电压依赖型钙离子通道和癫

癫疒间 是一种最基本的神经障碍 ,其发病机制复杂 ,临床治疗困难。近年来随着分子基因和药理学研究的进展 ,钙离子通道在癫疒间 发病中的作用已经越来越被人们所认知。本文首先介绍了电压依赖性钙离子通道的分类 ,然后从基因和药理学的角度综述其在癫疒间 发病中的作用 ,最后描述了所述信息和癫疒间 治疗药物发展之间的联系 ,为癫疒间 的治疗提供了广阔的前景。

孕鼠子宫平滑肌与左心室心肌细胞L型电压依赖型钙通道基因表达的变化

目的:探讨孕鼠子宫平滑肌与左心室心肌细胞L型电压依赖型钙通道基因(VDCC-L)的功能性亚单位α1、β2mRNA表达与分娩的关系。方法:应用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)分别测定未孕鼠、晚孕鼠、产时鼠、产后鼠子宫平滑肌与左心室心肌VDCC-L α1、β2 mRNA相对表达量的变化。结果:4组子宫平滑肌细胞VDCC-Lα1、β2 mRNA表达量,α1依次为0.2911±0.1777、0.4376±0.1342、0.8003±0.1659和0.3942±0.1503,β2依次为0.3045±0.1542、0.3168±0.1459、0.6469±0.1304和0.3202 ±0.1239;α1、β2mRNA在分娩前后的表达规律相似,晚孕鼠较未孕鼠表达增加,其差异均无统计学意义(P>0.05),产时表达急剧升高,与未孕鼠、晚孕鼠相比,差异均具有显著性意义(P<0.05),产后则急剧减少,与产时相比,差异均有显著性(P<0.05)。心肌VDCC-L在4组的表达量,α1依次为0.3020 ±0.1140、0.5033±0.1641、0.6625±0.1801和0.6065±0.1482,β2依次为0.3288±0.1140、0.5250±0.1711、0.6702±0.1405和0.5748±0.1523;孕期有所增加,晚孕鼠与未孕鼠相比差异无统计学意义(P>0.05);产时表达进一步增加,与未孕鼠相比,差异具有显著性意义(P<0.05),与晚孕鼠相比,差异无显著性(P>0.05);产后24h仍维持较高水平,与产时相比无显著性差异(P>0.05)?

电压门控离子通道相关癫痫研究进展及奥卡西平的治疗选择

癫痫的本质为脑神经元过度异常同步化放电,钠离子、钾离子及钙离子等相关电压门控离子通道是调节神经元兴奋性的基础,并在此过程中发挥着重要作用,编码上述离子通道的基因突变可影响神经元正常生理功能从而导致癫痫发作。癫痫的病因可分为遗传性、结构性、代谢性、免疫性、感染性及不明原因性,其中遗传性因素是儿童期癫痫的主要病因,约占24%,常见突变基因为PRRT2、SCN1A、KCNQ2和SLC2A1[1]。目前由于二代测序的广泛应用。

电压门控钙离子通道的研究进展

电压门控钙离子通道(voltage-gated calcium channel)是一种镶嵌于细胞膜上的大分子蛋白复合体,其中央是高度选择性的亲水通道,允许适当电荷和适当大小的钙离子通过。钙离子通道广泛分布于机体的脑、心脏、平滑肌以及内分泌细胞等组织中,并在基因表达、肌肉收缩和荷尔蒙的释放等生命活动中扮演着重要角色。本文就电压门控钙离子通道的基因编码、生理分布及空间结构的研究进展综述如下。

