电压门控性阳离子通道的分子结构与机能

通过eDNA克隆和测序,已揭示了电压门控性阳离子通道的一级结构,对其二、三级结构也进行了探讨。已知这类通道的主亚单位由四个同源结构域组成,在空间上以近似对称方式排列,中间形成选择性离子孔道。每一同源重复体含6个跨膜片断(S1～S6),还有两个附加片段SS1和SS2位于S5和S6之间。S4能“感受”跨膜电位变化,使带正电荷的残基向外旋转移动,产生瞬时门控电流,引起构型变化使通道打开。通道的失活则与重复体Ⅲ、Ⅳ之间带正电荷的胞浆侧结构有关。它在去极化构型变化之后产生继发的变化,从胞浆侧阻断已打开的通道口。SS1和SS2则与通道的选择性和门控机制有关。

云南血竭及血竭素对三叉神经节细胞电压门控性钠通道电流的影响

目的 :探讨云南血竭及其提纯物血竭素高氯酸盐对三叉神经节细胞电压门控性钠通道电流的影响 .材料与方法 :在急性分离的 TRG细胞膜上 ,阻断电压门控性钙通道和钾通道 ,在 - 70 m V的钳制电位下 ,从 - 6 0 m V起 ,给予 10 m V步幅递增、80 ms步宽的去极化脉冲刺激 ,进行全细胞膜片钳记录 .观察不同浓度的云南血竭及其提纯物血竭素高氯酸盐对 TRG细胞电压门控性钠通道电流的影响 .结果 :各种浓度的云南血竭均显著抑制 TRG细胞膜上电压门控性钠通道电流 ,并呈浓度依赖性 ,而血竭素高氯酸盐无此效应 .结论 :除了因消炎而止痛外 ,云南血竭尚可能通过直接干预 TRG细胞的痛觉信息传入而发挥其镇痛作用 ,其有效作用成分有待进一步探讨 .

P2受体介导对大鼠三叉神经节神经元电压门控性钙离子通道的作用

目的应用全细胞膜片钳研究P2受体介导对大鼠的三叉神经节(TG)神经元上电压门控性钙离子通道(VGCC)的作用。方法急性分离大鼠TG神经元细胞,通过全细胞膜片钳记录电压门控性钙离子通道电流,分别灌流腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)及P2X、P2Y受体的激动剂,观察其对VGCC电流的作用。结果 ATP对大鼠TG神经元细胞的VGCC电流有可逆的抑制作用(P<0.05),P2X受体激动剂αβ-meATP能够显著抑制TG神经元的VGCC电流(P<0.05),而P2Y受体激动剂2-MeSADP对VGCC电流无明显作用。结论 P2受体介导对大鼠的TG神经元上VGCC电流有抑制作用。

慢性间歇性低氧降低急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞膜上电压门控性钾通道的抑制

为了从离子通道水平上探讨机体低氧适应的离子机制,本实验将雄性 SD 大鼠随机分为常氧对照组和慢性间歇性低氧组[氧浓度(10 ± 0.5) %, 间断缺氧每天 8 h]。用酶解法急性分离单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smoothmuscle cells, PASMCs),以全细胞膜片钳技术记录 PASMCs 膜上的电压门控性钾通道 (voltage-gated potassium channel, KV) 电流,观察急性缺氧对慢性间歇性低氧大鼠 PASMCs 的 KV 的影响, 为机体适应低氧能力提供实验依据。结果显示:⑴常氧对照组在电流钳下,急性缺氧可使膜电位明显去极化(由-47.2 ±2.6 mV 去极到 -26.7 ±1.2 mV ); 在电压钳下, 急性缺氧可显著抑制 KV电流(+60 mV 时, KV电流密度从 153.4 ± 9.5 pA/pF降到 70.1 ± 10.6 pA/pF), 峰电流的抑制率为(57.6 ± 3.3) %, 电流-电压关系曲线向右下移。⑵慢性间歇性低氧组KV电流密度随低氧时间延长而逐渐减少(慢性低氧10 d后就有显著性意义),电流- 电压关系曲线逐渐右下移。⑶急性缺氧对慢性间歇性低氧大鼠PASMCs KV电流的抑制作用随慢性间歇性低氧时间延长而逐渐减弱。上述观察结果提示慢性间歇性低氧减弱急性缺氧对 KV 的抑制, 这可能是机体低氧适应的一种重要机制。

