机械门控阳离子通道Piezo1与骨形成

骨组织生长、修复等动态过程与机械力刺激密切相关,但目前其具体的调控机制尚未阐明。机械门控阳离子通道Piezo1广泛存在于包括骨和软骨在内的全身多种组织中,与骨组织受机械力调控相关。Piezo1与Wnt、磷脂酰肌醇3-激酶(PIK3)/蛋白激酶B(Akt)、Notch等信号通路互相联系,共同调控骨组织形成,敲除Piezo1基因或阻断Piezo1通道会降低骨对机械力刺激的敏感性,抑制骨和软骨的生长和修复过程,进一步导致骨骼形态发生改变。该文就机械门控阳离子通道Piezo1与骨形成研究进展进行综述。

超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4在大鼠心肌成纤维细胞和心肌细胞中的表达

目的:探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)在大鼠体内和体外心肌成纤维细胞、心肌细胞中的表达分布及其增龄变化。方法:SD大鼠分为新生组(1~3 d),成年组(17个月)和老年组(22个月),每组8只,其中4只用于冰冻切片,另4只用于PCR;取新生SD大鼠心,酶消化法分离培养原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞。用免疫荧光、免疫组织化学检测原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞HCN4的表达;免疫印迹、实时荧光定量PCR检测原代心肌成纤维细胞HCN4的表达,用实时荧光定量PCR检测不同月龄大鼠心肌组织HCN4的表达。结果:体外细胞培养显示,成纤维细胞和原代心肌细胞中均表达HCN4。组织切片显示,新生、成年和老年大鼠心肌成纤维细胞和部分心肌细胞表达HCN4。P1~P4代成纤维细胞的免疫印迹和实时荧光定量PCR结果显示HCN4随着成纤维细胞代次增加,表达量逐渐降低;不同月龄大鼠左心室的实时荧光定量PCR结果显示随着大鼠月龄增加,HCN4的表达量逐渐降低,其结果与培养的细胞表达一致。结论:HCN4在心肌成纤维细胞和部分心肌细胞中表达。随增龄变化,心肌细胞和成纤维细胞HCN4的表达量逐渐下降。

宫颈癌患者血清WNT1诱导信号通路蛋白1、瞬时受体电位阳离子通道亚家族M成员7水平及临床意义

目的探讨宫颈癌患者血清WNT1诱导信号通路蛋白1(WISP1)、瞬时受体电位阳离子通道亚家族M成员7(TRPM7)水平及临床意义。方法选取150例宫颈癌患者和164例宫颈上皮内瘤变(CIN)患者。采用酶联免疫吸附法检测两组患者血清WISP1水平,采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测两组患者血清TRPM7 mRNA水平。宫颈癌发生的影响因素采用多因素Logistic回归分析。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),评估血清TRPM7 mRNA、WISP1单独及联合检测对宫颈癌的诊断价值。结果宫颈癌患者血清TRPM7 mRNA、WISP1水平均明显高于CIN患者,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。宫颈癌患者中文化程度为初中及以下、孕次≥3次、产次≥2次、合并高危人乳头瘤病毒(HPV)感染的比例均明显高于CIN患者,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示,TRPM7 mRNA水平升高、WISP1水平升高、合并高危HPV感染均是宫颈癌发生的独立危险因素(P﹤0.01)。ROC曲线显示,TRPM7 mRNA、WISP1联合检测诊断宫颈癌的AUC为0.944(95%CI:0.921~0.966),高于二者单独检测(P﹤0.05)。结论宫颈癌患者血清TRPM7 mRNA、WISP1水平较高,二者联合检测可提高对宫颈癌的诊断价值。

瞬时受体电位阳离子通道6作为疾病治疗靶点研究进展

瞬时受体电位阳离子通道6(TRPC6)在肾、心脏和肺等多个器官均有表达,是构成细胞膜钙库操纵性通道的分子基础,在细胞信号转导中起着重要作用。其基因突变或过量表达可引起细胞内钙离子信号通路异常,使得大量钙离子内流,导致机体各种病理生理过程的变化。通过特异性TRPC6通道抑制剂和RNA干扰技术干预其在相关疾病中的过量表达,可以改善或缓解病情,提示TRPC6可能作为疾病治疗的新靶点。本文就近年来关于TRPC6作为疾病治疗靶点的研究进展进行综述。

心功能不同的风湿性心脏瓣膜病心房颤动患者超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4的表达水平研究