电压门控钙离子通道CaV1.2促进小鼠胼胝体而非运动皮质中成年少突胶质祖细胞的存活

在整个生命过程中,少突胶质祖细胞(OPC)增殖并分化为有髓的少突胶质细胞。OPC表达的细胞表面受体和通道,包括电压门控钙通道(VGCC),使它们能够感知并响应神经元活动。CaV1.2是发育过程中OPC表达的主要L型VGCC,它能调控发育过程中OPC的分化。然而,尚不清楚CaV1.2是否对健康成年中枢神经系统(CNS)中的OPC行为有着相似的影响。为了研究CaV1.2在成年期中的作用,我们通过对60 d的Cacna1cfl/fl小鼠(对照组)和Pdgfrα-CreER::Cacna1cfl/fl小鼠(CaV1.2敲除组)给予他莫昔芬,从而实现条件性敲除OPC中的CaV1.2通道。全细胞膜片钳分析显示,CaV1.2敲除使成年OPC中钙离子通过L型电压门控钙通道内流降低了约60%,这证实了它仍然是成年OPC表达的主要L型VGCC。成年OPC中条件性地敲除CaV1.2,可显着提高OPC增殖能力,但不影响新产生的少突胶质细胞的数量,也不影响其形成的节间体的长度或数量。出乎意料的是,CaV1.2敲除导致胼胝体中OPC的大量损失,以至于在他莫昔芬给药后7 d,CaV1.2敲除小鼠的OPC密度仅为对照小鼠的约42%。OPC密度在CaV1.2敲除后的2周内恢复,因为丢失的OPC被CaV1.2敲除后残存的OPC所代替。OPC密度在运动皮质及脊髓中不受影响。因此我们得出结论,钙离子通过CaV1.2进入细胞内对于胼胝体OPC的亚群而言是关键的生存信号,但这并非对于成熟CNS中所有OPC都是至关重要的。

高血压促进血管平滑肌细胞L型钙离子通道重塑的研究进展

血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)表达多种离子通道,包括各型钙离子通道,其中L型电压依赖型钙离子通道(L-type voltage-dependent calcium channels,LTCC)对于调节微小动脉血管张力发挥着重要作用。高血压时动脉血管张力异常增高,这种血管张力的变化又会影响LTCC的功能和表达。本篇综述将重点阐述VSMCs上研究较为充分的LTCC。首先,简要介绍LTCC在血管功能调节方面的作用;其次,讨论高血压时VSMCs上LTCC功能和表达变化的最新研究;最后,根据现有研究阐述LTCC作为高血压治疗靶点的应用前景。

心脏T型钙离子通道

心肌细胞膜存在两种不同的Ca2＋通道（L型和T型）。1953年Fatt和Katz首次发现电压依赖性Ca2＋内流这种重要生理特征,1975年Hagiwara等人经研究又进一步证实。心脏电压依赖性Ca2＋通道被认为与细胞膜去极化过程中调控Ca2＋内流和参与细胞的兴奋、收缩、激素分泌及相关基因转录相关。20世纪80年代,在心肌细胞中第一次记录到两种不同的Ca^2＋通道：L型和T型Ca^2＋通道。

离子通道病

９０年代以来，医学界和生物学界开始注意到细胞膜上电压调控性钠、钙、钾和氯离子通道功能改变与先天性和后天性疾病发生之间的关系，对于离子通道基因缺陷，功能改变与某些疾病关系的研究，将可更新在离子通道生理学、病理学和分子遗传学等方面的知识，有助于开辟离子通道病的治疗新途径。本文主要介绍离子通道病的分子生物学、遗传学。

电压门控钙离子通道基因突变与儿童癫痫研究进展

电压门控钙离子通道(VGCCs)异常表达和功能障碍会导致儿童多种神经系统疾病,包括癫痫、偏头痛和共济失调等。既往仅认为CACNA1A、CACNA1H、CACNA2D2、CACNB4与儿童癫痫相关。近年来,越来越多与儿童癫痫相关的VGCCs基因被发现,尤其是与发育性和癫痫性脑病相关的基因。现就VGCCs相关基因突变与儿童癫痫的研究进展作一综述。