吗啡对培养的尾核神经元电压门控性钙通道的影响

目的 探讨尾核神经元在吗啡镇痛中的离子机制。方法 采用膜片钳全细胞记录模式观察了 2 2例尾核神经元电压门控性钙通道在吗啡给药前后的电流变化。结果 观测的 2 2例细胞中 ,9例 (40 9% )细胞加入吗啡后 ,ICa由 1 1 85 .43pA± 1 84 2pA增加到 1 4 2 4 .8pA± 2 59.5pA ,与给药前相比增加了 2 0 .2 1 % ,其差异经配对t检验 ,具有显著性意义 (P <0 .0 5)。 7例 (31 8% )细胞加入吗啡后 ,ICa由 1 350 3pA± 2 0 3 .7pA减少到 1 0 50 6pA± 1 79.6pA ,降低 2 2 .2 % ,其差异具有显著性意义 (P <0 .0 5)。吗啡作用可被纳洛酮翻转。 6例细胞 (2 7.2 % )未观察到明显改变。结论 吗啡不仅可在整体情况下 ,经不同核团神经元之间的联系对尾核神经元的电活动进行调节 ,同时 。

自发性癫痫大鼠海马电压门控性钠通道β_1亚基表达与基因突变分析

目的与正常Wistar大鼠作对比,探讨自发性癫痫大鼠(SER)海马中电压门控性钠通道β1亚基mRNA与蛋白的表达情况及基因突变分析。方法应用RT-PCR技术检测β1亚基mRNA的表达;免疫组化方法定位β1亚基蛋白;免疫印迹方法检测β1亚基蛋白的表达;直接测序技术筛查β1亚基全部外显子基因突变位点。结果SER海马β1亚基mRNA表达高于Wistar大鼠(P<0.05);免疫组化结果显示β1亚基蛋白在SER大鼠海马各区中均有表达,且位于细胞膜上;β1亚基蛋白的表达高于Wistar大鼠(P<0.01);直接测序法筛查了β1亚基全部外显子的突变位点,结果未见任何突变。结论SER海马β1亚基表达异常可能会促进癫痫样兴奋活动的产生,进而构成SER癫痫表型的发作基础。

皮质酮对大鼠海马神经元电压门控性钙通道及其突触活动的影响

目的 研究皮质酮对海马神经元电压门控性钙通道和突触活动的影响 ,以阐明其作用机理。方法 以培养的新生大鼠海马神经元为标本 ,使用膜片钳技术的全细胞记录方式 ,通过压力注射给药的方法观察皮质酮对神经元电压门控性钙通道及其自发性突触活动的影响。结果 皮质酮 1、10和 10 0μmol·L- 1可使神经元电压门控性钙电流的幅度分别增加 (14± 8) %、(41± 13) %和 (5 8± 9) % ,其增强效应具有明显的浓度依赖性特征 ,但没有电压依赖性 ,也不改变钙通道的电学特征。 10 0 μmol·L- 1皮质酮可使海马神经元突触活动的发生频率增加约 4倍。在使用河豚毒素阻断神经元的突触传递活动后 ,皮质酮仍然可以诱发低频 (4.6± 1.0 )Hz低幅 (0 .18±0 .0 9)nA的兴奋性突触后电流。结论 皮质酮对海马神经元电压门控性钙电流及其突触活动有明显的增强作用。皮质酮的即刻增强效应可能与其调节基因表达的作用无关。

电压门控性钠离子通道与伤害性感受

伤害性感受器激活引起疼痛的概念,现已广泛被人们接受。大量实验表明,伤害性感受器兴奋性的变化与一些离子通道有关。对河豚毒素不敏感的电压依赖性钠离子通道（TTXr）选择性地分布于与伤害性感受有关的初级感受神经元。炎症反应和神经损伤诱发的慢性疼痛可诱发这种TTXr功能及基因表达的变化。TTXr通道蛋白的反义寡核苷酸（antisense ODN）处理可对抗炎症或神经损伤引起的痛觉过敏或超敏。提示TTXr在伤害性感受中起重要作用,有望成为特异性镇痛药物的药理作用靶点。

中药复方熄风胶囊对氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠海马电压门控性Ⅰ型钠通道α亚基蛋白表达的影响