目的：探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4（HCN4）基因在风湿性心脏瓣膜病心房颤动伴心力衰竭患者与心功能正常的风湿性心脏瓣膜病心房颤动患者心房肌中的表达水平。方法选取2008—2011年新疆医科大学第一附属医院因心脏瓣膜病需接受开胸换瓣手术患者45例，根据其心功能分级，将美国纽约心脏病协会（ NYHA）分级为Ⅱ~Ⅲ级者27例作为试验组，将心功能正常者18例作为对照组。采用实时荧光定量PCR（ Real-time PCR）和蛋白质免疫印迹法（ Western-blotting）分别测定两组患者HCN4 mRNA及蛋白表达水平。结果对照组HCN4 mRNA表达水平为（1.12±0.69），低于试验组的（4.91±1.51）（t =0.021，P 〈0.05）。对照组 HCN4蛋白表达水平为（1.02±0.15），低于试验组的（2.01±0.92）（t=0.031，P〈0.001）。结论 HCN4在心力衰竭与心功能正常的风湿性心脏瓣膜病心房颤动患者的心房肌中均有表达，且随着心功能不全的加重，HCN4表达水平上调。

半夏凝集素在脂双层形成的阳离子通道

半夏凝集素是从多年生植物三叶半夏的块茎鲜汁中分离纯化的糖结合蛋白,具凝集素活性,与甘露聚糖有专一结合。本工作利用双室系统观察了它对人工脂双层的作用。 人工脂双层由卵磷脂和胆固醇(重量比为4:1)的正癸烷溶液形成。电阻≥10GΩ。在电压箝位下将半夏凝集素(1—4μg/ml)加至系统的一小室,几分钟后即观察到通道样活动噪音,脂双层电阻下降。甘露聚糖对这种变化有明显的对抗作用,加入40μg/ml的甘露聚糖可使脂双层的膜电阻立即从2GΩ恢复到对照水平(≥10GΩ)。在低浓度半夏凝集素和低维持电压下可获得单位电导涨落记录。在100mmol/L对称KCl溶液中记录的半夏凝集素单通道电流的优势电导为35pS。通过测定在非对称盐溶液中的平衡电位,根据Goldman—Hodgkin—Katz电位方程可推算出通道的离子选择性。结果表明,半夏凝集素形成的通道为阳离子通道。

超级化激活环核苷酸门控阳离子通道4、连接蛋白43和平足蛋白在小鼠胚胎心的表达与心传导系的发生

目的探讨小鼠胚胎心传导系的发生机制。方法用抗心肌肌球蛋白重链(MHC)、抗超级化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)、抗缝隙连接蛋白43(CX43)和抗平足蛋白(podoplanin)抗体,对40只胚龄9～16d小鼠胚胎心进行连续石蜡切片并免疫组织化学或免疫荧光染色。结果胚龄9d,较强的HCN4阳性表达集中在MHC阴性的静脉窦壁,随心脏发育,HCN4较强阳性表达逐渐向窦房结转移。胚龄11d开始,CX43阴性表达显示部位特异性。CX43阴性染色经窦房结沿右心房背侧壁和左、右静脉瓣向房室管背侧壁延伸。胚龄13d,左、右静脉瓣与房间隔底部融合后,进一步延续为房室管背侧壁发育中的CX43阴性染色的房室结,继而与室间隔顶部CX43阴性的房室束相连。胚龄9～10d,在MHC阳性心肌、心包腔背侧壁脏壁中胚层心肌前体细胞及静脉窦周间充质均显示podoplanin阳性表达。胚龄11～13d,podoplanin阳性间充质细胞沿心脏外表面扩展形成podoplanin阳性间皮样心外膜。结论心脏发育早期,主起搏点位于静脉窦壁,起搏电位的产生早于收缩功能的发生。CX43阴性心肌是发育中的心传导系心肌,在胚龄11d即可观察到心传导系早期雏形。podoplanin参与促进心肌前体细胞向心肌细胞的分化。