双酚A对小鼠睾丸和附睾电压依赖性T型钙离子通道的影响及雌激素受体作用特点

目的探讨双酚A(BPA)对雄性小鼠睾丸和附睾中电压依赖性T型钙离子通道(Cav3)的影响及雌激素受体(ERs)的作用特点。方法将野生型(WT)小鼠、雌激素受体基因敲除(αERKO和βERKO)小鼠随机分为对照组和BPA组[100μg/(kg·d)],连续经口灌胃染毒30 d后,荧光定量PCR法检测睾丸和附睾中Cav3.1、Cav3.2和Cav3.3 mRNA表达的变化。结果 BPA可使小鼠睾丸中Cav3.1、Cav3.2和Cav3.3 mRNA表达水平升高,附睾中Cav3.1和Cav3.2 mRNA表达水平升高,但Cav3.3 mRNA表达水平降低。应用ERKO小鼠发现BPA通过ERα和ERβ影响附睾Cav3.1和Cav3.2 mRNA表达,对睾丸Cav3.1、Cav3.2和Cav3.3以及附睾Cav3.3 mRNA的调控则依赖于ERβ。结论 BPA可以影响雄性小鼠睾丸和附睾中电压依赖性T型钙通道3种亚型的基因表达,ERα和ERβ在此过程中发挥了重要作用。

膜通道的分子学多样性、疾病基因（4）

膜通道有离子通道和水通道,前者又包括钙通道(电压依赖性、对钙离子选择性通过的细胞膜糖蛋白)、钠通道、钾通道、氯通道等.其中钙通道又分为L、T、N、P、Q和R型前两者存在于心血管系统和中枢神经系统,后四者存在于神经元组织中.美国的两位科学家因为在离子通道和水通道结构方面的杰出成就获得了2003年诺贝尔化学奖,关于膜通道的研究和发现对于我们在分子水平理解离子和水的转动机制至关重要,进而对于理解基本生物过程和相关疾病的分子基础、以及将来可能的治疗方法的结构基础都有重要意义.

山莨菪碱抑制成年大鼠离体心室肌细胞钙瞬变和收缩及其机制

目的:观察山莨菪碱对大鼠离体心室肌细胞钙瞬变和收缩功能的影响并探讨其机制。方法:采用单细胞动缘探测系统和双激发荧光光电倍增系统观察山莨菪碱对大鼠离体心室肌细胞钙瞬变和收缩功能的影响,应用信号转导通路中相关受体的激动剂或拮抗剂探讨其作用机制。结果:山莨菪碱1×10-9、1×10-7、1×10-5mol·L-1可直接抑制心室肌细胞钙瞬变和收缩功能;卡巴胆碱可以消除山莨菪碱的作用,而IP3受体阻断剂肝素(1×10-6mol·L-1)和细胞膜电压依赖型钙离子通道阻滞剂维拉帕米(1×10-6mol·L-1)可以减弱山莨菪碱的作用。结论:山莨菪碱抑制心室肌细胞钙瞬变和收缩功能可能与其阻断M受体、抑制细胞内钙库钙离子释放和经过电压依赖型钙离子通道的钙离子内流有关。

lncRNA KCNQ1OT1调控miR-384/CACNA1C轴对心肌细胞增殖、凋亡的影响

目的探讨长链非编码RNA钾电压门控通道亚家族Q成员1反向转录物1(lncRNA KCNQ1OT1)调控miR-384/L型钙离子通道α1C亚基基因(CACNA1C)轴对心肌细胞增殖、凋亡的影响。方法实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、Western blot分别检测正常培养的大鼠心肌H9c2、CP-R073细胞及缺氧/复氧(H/R)诱导的H9c2、CP-R073细胞中的KCNQ1OT1、miR-384、CACNA1C蛋白表达。将H9c2细胞分为Ct组、Model组、si-NC组、si-KCNQ1OT1组、mimic NC组、miR-384 mimic组、si-KCNQ1OT1+inhibitor NC组、si-KCNQ1OT1+miR-384 inhibitor组。除Ct组外,其他组H9c2细胞均需转染对应物质后构建H/R损伤模型。qRT-PCR检测细胞中KCNQ1OT1、miR-384表达;CCK-8法、EdU染色检测细胞增殖;流式细胞术检测细胞凋亡;ELISA法检测细胞中肌红蛋白(Mb)、肌钙蛋白-Ⅰ(cTnⅠ)水平;Western blot检测CACNA1C、增殖细胞核抗原(PCNA)、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3(Caspase-3)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)蛋白表达;双荧光素酶报告基因实验验证KCNQ1OT1与miR-384、miR-384与CACNA1C的关系。结果H/R诱导的H9c2、CP-R073细胞中KCNQ1OT1、CACNA1C蛋白表达升高,miR-384表达降低,且H/R诱导的H9c2细胞中KCNQ1OT1、CACNA1C蛋白表达最高,miR-384表达最低,因此,后续选择H9c2细胞为研究对象。与Ct组比较,Model组细胞中KCNQ1OT1、细胞凋亡率、Mb、cTnⅠ水平、CACNA1C、Caspase-3、Bax蛋白表达升高,miR-384表达、D 450值、EdU阳性率、PCNA蛋白表达降低(P<0.05);沉默KCNQ1OT1或过表达miR-384可促进H/R诱导的H9c2细胞增殖,抑制细胞凋亡;miR-384 inhibitor减弱了沉默KCNQ1OT1对H/R诱导的H9c2细胞增殖的促进作用,以及对细胞凋亡的抑制作用;KCNQ1OT1靶向调控miR-384/CACNA1C轴。结论沉默KCNQ1OT1可能通过上调miR-384来抑制CACNA1C表达,进而促进H/R诱导的H9c2细胞增殖,抑制细胞凋亡。

