星形胶质细胞调节性容积减小(RVD)的关键膜蛋白研究进展

星形胶质细胞承担着维持脑部内环境稳态的重要功能,包括维持脑的水电解质平衡。然而,在缺血性脑卒中等多种疾病中,星形胶质细胞会首先出现明显的细胞水肿,进而促进脑水肿的发生,加重脑损伤。调节性容积减小(RVD)是星形胶质细胞面对水肿时快速减小自身部分容积的代偿反应。最新研究进展发现,水通道蛋白(AQP)和体积调节性阴离子通道(VRAC)是RVD过程的关键参与者。VRAC是LRRC8家族成员构成的异多聚体,星形胶质细胞水肿时,VRAC激活,介导阴离子和有机渗透性物质快速向细胞外转运,是RVD的主要驱动力。AQP是一种6次跨膜蛋白,具有选择性的双向水通道,是星形胶质细胞快速水肿的结构基础,同时也是RVD过程中水转移至胞外的“快速通道”。进一步了解VRAC和AQP的结构、功能及其在RVD中发挥的作用,有助于最终解析星形胶质细胞RVD的发生机制并为脑水肿的治疗提供潜在靶点。

低渗条件下小肠上皮细胞调节性细胞容积减小的离子通道机制

目的:观察人小肠上皮细胞调节性细胞容积减小(RVD)的过程,探讨参与RVD过程的离子通道机制。方法:将培养的人小肠上皮细胞暴露于低渗溶液,利用电子细胞体积测量系统测定细胞平均容积变化过程和离子通道的参与过程;采用RT-PCR方法检测人小肠上皮细胞上离子通道的表达。结果:人小肠上皮细胞具有良好的RVD功能;其RVD过程可被氯通道阻断剂NPPB和钾通道阻断剂四乙铵所阻断;进一步的研究发现,中等电导钙激活性钾通道(IK)的特异性阻断剂Clotrimazole(CLT)(1μmol/L)可以明显抑制细胞的RVD过程,而大电导钙激活性钾通道(BK)和小电导钙激活性钾通道(SK)的特异阻断剂iberiotoxin(100nmol/L)和apamin(100nmol/L)对RVD过程无任何抑制作用。RT-PCR的结果也显示,人小肠上皮细胞只有IK表达,而无SK和BK的表达。结论:人小肠上皮细胞具有RVD功能,RVD过程的完成有赖于氯通道和钾通道的平行激活,而其中参与容积调节的钾通道是中等电导钙激活型钾通道IK。

大鼠心室肌细胞调节性细胞容积减小的离子通道机制

目的观察成年大鼠心室肌细胞调节性细胞容积减小(regulatory volume decrease,RVD)的过程,探讨参与RVD过程的离子通道机制。方法将急性分离的大鼠心室肌细胞放入低渗溶液中,利用细胞体积测量系统测定细胞平均容积的变化过程和离子通道的参与过程。结果大鼠心室肌细胞具有良好的RVD功能;该过程可被氯通道阻断剂如蒽-9-羧酸(anthracene-9-carboxylic acid,9-AC,500μmol/L)和钾通道阻断剂CsCl(5mmol/L)所阻断。进一步的研究发现,ATP敏感钾通道(KATP)的阻断剂格列苯脲(glibenclamide,10μmol/L)可以明显地抑制细胞的RVD过程。结论成年大鼠心室肌细胞具有RVD功能,RVD过程的完成有赖于氯通道和钾通道的平行激活,ATP敏感钾通道是参与容积调节的钾通道之一。

Cl^-在鼻咽癌细胞调节性容积回缩中的作用

目的 :研究鼻咽癌细胞的调节性容积回缩 (RVD)及Cl-在其中所起的作用。方法 :活细胞图像分析低分化鼻咽癌细胞 (CNE - 2Z)在细胞外低渗刺激时的细胞容积改变 ,用离子置换法和通道阻断法阐明Cl-在RVD中所起的作用。结果 :细胞外低渗刺激使细胞膨胀并诱发RVD。在 16 0 - 2 30mOsmol/L范围内 ,RVD与细胞膨胀程度正相关。用葡萄糖酸取代灌流液Cl-时RVD增强 ,细胞内Cl-耗竭时RVD消失。氯通道阻断剂阻抑RVD ,但不同的阻断剂对RVD的阻抑率有明显差异。结论 :Cl-是CNE - 2Z细胞RVD的关键离子 ,Cl-通道激活 ,Cl-外流是RVD的主要机制。

