分泌性腹泻对小鼠钙激活Cl^-通道基因表达的影响

目的探讨肠道组织钙激活Cl^-通道(CLCAs)基因表达与分泌性腹泻发生的关系。方法选取昆明小鼠24只,雌雄各半,随机分为3组:对照组、实验1h和8h组,每组8只。对照组小鼠经腹腔注射0.2ml生理盐水,实验组小鼠经腹腔注射脂多糖(LPS,6mg/kg)分别作用1h和8h,于注射后观察小鼠活动特征及肠道组织形态,以判定分泌性腹泻模型的建立,利用实时光定量PCR法检测各段肠道组织CLCAs基因的表达。结果 LPS成功诱导小鼠发生了分泌性腹泻;小鼠十二指肠、空肠、回肠和结肠中均有CLCAs基因的转录;注射LPS后,十二指肠、空肠、回肠和结肠的CLCA1、CLCA2、CLCA3、CLCA4、CLCA6基因转录水平均发生上调,与1h组相比,8h组各基因转录水平显著上调。注射LPS后,十二指肠未检测到CLCA5的表达,但空肠、回肠CLCA5的表达均上调。结论 LPS引起的分泌性腹泻与各肠段CLCAs基因的差异表达有关。

钙激活Cl^-通道阻断剂对哮喘气道黏液高分泌的抑制研究

目的观察小鼠钙激活Cl-通道阻断剂尼氟灭酸(Niflumic acid,NFA)对哮喘小鼠气道黏液高分泌的抑制作用。方法将BABL/c小鼠随机分为哮喘组、吸入NFA预防组和正常对照组。AB-PAS特染法检测各组小鼠小支气管杯状细胞的数量及黏液分泌状况。RT-PCR法检测各组肺组织中黏蛋白MUC5AC mRNA和mClCA3 mRNA水平。结果正常对照组小支气管只有少量散在分布的杯状细胞,管腔干净;而哮喘组出现大量簇状分布的杯状细胞,胞质内富含着色颗粒,管腔具有着色黏液;NFA预防组的杯状细胞数量与正常对照组相近。哮喘组的MUC5AC及mClCA3 mRNA水平均显著高于正常对照组;NFA预防组的MUC5AC mRNA水平与正常对照组接近,而mClCA3 mRNA水平稍高于正常对照组。结论NFA能有效抑制哮喘小鼠气道杯状细胞数量的增加及黏蛋白的合成,这一效果是通过阻断mCLCA3活性和降低其表达水平来实现的。

人体血管平滑肌钙激活钾通道基因表达的老年性变化

目的对不同年龄组人体肠系膜动脉上编码钙激活钾通道的基因KCNMB1表达水平进行相对定量分析,探讨血管老化过程中钙激活钾通道基因表达变化及其意义。方法提取老年组(17例)和青年组(16例)两组人体肠系膜动脉平滑肌细胞的RNA,反转录合成第一链cDNA,对反转录产物进行荧光定量聚合酶链反应。用看家基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)作为内参照对KCNMB1的cDNA起始浓度进行标化,对标化结果进行分析。结果老年组与青年组的KCNMB1/GAPDH定量比值分别为(0.649±0.289)%和(1.252±0.443)%,老年组较青年组降低,两组差异有显著性意义(P<0.05)。结论血管平滑肌上编码钙激活钾通道的基因KCNMB1表达减弱可能是血管老化过程中其舒缩能力下降的重要分子生物学机制。