[目的]研究中药复方熄风胶囊对氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠海马电压门控性Ⅰ型钠通道α亚基蛋白(Nav1.1)表达的影响。[方法]建立氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠模型。实验大鼠随机分为5组:空白组、模型组、熄风胶囊低剂量治疗组(熄低组)、熄风胶囊中剂量治疗组(熄中组)、熄风胶囊高剂量治疗组(熄高组)。分别通过免疫组织化学染色法检测实验大鼠海马Nav1.1的表达。[结果] Nav1.1蛋白在IE大鼠海马的表达,发现致痫大鼠海马CA1区和DG区神经元结构基本正常,且Nav1.1变化不明显,在CA3区,模型组致痫大鼠神经元变性、坏死明显,Nav1.1在神经元变性、坏死部位染色变浅,甚至消失,在变性、坏死神经元周围的正常组织中染色增强。其中,模型组可见CA3区神经元退变、坏死,Nav1.1在神经元退变、坏死部位染色变浅,甚至消失,而在熄风胶囊治疗组中,随剂量增大,退变、消失的神经元减少,同时棕褐色区域减少程度减低,均与剂量成正相关,但在变性、坏死的神经元周围的正常组织中染色增强不明显,而且从定量分析来看,模型组Nav1.1的表达量增多,而各熄风胶囊治疗组却增加不明显。[结论]熄风胶囊可能通过保护海马神经元,调节IE大鼠海马神经元Nav1.1的表达,推测其可通过对钠通道的抑制作用以降低神经元细胞膜兴奋性而发挥抗癫痫作用。

中药复方制剂熄风胶囊和卡马西平联合治疗对匹罗卡品癫痫大鼠海马电压门控性钠通道的影响

[目的]观察熄风胶囊和卡马西平(CBZ)联合氯化锂-匹罗卡品对SD大鼠癫痫模型海马神经元电压门控性钠通道(VGSC)的影响。[方法]将110只SD大鼠随机选出20只作为空白对照组,其余大鼠造模成功后再先后随机选出80只,分为模型对照组、熄风胶囊治疗组(熄风组)、熄风胶囊和CBZ治疗组(熄卡组)和CBZ治疗组(CBZ组)。通过免疫组化法检测VGSC的表达和全细胞膜片钳检测其电生理功能。[结果]1)癫痫大鼠出现反复自发性发作,熄卡组发作次数低于熄风组和CBZ组。2)VGSC的表达:在CA3区,各治疗组VGSC的表达水平较模型对照组均下调,熄卡组明显低于熄风组和CBZ组。3)VGSC电生理功能:治疗组的峰值电流较模型对照组显著下降,其中熄卡组较熄风组和CBZ组明显;治疗组的半数稳态激活电压上升,但组间无差异;治疗组的半数稳态失活电压下降,其中熄卡组与熄风组相比有差异;治疗组的失活后恢复时间常数明显延长,其中熄卡组与熄风组相比有差异。[结论]熄风胶囊和CBZ具有协同抗痫作用,优于单药治疗的主要药理机制是减少VGSC峰值电流。

大鼠肺动脉平滑肌细胞的分离及电压门控性钾电流的记录方法

目的介绍一种大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的急性分离方法并观察电压门控性钾电流电生理特性。方法应用胶原酶和木瓜蛋白酶联合消化法获得大鼠PASMCs,利用全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压门控性钾通道(Kv)电流。结果在相差显微镜下观察大鼠PASMCs呈舒展梭形,边界清晰,有完整的细胞膜,胞浆均匀,数量多,活性好。结论用酶急性分离的大鼠PASMCs,容易进行全细胞膜片钳记录,方法简单、稳定、可靠。

水杨酸钠对大鼠海马神经元电压门控性钙离子通道的影响

目的：研究水杨酸钠对大鼠海马神经元上电压门控性钙离子通道的作用，为海马参与耳鸣引起的情绪变化提供电生理学的依据。方法利用脑片膜片钳技术观察水杨酸钠对大鼠海马神经元电压门控性钙离子通道电生理学特性的影响。结果水杨酸钠对电压门控性钙离子通道电流（ ICa ）有抑制作用，而且具有浓度依赖性（0.1~10 mmol · L-1）。水杨酸钠对海马神经元ICa的半抑制浓度（ IC50）为1.64。1 mmol·L-1水杨酸钠对ICa的稳态激活动力学有明显影响，使ICa的稳态激活曲线向超极化方向移动大约9 mV左右，但是对其稳态失活动力学没有明显影响。结论水杨酸钠以浓度依赖的方式抑制 ICa ，对其稳态激活动力学有明显影响。水杨酸钠对大鼠海马神经元上ICa的影响可能与海马参与耳鸣引起的情绪变化相关。

