神经系统容积调控性Cl-通道的研究进展

Cl^-通道广泛表达于所有的真核细胞、植物细胞、原生动物、细菌和酵母中。同其他离子通道一样，Cl^-通道参与许多细胞的生理过程，如细胞兴奋性调节、跨上皮细胞物质转运、细胞容积调节和细胞内pH调节等。此外它们还在细胞免疫应答、细胞迁移、增生、分化、凋亡中发挥重要作用。尽管Cl^-通道种类繁多，功能多样，但由于多种原因其研究较其他离子起步较晚。直到上世纪膜片钳技术的问世，才使该通道的研究进展显著。

容积调控氯通道的研究进展

细胞在低渗环境中出现渗透性膨胀 ,随后细胞内的溶质及水分外流 ,使已膨胀的细胞容积向正常容积转化 ,此过程称为调节性细胞容积减小 (RVD) ,它是哺乳动物细胞普遍存在的现象。容积调控氯通道 (VRAC)在这个过程中起重要作用 ,不仅如此 ,最近研究发现VRAC参与了细胞增殖、分化和凋亡过程。

容积调控阴离子通道在心血管疾病中的研究进展

容积调控阴离子通道是由渗透压变化激活的一种调控细胞体积的阴离子(主要是氯离子)通道。研究显示,容积调控阴离子通道在心房和心室的心肌细胞、血管平滑肌细胞以及内皮细胞中都有充分表达。本文回顾了其在心肌肥厚、充血性心力衰竭、心肌缺血/再灌注损伤、动脉粥样硬化、高血压病血管重塑中的作用,探讨容积调控阴离子通道作为心血管疾病治疗新靶点的可行性。

SWELL1真核表达载体的构建及其在哺乳动物细胞的表达

为研究SWELL1容积调控性氯离子通道在多种哺乳动物细胞的表达情况,最终获得表达及功能俱佳的细胞模型。反转录PCR方法从SJSA 1细胞中获得目的基因SWELL1,应用基因同源重组技术将SWELL1克隆入真核表达载体pCMV3-RFP,测序结果表明,成功构建SWELL1真核表达载体;SWELL1转染至HEK293、CHO和FRT细胞中,抗生素筛选和有限稀释后,获得表达SWELL1细胞株;倒置荧光显微镜观察SWELL1的表达情况,并应用荧光淬灭动力学试验检测SWELL1的离子转运功能。结果表明FRT细胞为研究SWELL1的最佳细胞模型,SWELL1是容积调控性氯离子通道的分子基础,具有经典容积调控性氯离子通道的特性。

富含亮氨酸重复序列蛋白家族成员8A的分子特点与生物学作用

富含亮氨酸重复序列的蛋白家族成员8A(leucine-rich repeat-containing 8A,LRRC8A)是容积敏感性阴离子通道的关键组分,通道的通透性与阴离子/渗透物选择性受该家族其它成员的调控。研究表明,LRRC8A异常不但引起淋巴细胞发育障碍,而且是肿瘤细胞顺铂耐药及脑缺血再灌注损伤的原因。本文回顾了LRRC8A复合体通道的电生理学、药理学特性及其在相关疾病中的作用。

LRRC8A细胞模型的构建及其生理特性研究

本文旨在构建容积调控性阴离子通道主要成分LRRC8A的细胞模型,并应用该模型研究LRRC8A的生理特性。构建LRRC8A和YFP-H148Q/I152L真核表达载体,应用脂质体转染、抗生素筛选和有限稀释,获取共表达LRRC8A和YFP-H148Q/I152L的Fisher大鼠甲状腺滤泡上皮(Fischer rat thyroid, FRT)细胞。倒置荧光显微镜观察目的基因表达情况,荧光淬灭动力学实验检测LRRC8A和YFP-H148Q/I152L的功能。获得用于研究LRRC8A容积调控性阴离子通道的细胞模型,并应用该细胞模型研究LRRC8A的生理特性,包括阴离子转运特性、渗透压对LRRC8A的开放、阴离子转运速度的影响以及氯离子通道抑制剂对LRRC8A的作用。结果显示:(1)成功获得共表达LRRC8A和YFP-H148Q/I152L的FRT细胞,该细胞模型可用于LRRC8A容积调控性氯离子通道生理特性的研究。(2)在低渗状态下,LRRC8A容积调控性阴离子通道激活,可转运阴离子,如:碘离子和氯离子等;YFP-H148Q/I152L可用于研究阴离子的转运速度;渗透压是LRRC8A容积调控性阴离子通道开放的调控因素,其开放与渗透压呈负相关;氯离子通道抑制剂对LRRC8A通道的转运功能具有抑制作用,并呈剂量依赖关系。上述结果提示,本研究成功构建LRRC8A细胞模型,且应用该模型研究显示LRRC8A具有经典的容积调控性阴离子通道的特性。