大菱鲆钙激活型钾离子通道基因TSKCa的克隆和序列分析

钙激活型钾离子通道蛋白（KCa）是位于细胞膜表面调节细胞功能的一类膜蛋白。通过设计特异性引物，以我国海水养殖大菱鲆（Scophthal musmaximus L．）血液cDNA为模板，利用RT-PCR技术克隆获得了一条基因片段。生物信息学分析证实该片段来自钙激活型钾离子通道基因SKCa（小电导钙激活型钾通道）家族。设计巢式PCR引物，通过5′RACE和3′RACE分别克隆得到了该基因的5′端序列和3′端序列。使用生物学软件拼接3段序列得到了大菱鲆钙激活型钾离子通道TSKCa基因的全长序列。TSKCa基因cDNA全长为1698bp，其中开放阅读框长度为1632bp，编码的TSKCa蛋白有544个氨基酸。比对TSKCa蛋白与GenBank中已有的SKCa蛋白序列，证实其序列同源性很高。使用网络DAS和srsbin服务器对TSKCa蛋白进行跨膜结构预测和疏水性分析，并结合已有的研究结果推测TsKCa蛋白的结构由S1-S6六个跨膜结构域和一个孔道区（P区）组成。

钙激活Cl^-通道蛋白在急性呼吸窘迫综合征患者体外气道上皮细胞中的表达及其作用实验研究

目的:探讨钙激活Cl^-通道蛋白(CLCA)在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)体外气道上皮细胞中的蛋白表达情况,并初步探讨其作用。方法:运用脂多糖(LPS)刺激16HBE细胞系,Western Blot检测hCLCA1蛋白表达水平与ARDS的时程关系;运用hCLCA1-siRNA干扰16HBE细胞系中hCLCA1的表达,real-time RT-PCR法检测细胞系中hCLCA1的mRNA和蛋白表达水平,验证siRNA是否对目的基因成功抑制。同时检测炎症因子的mRNA表达变化水平,观察CLCA的降低与炎症因子表达的关系。结果:Western Blot结果显示:16HBE细胞系加LPS(1μg/ml)刺激12h、24h后hCLCA1的蛋白表达量下降,且LPS刺激24h后hCLCA1的降低有统计学差异(P<0.05)。real-time RT-PCR检测证实hCLCA1-siRNA对目的基因成功抑制,表明成功构建hCLCA1低表达的16HBE细胞系;同时real-time RT-PCR结果显示TNF-α和IL-1β的mRNA表达水平升高(P<0.05)。结论:CLCA在LPS刺激后的培养HBE细胞系中蛋白表达水平下降,并表现为时间依赖性。抑制HBE细胞系hCLCA1的基因表达,则该细胞分泌炎症因子的水平升高,推测CLCA在ARDS体外气道上皮细胞分泌炎症介质过程中发挥负性调节作用。

动脉粥样硬化兔血管平滑肌大电导钙激活钾通道KCMB1基因的mRNA表达量的变化研究

目的研究动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)时动脉血管平滑肌细胞大电导的钙激活钾通道(Large-conductance Ca2+-activated K+channel,BKca)β1亚单位(KCMB1)基因mRNA定量表达,探讨KCMB1基因在AS发生中的作用。方法建立兔AS模型,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR),检测AS时胸主动脉KCMB1基因的mRNA表达变化。结果大电导的钙激活钾通道KCMB1基因在动脉粥样硬化组胸主动脉中表达明显减少。结论大电导的钙激活钾通道β1亚单位调节血管平滑肌细胞的收缩,可能与AS的发生有一定的关系。

持续房颤患者的2型小电导钙激活钾通道(KCNN_2)基因表达研究

目的 2型小电导钙激活钾通道(SK2)的功能亚基由KCNN2(Potassium intermediate/small conductance calcium-activated channel,subfamily N,member 2)基因编码。本研究通过分析持续心房纤颤(以下简称房颤)患者的KCNN2基因表达情况探讨其与房颤的相关性。方法将我院心胸外科自2012年7月—2013年7月期间收治的25例风湿性心脏病实施二尖瓣置换成形术的持续性房颤患者作为持续房颤组,其中2例患者既往合并脑栓塞;将同期收治的窦性心律患者20例作为窦性心律组。取两组患者在体外循环插管前的新鲜右心耳组织,分别用于逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)。结果与持续房颤组比较,窦性心律组患者的二尖瓣狭窄病变较少,左房内径及心胸比率则较大,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),两组其他各项指标比较无统计学差异(P>0.05)。持续房颤组的KCNN2与内参基因表达水平的比值明显低于窦性心律组(P<0.05),表明持续房颤组患者心房组织的KCNN2基因表达水平降低。结论与以往的动物实验结果截然不同,人发生持续房颤后KCNN2基因表达水平降低,在防治动物阵发性房颤中显示有效的特异性阻断剂对持续性房颤患者是否有效尚需深入研究。