电压门控性钾离子通道对人骨肉瘤细胞增殖的影响

研究钾离子通道在人骨肉瘤细胞的表达及通道抑制剂对人骨肉瘤细胞系增殖的影响。通过RT-PCR对三株人骨肉瘤细胞系MG63、Saos—2和SOSP—9607中相关钾离子通道,包括kv1.1,kv1.3,kv1.5,kv2.1,kv3.3/3.4,kv4.1,kv5.1,kv9.3,herg,heag和kcnq1的基因表达进行检测;用非特异性的电压门控性钾离子通道抑制剂4—AP(4-aminopyridine,4-氨基吡啶)和氯化铯(CsCl),特异性的HERG、HEAG、和KCa通道抑制剂E—4031、丙咪嗪(imipramine)和TEA(tetraethylammoni-um,四乙铵)通过MTT法检测抑制剂对三株人骨肉瘤细胞系MG63、Saos—2和SOSP—9607细胞增殖的影响。通过RT—PCR发现kv1.3,kv1.5,kv2.1,kv3.3/3.4,kv4.1,kv9.3,herg和heag通道基因在三株骨肉瘤细胞系中均有表达,而kv5.1通道基因只在MG63细胞中表达,kcnq1通道基因只在SOSP—607和MG63细胞中表达。MTT法检测发现:E-4031,imipramine和TEA对三株骨肉瘤细胞的增殖没有明显的影响,而4—AP药物浓度在3mol和5mol时对细胞增殖影响明显。CSCL药物浓度在5mol时对细胞增殖也有影响,但影响程度较4—AP小。提示钾离子通道在RNA水平广泛地表达于实验的三株人骨肉瘤细胞中,但只有电压门控性钾离子通道参与细胞增殖过程的调节。

咪达唑仑对交感神经元电压门控性钾电流的影响

目的 :观察不同浓度咪达唑仑对交感神经元电压门控钾通道电流的影响 ,探讨临床浓度咪达唑仑对钾电流的作用是否与抑制交感神经系统有关。方法 :用酶消化法获得急性分离的SD大鼠 (7～1 0d)颈上交感神经节细胞 ,应用膜片钳技术记录不同浓度的咪达唑仑对电压门控钾电流的影响。结果 :在钳制电位 (Vh) -80mV ,刺激电压 (Vt) -1 0 0mV～ 3 0mV ,时程 1 60ms条件下 ,不同浓度的咪达唑仑对电压门控钾电流均有抑制作用 ,且呈浓度依赖性。临床相关浓度的咪达唑仑(0 .3 μmol·L-1)使钾通道电流峰值下降3 .89% (P =0 .88)。5 0 %钾通道电流峰值受抑制时的咪达唑仑浓度(IC50 )约为 70 .0 6μmol·L-1。结论 :咪达唑仑对交感神经元电压门控钾电流具浓度依赖性抑制作用 ,但临床浓度咪达唑仑对钾电流影响较小。

康泰胶囊对大鼠DRG神经元上电压门控性钠通道Nav1.8受体的影响

目的观察康泰胶囊对IBS内脏高敏感性大鼠结肠背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)神经元Nav1.8通道受体的影响,探讨康泰胶囊治疗IBS的作用机制。方法采用慢性不可预计应激法建立内脏高敏感性IBS大鼠模型,应用腹部回缩反射(AWR)、尿D-木糖排泄实验、焦虑行为测试及血清皮质醇水平对模型内脏敏感程度进行评估,采用实时荧光定量PCR方法检测大鼠DRG神经元上Nav1.8通道受体mRNA表达水平,观察康泰胶囊对内脏高敏感IBS大鼠DRG神经元上Nav1.8通道受体mRNA表达水平的影响。结果康泰胶囊可以明显降低模型大鼠AWR评分(P<0.01),明显升高模型大鼠尿D-木糖排泄率(P<0.05),增加模型大鼠进入开臂次数和开臂滞留时间百分比(P<0.01),显著降低血清皮质醇水平(P<0.01),明显降低大鼠DRG神经元上Nav1.8通道受体mRNA表达水平(P<0.01)。结论康泰胶囊能抑制应激引起的内脏高敏感IBS大鼠DRG神经元上的Nav1.8通道受体表达,从而降低结肠背根神经元兴奋性,是其治疗IBS的作用机制之一。