三叉神经感觉神经元5-HT1D受体调节CGRP表达和释放的机制

偏头痛是最常见的原发性头痛之一,它严重影响着患者的身心健康。5-羟色胺1(5-hydroxytryptamine 1,5-HT1)受体激动剂已被有效用于偏头痛的治疗近三十年,关于其在偏头痛中的具体作用机制一直是大家研究的重点。近年来的研究进展显示,5-HT1受体激动剂治疗偏头痛的机制主要与减少三叉神经节表达和释放降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)的量有关,且该过程主要通过作用于三叉神经节感觉神经元中的5-HT1D受体,并通过电压门控性钙离子通道、有丝分裂原激活蛋白激酶磷酸酶-1、TRPV1等而发挥作用。本文就该过程的可能的具体机制做一综述。

箬竹叶氯仿部提取物对小鼠气管平滑肌的舒张作用及其机理

使用高钾溶液(80 mmol/L KCl)和乙酰胆碱(100μmol/L ACh)对小鼠离体气管环进行了预处理诱导气道异常收缩,进而研究了箬竹叶氯仿部提取物(CEIT)对气管的舒张作用及其机理.结果表明:CEIT能够抑制高钾和ACh诱导的预收缩,且呈剂量依赖性.此外,CEIT阻断了VDCCs电流,抑制了细胞外Ca^(2+)内流.在ACh诱导的收缩反应中,不仅VDCCs通道参与其中,还有其他离子通道的参与.CEIT能够抑制NSCCs通道,从而抑制内钙释放.CEIT能够通过阻断VDCCs通道和NSCCs通道抑制外钙内流和细胞内钙释放,从而舒张小鼠气管平滑肌.提示CEIT中的活性成分可以作为一种治疗气道异常收缩的药物.

人CACNA2D3基因真核表达载体的构建及在食管鳞癌细胞中的表达

目的:构建电压依赖型钙离子通道基因CACNA2D3(calcium channel,voltage-dependent,alpha 2 delta subunit 3)真核表达载体,为进一步研究其在食管鳞癌发生发展中的作用打下基础。方法:利用RT-PCR技术扩增CACNA2D3基因编码序列,并将其克隆到真核表达载体pc DNA3.1(+)载体中,经双酶切和测序鉴定后转染到人食管癌细胞系EC109中,通过QRT-PCR技术检测CACNA2D3基因的表达情况。结果:从正常组织c DNA中扩增出CACNA2D3基因片段,大小与预期一致;得到的pc DNA3.1-CACNA2D3重组质粒通过双酶切和电泳后符合预期片段,进一步测序鉴定显示插入片段序列与Gen Bank中CACNA2D3的序列一致;重组质粒转染食管鳞癌细胞EC109后CACNA2D3基因在转录水平表达明显增高。结论:成功构建了pc DNA3.1-CACNA2D3重组质粒,并完成了在食管癌细胞EC109中的外源表达,为进一步研究其生物学功能奠定基础。