人心房肌小电导钙激活钾通道在HEK293细胞上的表达与电生理学特性

目的:克隆人心房肌小电导钙激活钾通道亚型2(SK2),构建稳定表达SK通道的HEK293细胞系并研究其基本电生理学特性。方法:以人心房肌为标本,通过逆转录,重叠PCR法和定向克隆构建真核表达载体pIRES-hrGFP-SK2,采用脂质体法转染至HEK293细胞并筛选稳定表达的细胞系;使用全细胞和单通道膜片钳技术进行电流记录,研究其基本电生理学特性。结果:全细胞和单通道膜片钳均能在表达的HEK293细胞上记录到SK2通道电流,其电流具有明显的胞内钙离子依赖性。结论:成功构建稳定表达人心房肌SK2通道的HEK293细胞系,为以后研究通道功能活动奠定了基础。

小G蛋白Rab5对表达在HEK293细胞上的大电导钙激活钾通道的影响

目的探讨小G蛋白Rab5对HEK293细胞大电导钙激活钾通道(BKCa)的影响。方法将对数生长期HEK293细胞,随机分为Control组、Rab5WT组、Rab5CA组和Rab5DN组。采用脂质体转染法进行转染,Control组转染Flag-h Slo1-GFP质粒和对照质粒pc DNA3.1,Rab5WT组转染Flag-h Slo1-GFP质粒和Rab5WT质粒,Rab5CA组转染Flag-h Slo1-GFP质粒和Rab5CA质粒,Rab5DN组转染Flag-h Slo1-GFP质粒和Rab5DN质粒,每组两种质粒总量为4μg,按质量比1∶1共转染至3.5 mm培养皿中。转染72 h、荧光显微镜下观察转染效率在70%以上时,采用膜片钳、Western blotting法和流式细胞术观察Rab5对HEK293细胞BKCa的作用。结果与Control组比较,Rab5WT组、Rab5CA组BKCa全细胞电流密度明显增加,而Rab5DN组明显降低;Rab5WT组、Rab5CA组BKCa膜蛋白的相对表达量明显升高,而Rab5DN组明显降低(P均<0.05);Rab5WT组、Rab5CA组Flag+/GFP+明显增加,而Rab5DN组明显降低(P均<0.05)。结论 Rab5能够明显增加表达在HEK293细胞上的BKCa电流及细胞膜上的表达,并可促进BKCa向质膜的转运过程。

1例KCNN4基因突变致脱水遗传性口型红细胞增多症的诊断及基因突变分析

脱水遗传性口型红细胞增多症(DHSt)是一种罕见的非免疫性先天性溶血性疾病,以离子转运异常造成的红细胞脱水为主要特征。临床上多数患者的症状比较轻微,不需要给予特殊治疗。本文报道1例青岛大学附属妇女儿童医院于2023年9月30日收治的以黄疸、贫血、脾大为主要临床表现的患儿,行基因检测发现患儿钾钙激活通道亚家族N成员4(KCNN4)基因突变并确诊为DHSt。KCNN4基因突变致DHSt报道少见,患儿早期诊断困难,容易误诊、漏诊,临床上对于自幼伴有溶血性贫血的患儿,可以尽早行基因检测协助诊断。