熄风胶囊对匹罗卡品致痫大鼠电压门控性钠通道功能的影响

[目的]研究中药复方熄风胶囊对氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠海马神经细胞电压门控性钠通道(VGSC)功能的影响。[方法]建立氯化锂-匹罗卡品致痫大鼠模型。将实验大鼠随机分为空白组、模型组、熄风胶囊低剂量治疗组(熄低组)、熄风胶囊中剂量治疗组(熄中组)和熄风胶囊高剂量治疗组(熄高组)。通过全细胞膜片钳检测海马神经细胞VGSC功能的变化。[结果]1)成功复制氯化锂-匹罗卡品大鼠模型。与模型组比较,熄高组、熄中组和熄低组发作次数均低于模型组(P<0.01),而熄风胶囊治疗组中,随剂量增加发作次数逐渐减少,其中熄高组和熄低组比较差异有统计学意义(P<0.05)。2)全细胞膜片钳记录钠电流结果:与空白组比较,各组的钠电流密度明显增加、激活曲线阈值下降、失活曲线阈值上升、失活后恢复时间缩短,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组相比较,各熄风胶囊治疗组的钠电流密度下降、激活曲线阈值上升、失活曲线阈值下降、失活后恢复时间延长,差异有统计学意义(P<0.01);各治疗组间比较,从电流-电压曲线可见,熄高组和熄中组相比有随剂量增加而电流下降趋势,但无统计学意义(P>0.05),而熄高组、熄中组分别与熄低组比较有显著性差异(P<0.01);激活曲线和失活可见各中药治疗组之间,随剂量升高电流有下降趋势,提示治疗后激活和失活阈值有上升趋势,但各治疗组间无统计学意义(P>0.05);失活后恢复曲线可见总体上随剂量升高恢复时间有延长趋势,但各治疗组间无统计学意义(P>0.05)。[结论]熄风胶囊通过减少VGSC电流,增强VGSC失活,抑制失活后的恢复,延长恢复时间来达到降低VGSC异常活化的作用,从而降低癫痫反复自发性发作,这可能是其作用机制之一。

电压门控性钾通道Q亚家族成员1基因多态性与淮海地区2型糖尿病的关联研究

目的探讨电压门控性钾通道Q亚家族成员1(KCNQ1)基因多态性与中国淮海地区汉族人群2型糖尿病(T2DM)的关系。方法选取2010年12月—2011年7月徐州医学院附属医院内分泌科住院及门诊的T2DM患者200例为病例组,另选取同时期同地区体检中心筛选的健康人群200例作为对照组。采用聚合酶链式反应-限制性片断长度多态性(PCR-RFLP)方法对两组受检者进行基因多态性检测。结果 (1)对照组中KCNQ1 rs2237892位点CC、CT、TT基因型分别占36.0%(72/200)、51.0%(102/200)和13.0%(26/200),C、T等位基因频率分别为61.5%(246/400)和38.5%(154/400);病例组中CC、CT、TT基因型频率分别为47.5%(95/200)、44.0%(88/200)和8.5%(17/200),C、T等位基因频率分别为69.5%(278/400)和30.5%(122/400)。两组受试者KCNQ1rs2237892位点基因型分布及等位基因频率比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。(2)对照组及病例组KCNQ1rs151290位点基因型分布及C、A等位基因频率比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 KCNQ1 rs2237892位点多态性可能与中国淮海地区汉族人群T2DM的发病有关;而rs151290位点多态性可能与中国淮海地区汉族人群T2DM的发病无关。

电压门控性钠通道β亚基与特发性癫痫

特发性癫痫与电压门控性钠通道的功能改变密切相关,β亚基作为电压门控性钠通道重要的功能调节亚基已经开始受到许多研究学者的重视。本文概述了电压门控性钠通道β亚基的基因克隆与定位、亚基分型、分子结构以及与特发性癫痫相关的功能研究现状,并介绍了由于β亚基改变而引发的特发性癫痫的相关症状。

电压门控性钠通道Nav1.7及其特异性阻断剂在神经病理性痛中的研究进展

电压门控性钠通道(voltage gated sodium channel,Nav)在痛觉的产生和传导中具有重要作用。在痛觉传导通路中,Nav1.7选择性表达于小直径外周感觉神经元和交感神经节神经元,可通过强化阈下刺激并设定Nav1.8和Nav1.9激活开放的阈值,从而影响神经元兴奋性。该综述将重点阐述由Nav1.7通道基因突变所致的神经病理性痛的研究进展。Nav1.7可作为治疗疼痛的有效靶点,高选择性的Nav1.7阻断剂将对治疗疼痛具有重要的临床应用价值。