钙激活性钾通道是人小肠上皮细胞的容积调节性通道(英文)

目的 :研究细胞容积调节机制 ,探讨人类小肠上皮细胞调节性容积减小 (RVD)过程中离子通道的作用及其种类。方法 :膜片钳全细胞记录和单通道记录法记录培养的人类小肠上皮细胞 RVD过程中电流的变化 ,细胞容积测定法观察 RVD过程中特异性钙激活性钾通道阻断剂 (clotrimazole)的作用。结果 :全细胞记录法证实细胞 RVD过程中 K+通道和 Cl-通道电流同时被激活 ,该 K+通道电流具有明显的钙依赖性并可被 clotrim azole阻断。单通道记录法进一步证实 RVD过程中激活的 K+通道为 Interm ediate- conductance钙激活性钾通道。结论 :人类小肠上皮细胞在低渗溶液作用下具有 RVD过程 ,钙激活性钾通道在 RVD过程中具有十分重要的作用。

容积调节性氯通道研究进展

氯离子通道是生物体内一类重要的阴离子通道,具有许多重要的生理功能,其中,容积调节性氯通道在细胞的容量调节、增殖分化与细胞凋亡等过程中起到了重要的作用。本文将根据氯离子通道的研究进展,从研究基本情况、通道特性、调节机制、分子结构以及生理功能等几个方面介绍容积调节性氯通道。

与心肌细胞容积调节有关的钾离子通道的研究进展

容积调节是心肌细胞的一个重要生理功能,ATP敏感性钾通道(KATP)、延迟整流钾通道(IK)、快速激活的电压依赖性瞬时外向钾通道电流(Ito,fast)等多种类型钾通道在心肌细胞容积调节中发挥着重要作用,并受细胞内的Ca2+、Cl-、细胞骨架及蛋白激酶等的调节。心肌缺血早期,细胞处于相对低渗状态,容积敏感性的KATP、IK、Ito,fast等被低渗刺激激活,起到心肌保护作用。

ATP-敏感性钾通道的容积调控特性研究进展

细胞在不同的渗透压环境下,有保持正常容积的特性。细胞容积调节是生物体细胞一个重要的生理功能。包括调节性细胞容积减小和调节性细胞容积增大。本文着重探讨在心肌细胞缺血-预适应中具有重要作用的ATP-敏感性钾通道(KATP)在细胞容积调节过程中的作用,从而探讨细胞容积调节功能与细胞缺血预适应的关系。

大鼠心肌细胞容积敏感性与钾离子通道的关系

目的观察大鼠心肌细胞调节性容积减小(regulatory volume decrease,RVD)过程,研究参与RVD过程的钾离子通道及其亚型。方法采用膜片钳全细胞记录法,记录急性分离的大鼠心肌细胞在低渗刺激下钾离子电流的变化及特征,分析其所属亚型;用细胞容积测定法观察大鼠心肌细胞RVD的过程。结果膜片钳全细胞记录法证实,低渗刺激激活了心肌细胞的K+通道电流,该K+通道电流可被CsCl和格列苯脲所阻断。同时钾离子通道阻断剂可明显阻断大鼠心肌细胞的RVD过程。结论大鼠心肌细胞在低渗溶液作用下具有RVD过程,钾离子通道,尤其ATP敏感性钾离子通道在大鼠心肌细胞RVD过程中可能具有十分重要的作用。

肺腺癌细胞调节性容积减小过程及其离子通道机制

目的观察人肺腺癌细胞调节性细胞容积减小（RVD）的过程，探讨其离子通道机制。方法用细胞体积测量系统分析人肺腺癌细胞（A549）在细胞外低渗刺激下细胞容积改变；用通道阻断剂和全细胞膜片钳方法阐明容积敏感性氯通道在RVD中的作用。结果细胞外低渗刺激使人肺腺癌细胞系A549细胞膨胀并诱发RVD，该RVD过程可被氯通道阻断剂NPPB（100μmo／／L）和钾通道阻断剂CsCl（5mmol／L）所阻抑；全细胞膜片钳方法记录A549细胞容积敏感性氯通道电流呈外向整流特性，电流可被NPPB、DIDS（100μmol／L）阻抑。结论人肺腺癌A549细胞具有RVD功能，RVD过程的完成有赖于氯通道和钾通道的平行激活，容积敏感性氯通道参与该RVD过程。