异丙酚对表达在HEK293细胞上的大电导钙激活钾(BKCa)通道的作用

目的:研究异丙酚对表达在HEK293细胞上的BK_(Ca)通道的作用,探讨异丙酚降低血压的作用机制。方法:将含有人血管平滑肌BK_(Ca)通道α亚单位(h Slo1)的表达质粒pc DNA3.1-h Slo1使用脂质体转染法(lipofectamine 2000)转染至培养的HEK293细胞,使用膜片钳全细胞和单通道记录方式研究异丙酚对BK_(Ca)通道的作用。结果:在全细胞构型下,56μM异丙酚能够明显增加BK_(Ca)宏观电流(P<0.01或P<0.05),在膜电位(Vm)为+60 mV时,56μM异丙酚明显增加BK_(Ca)宏观电流密度(87.29±7.10 pA/pF到131.21±9.68 pA/p F,n=6),两组相比,差异具有统计学意义(P<0.01)。在内面向外式膜片下,56μM异丙酚能够明显增加BK_(Ca)单通道开放概率(0.015±0.002到0.066±0.013,n=10),两组相比,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:异丙酚能够明显激活表达在HEK293细胞上的BK_(Ca)通道,BK_(Ca)通道的激活可能参与了异丙酚介导的血管舒张。

HCN1通道基因敲除下调小鼠膀胱Cajal间质细胞中BK通道的表达及功能

目的观察小鼠HCN1通道基因敲除对其膀胱Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICCs)中BK通道的表达和功能的影响,探讨这种影响对膀胱兴奋性调控的意义。方法健康清洁成年的野生型C57BL/6J小鼠和HCN1通道基因敲除的C57BL/6J小鼠各48只(雌雄各半)分别记为正常组和敲基因组,反转录PCR(RT-PCR)、荧光定量PCR(Q-PCR)、Western blot和免疫荧光双标检测其膀胱ICCs中BK通道各亚基的表达变化,离体逼尿肌肌条实验检测加入BK通道阻滞剂IBTX前后肌条收缩的变化,激光共聚焦显微镜下检测分别加入BK通道激动剂NS1619、阻滞剂IBTX前后小鼠膀胱ICCs内钙荧光的变化。结果 Q-PCR显示敲基因组小鼠膀胱中BK通道α、β1、β2、β3、β4各亚基表达均降低(P<0.01);Western blot显示敲基因组小鼠膀胱中BK通道α、β1、β2、β3、β4亚基表达均降低(其中α、β3、β4:P<0.01;β1、β2:P<0.05);免疫荧光双标显示敲基因组小鼠膀胱ICCs中BK通道α亚基表达降低(P<0.01);离体逼尿肌肌条实验显示加入IBTX后敲基因组和正常组肌条收缩幅度均变大(P<0.01,P<0.05),且敲基因组肌条收缩幅度的变化值小于正常组(P<0.05);激光共聚焦显微镜下可见加入NS1619后两组ICCs内钙荧光均降低(P<0.05)、加入IBTX后两组ICCs内钙荧光均增强(P<0.01),且不论加入激动剂或阻滞剂,敲基因组加药前后ICCs内钙荧光的变化值均小于正常组(P<0.01)。结论小鼠HCN1通道基因敲除下调了其膀胱ICCs中BK通道的表达及功能,这种下调可能是对HCN1通道基因敲除后膀胱收缩减弱的一种代偿。

异种同源钙激活Cl^-通道DNA疫苗抑制哮喘小鼠气道黏液高分泌的研究

目的 钙激活Cl-通道 (CLCA)家族中小鼠mCLCA3与人hCLCA1是异种同源蛋白 ,两者表达于气道上皮杯状细胞。拟探讨hCLCA1DNA疫苗对哮喘小鼠气道黏液高分泌状况的影响。方法 构建重组真核表达质粒pSecTag2B/hCLCA1,将其作为疫苗肌注法接种给BALB/c小鼠 (隔 2周 1次 ,共4次 )。当酶联免疫吸附法 (ELISA)证实血清中有能结合mCLCA3胞外肽段 (ED)的抗体产生时 ,卵蛋白致敏法制备接种小鼠的哮喘模型。引喘 5d后 ,PAS特染黏蛋白法观察气道杯状细胞数量及分泌功能 ,逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR)法检测黏蛋白MUC5ACmRNA水平的变化。设接种pSecTag2B/mCLCA3、空载体pSecTag2B和生理盐水为对照组。结果 ELISA证实疫苗接种 3次后的小鼠血清抗体 ,能有效结合mCLCA3的 3个ED。其中抗体与N 端和C 端ED的结合滴度大于与中间ED的结合滴度。与同样被诱发哮喘的对照组相比 ,疫苗接种组小鼠气道的杯状细胞数量和黏液分泌量明显减少 ,MUC5ACmRNA转录水平下降。结论 hCLCA1DNA疫苗能诱导小鼠产生结合自身mCLCA3胞外肽段的抗体 ,并因此有效减轻了哮喘气道黏液高分泌。

