分子、细胞膜内外pH值变化等有效激活。近年研究表明,TREK-1表达于子宫平滑肌细胞,调节妊娠期子宫平滑肌舒缩功能。本文就此研究进展及TREK-1的功能结构做一综述。

双孔钾离子通道TREK-1与肠易激综合征内脏高敏感关系的研究进展

内脏高敏感是肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)患者慢性内脏痛反复发作的重要病理生理基础。双孔钾离子通道TREK-1在调节神经细胞的膜静息电位和兴奋性中起重要作用,可能参与了内脏高敏感的外周致敏和中枢致敏形成过程。本文对双孔钾离子通道TREK-1的生物学特征及其与IBS内脏高敏感关系的研究进行综述。

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。

机械刺激与脂质分子对TREK-1通道的调控

双孔钾通道是钾通道超家族的一个新的亚型,它介导背景钾电流,在静息膜电位的形成、复极过程和调控细胞兴奋性方面起重要作用。TREK-1通道作为双孔钾通道的一个成员,可被多种物理和化学刺激所激活,其中机械刺激和脂质分子是TREK-1通道的两种最有效的刺激。探讨TREK-1通道的结构、分布、功能及其活动与机械刺激和脂质分子的关系,将有助于了解TREK-1通道的生理和病理生理学意义。

双孔钾离子通道TASK-1和TRAAK在小鼠睾丸发育过程中的动态表达

目的研究双孔钾离子通道(K2P)TASK-1、TRAAK基因在小鼠睾丸组织中是否表达,并分析TASK-1、TRAAK mRNA在小鼠睾丸发育过程中的动态变化。方法提取1、2、3、4、5、6、8、12、17周龄C57BL/6雄性小鼠(每周龄5只)睾丸总RNA,逆转录后,采用SYBR Green实时定量PCR检测睾丸组织中TASK-1、TRAAK mRNA的表达量。结果TASK-1、TRAAK mRNA在各周龄小鼠睾丸中均有表达;同1周龄相比,2、3周龄TASK-1、TRAAK mRNA的表达下调,差异有统计学意义(P<0.05),至4、5周龄TASK-1,TRAAK mRNA的表达恢复到1周龄水平,差异无统计学意义(P>0.05),到了6、8周龄TASK-1、TRAAK mRNA的表达又有所下降,差异有统计学意义(P<0.05),而12、17周龄TASK-1、TRAAK mRNA的表达明显上调,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 TASK-1、TRAAK基因在小鼠睾丸发育过程中的动态变化提示TASK-1、TRAAK可能参与了睾丸生长发育的某些环节,可能与精子形成及活力有关。

KCNK1调节CREB3表达抑制肺癌细胞的增殖和转移

目的探讨钾双孔域通道亚家族K成员1(potassium two pore domain channel subfamily K member 1,KCNK1)在肺癌中的功能及其作用机制。方法利用TCGA数据分析KCNK1在肺癌组织中的表达水平,在H1299和H1975中用克隆形成实验检测KCNK1基因敲减后对肺腺癌细胞增殖的影响,探讨KCNK1在肺腺癌细胞增殖中的作用,并用CCK8等细胞增殖、转移实验进一步验证其功能;将KCNK1干扰后,用Western blot和qPCR实验检测下游通路基因以分析KCNK1基因可能的作用机制。结果KCNK1基因在肺癌组织与癌旁组织相比表达显著升高(P<0.05),且KCNK1敲减后抑制细胞增殖和转移;干扰KCNK1可以抑制CREB3及靶基因的表达水平。结论KCNK1基因在肺癌的恶性进展中起重要的作用,该作用通过调控环磷酸腺苷反应元件结合蛋白3(CREB3)机制进行,KCNK1基因是肺癌新的潜在分子诊断指标及靶点。

双孔钾离子通道TREK-1功能性串联二聚体载体的构建

目的 探讨在双孔钾离子通道（K2P）TREK-1（TWIK related K^＋channel 1）分子间加入柔性linker构建串联二聚体载体的可行性。方法 利用PCR技术在两个单体TREK-1分子之间加入一个linker,构建串联二聚体载体（p GH19-td TREK-1）。将上述载体体外转录成cRNA并显微注射至爪蟾卵母细胞,培养24~48 h后采用双电极电压钳技术记录电流。观察胞外钡离子和不同p H值外液对该串联二聚体通道表达的影响,并与天然二聚体通道的反应相比较。结果 串联二聚体Td TREK-1可在爪蟾卵母细胞中高效表达,该通道形成的电流可被胞外钡离子抑制,也可被胞外液酸化所抑制,而该串联二聚体通道对这些胞外刺激因素的反应程度与天然二聚体相似。结论人为加入柔性linker序列构建串联二聚体TREK-1通道并不影响通道的表达及门控特性,证明该实验方案可行。这将为操作单个亚基,进而深入研究TREK-1的结构与功能打下良好的基础。

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。

双孔背景钾通道TREK-1参与麻醉相关作用研究进展

TREK-1是双孔背景钾通道(tow-pore domain K^+channel,K2P)成员之一,参与调控细胞静息膜电位等,有着多种功能特性。近年来研究表明,TREK-1在麻醉、疼痛、神经保护和抑郁方面有着极其重要的作用。文章综合国内外TREK-1相关文献,简要概述TREK-1结构、功能、分布和调控,重点介绍TREK-1在上述领域的研究进展。通过进一步阐述TREK-1在麻醉、疼痛、神经保护和抑郁领域的作用,可以更好地认识TREK-1在其中的病理意义,并有助于新药物的开发。

TREK1钾通道与抑郁症

抑郁症日益成为全球性社会问题,但是其致病机制目前尚不明确。最近研究表明,双孔钾通道TREK1可能是新的抗抑郁药物的作用靶点。本文综述了双孔钾通道的结构与功能研究进展以及该通道与抑郁症的关系,着重阐述了TREK1钾通道在抗抑郁、神经保护和神经重塑等过程中的重要作用,并说明了TREK1钾通道与单胺类递质及其受体的相互作用的分子机制。本文还讨论了今后与抑郁症相关的重要的研究方向。