重叠PCR法构建人心房肌SK2(KCNN2)基因表达质粒及鉴定和序列分析

目的:小电导钙激活钾通道亚型2(SK2)在心房肌功能活动中起重要作用,但是由于其表达密度低,直接进行RT-PCR一步法无法得到该基因(KCNN2)的编码区全长序列,本研究旨在采用Overlapping PCR(重叠PCR)法进行基因全长序列的扩增和表达质粒的构建,探讨其在长片段基因扩增的应用。方法:收集人心房肌标本,采用提取总RNA之后逆转录为cDNA,分三段设计KCNN2基因(AY258141)引物进行分段扩增,同时进行分段测序,然后采用Overlapping PCR得到KCNN2基因编码区全长序列,通过限制性酶切位点定向克隆到表达载体pIRES-hrGFP上。采用酶切法和测序法进行鉴定。结果:三段KCNN2基因扩增产物大小与预测值一致,最后得到的表达质粒测序结果与基因库数据基本一致。结论:成功构建人心房肌SK通道基因表达质粒pIRES-hrGFP-SK2,Overlapping PCR能够很好的用于长片段基因扩增。

基于转录组测序分析大电导钙激活钾通道基因敲除后大鼠胰腺基因表达及信号转导通路变化

目的:探讨大电导钙激活钾通道(BKCa)基因敲除后大鼠胰腺转录组基因表达及信号转导通路变化,分析BKCa基因在胰腺中的作用。方法:3只BKCa基因敲除成年雌性SD大鼠(BKCa敲除组)由首都医科大学基础医学院生理学与病理生理学系王伟教授馈赠,设3只野生型成年雌性SD大鼠为野生组。取完整的胰腺组织,提取总RNA,采用转录组测序技术进行测序、差异分析软件DESeq2筛选BKCa敲除组和野生组胰腺组织间的差异表达基因,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库对差异表达基因进行生物功能富集分析。采用RT-PCR法对富集分析出的关键基因进行验证。结果:BKCa敲除组和野生组大鼠胰腺样本共检测到18258个基因,经DESeq2软件筛选出348个表达差异基因,其中200个基因在BKCa敲除组胰腺中高表达,148个基因低表达。GO数据库显示214个差异表达基因富集在56个GO条目,其中24个涉及生物学过程,18个涉及细胞组分,14个涉及分子功能;KEGG数据库显示348个差异表达基因中15个富集于PI3K/Akt信号通路,经RT-PCR验证,其关键基因Hsp90ab1、Hsp90aa1、Foxo3a、Col1a2在BKCa敲除组胰腺组织的表达显著高于野生组(P<0.0001),而Thbs1、Pik3r1和Ppp基因表达差异无统计学意义。结论:在转录组水平上筛选出BKCa敲除组与野生组大鼠差异表达基因,其显著富集于PI3K/Akt信号通路,为预测BKCa在胰腺中发挥的功能提供了线索。

Flag和GFP双标记的BK_(Ca)通道α亚基表达质粒的构建、鉴定和序列分析

目的:采用重叠PCR法构建表达质粒,为下一步研究通道功能奠定基础。方法:在已有编码大电导钙激活钾通道(BKCa)通道α亚单位的表达质粒pcDNA3.1-h Slo的基础上,采用重叠PCR法构建Flag和GFP双标签标记的表达质粒pcDNA3.1-Flag-hSlo-GFP(Flag-hSlo-GFP)。结果:构建的表达质粒Flag标签插入BKCa通道的S1-S2胞外环,GFP标签连接BKCa通道的胞内C末端,测序结果证实质粒构建成功。结论:成功构建BK通道基因表达质粒Flag-hSlo-GFP,重叠PCR能够很好的用于长片段基因扩增和插入片段的实验。

Flag和GFP双标记的SK2通道表达质粒的构建、鉴定和序列分析

目的:采用Overlapping PCR(重叠PCR)法进行人源SK2通道Flag和GFP融合表达质粒的构建,为下一步胞外运用Flag抗体进行SK2通道的转运调控研究奠定基础。方法:在既往克隆的人SK2通道基因的表达质粒p IRES-SK2的基础上,采用重叠PCR法构建Flag和GFP双标签标记的表达质粒pEGFP-N3-Flag-SK2(简写为Flag-SK2-GFP)。结果:构建的表达质粒Flag标签插入SK2通道的S1-S2胞外环区域,GFP标签连接SK2通道胞内的C末端,通过酶切、测序等证实质粒构建成功。结论:成功构建人心房肌SK2通道基因表达质粒Flag-SK2-GFP,为下一步研究SK2通道转运过程及调控机制奠定了基础。

增强型绿色荧光蛋白融合对Ano1钙激活Cl-通道生理特性的影响

本研究旨在探讨融合在Ano1钙激活Cl^-通道(anoctamin1)C末端的增强型绿色荧光蛋白(EGFP)对Ano1生理特性的影响。分别构建融合和未融合EGFP的Ano1真核表达载体,通过脂质体介导分别将这两类真核表达载体转染至Fischer大鼠甲状腺滤泡上皮(FRT)细胞,倒置荧光显微镜下观察融合和未融合EGFP的Ano1在FRT细胞中的表达与定位;荧光淬灭动力学检测Ano1转运I^-的能力。结果显示,融合和未融合EGFP的Ano1均表达于FRT细胞膜上,且均能被Ca^(2+)激活,融合和未融合EGFP的Ano1转运I^-的能力无明显差异。以上结果提示,Ano1和EGFP-Ano1具有相似的生理特性。

电针“内关”穴对心肌缺血大鼠心肌氯离子通道相关基因表达的影响

目的:观察电针"内关"穴对心肌缺血大鼠心肌氯离子通道调控基因表达的影响,探讨经穴效应特异性的作用机制。方法:SD大鼠随机分为正常对照组10只,模型组、内关穴组、列缺穴组、非经非穴组各15只。皮下注射异丙肾上腺素建立心肌缺血模型。内关穴组取"内关"穴,列缺穴组取"列缺"穴、非经非穴组取"天枢"与"神阙"连线中点进行电针治疗,每日治疗1次,治疗7d。Western blot法和Real time-PCR法分别检测心肌组织蛋白激酶C(PKC)和氯离子通道基因囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)及钙激活氯通道(CLCa 1)的基因表达。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠心肌PKC、CLCa l、CFTR表达升高(P<0.05)。与模型组比较,内关穴组、列缺穴组及非经非穴组大鼠心肌PKC表达明显下降(P<0.05),内关穴组和列缺穴组与非经非穴组比较PKC表达下降(P<0.05)。与模型组比较,内关穴组、列缺穴组及非经非穴组心肌CLCa l基因表达显著降低(P<0.05),列缺穴组、非经非穴组与内关穴组比较显著升高(P<0.05),列缺穴组与非经非穴组比较显著下降(P<0.05)。与模型组比较,内关穴组、列缺穴组CFTR基因表达显著下降(P<0.05),列缺穴组、非经非穴组与内关穴组比较显著升高(P<0.05),而列缺穴组与非经非穴组比较显著下降(P<0.05)。结论:电针不同穴位对心肌缺血大鼠心肌PKC、CFTR、CLCa 1的表达有不同的影响,"内关"穴具有特异性效应。