植物细胞的非选择性阳离子通道

就植物细胞质膜和内膜系统的非选择性阳离子通道类型、对不同离子的选择性和其生理功能的研究进展进行了评述。

基于机械敏感性阳离子通道Piezo1的黄芪丹参药物血清对低流体切应力诱导的人内皮细胞功能紊乱的影响

目的观察黄芪丹参药物血清调控机械敏感性阳离子通道Piezo1对低流体切应力(FSS)诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)功能紊乱的影响,探讨其可能的作用机制。方法将细胞分为空白组、模型组、Piezo1激活剂组和芪参血清组,采用FSS加载分析设备加载低FSS建立细胞损伤模型,Piezo1激活剂组和芪参血清组分别给予Piezo1激活剂Yoda-1和黄芪丹参药物血清干预,空白组和模型组加入空白血清培养。MTT法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡,硝酸还原酶法检测细胞灌流液一氧化氮(NO)含量,均相竞争法检测内皮素-1(ET-1)含量,ELISA检测白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量,RT-PCR检测细胞内Piezo1、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)m RNA表达,Western blot检测细胞内Piezo1、eNOS、pro-IL-1β蛋白表达。结果与空白组比较,模型组细胞活力显著降低(P<0.05),凋亡率显著升高(P<0.01),细胞灌流液NO含量显著减少,ET-1、IL-1β和TNF-α含量显著增加(P<0.01),细胞Piezo1、eNOS mRNA和蛋白表达显著降低(P<0.01),pro-IL-1β蛋白表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,芪参血清组细胞活力显著升高(P<0.01),Piezo1激活剂组和芪参血清组细胞凋亡率显著降低(P<0.01),细胞灌流液中NO含量显著增加(P<0.01),ET-1、IL-1β和TNF-α含量显著减少(P<0.01),细胞Piezo1、eNOS mRNA和蛋白表达显著升高(P<0.01),pro-IL-1β蛋白表达显著降低(P<0.05,P<0.01)。结论黄芪丹参药物血清对低FSS诱导的HUVEC炎症和功能紊乱有保护作用,其机制与调控机械敏感性阳离子通道Piezo1有关。

瞬时受体电位阳离子通道蛋白6在肾脏的表达

目的探讨瞬时受体电位阳离子通道蛋白6(TRPC6)在正常人、小鼠和大鼠肾组织及小鼠足细胞系(MPC5)的表达和分布,为研究TRPC6在肾脏的功能及其与足细胞分子间的关系奠定基础。方法1.应用免疫组织化学方法观察TRPC6在正常人、小鼠和大鼠肾组织及MPC5分布。2.通过反转录酶-聚合酶链反应(RT-PCR)检测TRPC6在小鼠肾组织和MPC5表达。3.应用免疫蛋白印迹检测TRPC6在正常人、小鼠和MPC5表达。结果1.TRPC6在正常人肾小球呈弱表达,在肾小管和肾血管表达较强,在小鼠和大鼠主要沿肾小球毛细血管袢和系膜区分布,肾间质也有少许表达。TRPC6在MPC5的荧光染色为阳性,在分化态细胞主要分布于胞膜表面。2.在小鼠肾组织及MPC5均检测到特异性TRPC6的PCR产物条带。3.在正常人、小鼠肾组织及MPC5均检测到特异性的相对分子质量为106的TRPC6蛋白条带。结论TRPC6在正常人、小鼠和大鼠肾小球均有表达,在mRNA及蛋白水平均证实MPC5能表达TRPC6,为从离子通道的角度利用MPC5探讨蛋白尿发生的分子机制奠定基础。

瞬时受体电位阳离子通道蛋白6过表达致足细胞足突形态改变的形态计量学分析

目的:定量研究足细胞过表达瞬时受体电位阳离子通道蛋白6(TRPC6)引起足细胞足突形态变化的特征。方法:建立足细胞过表达TRPC6的细胞模型,设立正常对照组(Con)、转染空载体组(GFP)和过表达TRPC6组(OverTRP),并分别给予TRPC6离子通道特异性激动剂OAG和阻断剂U73122处理足细胞;免疫荧光染色后采用激光扫描共聚焦显微镜摄片,图像分析仪进行分析,并应用形态计量学的方法,分别检测足细胞足突的表面积密度、突触长径和足突平均宽度,以研究TRPC6通道蛋白高表达所引起的小鼠足细胞足突的形态变化。结果:共聚焦成像分析结果可见,足细胞过表达TRPC6后,足突表现出回缩的形态特点。形态计量学的结果进一步表明,过表达TRPC6的足细胞足突表面积密度减小(OverTRP:500.97±98.25vsCon:915.5±130.83,P<0.05)、突触长径缩短(OverTRP:58.32±5.41vsCon:91.41±9.13,P<0.05)、平均宽度缩短(OverTRP:7.97±2.64vsCon:12.43±1.47,P<0.05),与对照组比较统计学差异均有显著性(P<0.05);其中过表达组突触长径与对照组比较差异最为显著(P<0.05)。结论:足细胞离子通道蛋白TRPC6的过表达,可诱导足细胞足突形态发生改变,表现为足突回缩,可能是参与蛋白尿发生的形态学基础,为今后对该通道蛋白功能与相关分子间作用的研究提供了实验形态依据。

血管内皮细胞瞬时感受器电位阳离子通道研究进展

瞬时感受器阳离子通道（transient receptor potential，TRP）是一种跨膜蛋白质．被激活时允许包括钙离子在内的阳离子进行跨膜运输。TRP通道蛋白最初是作为视觉调节因子在果蝇中发现的，携带TRP基因突变的果蝇光感受器。对持续性光刺激产生了一个瞬时而非持续性的感受器电位。此通道蛋白因此被命名。与其他的钙通道如电压门控通道和配体门控通道参与相对特化的细胞功能不同，TRP家族的引入入胜之处在于其潜在的细胞功能的普遍性和多样性。

Mink相关肽1对超极化激活的环核苷酸门控的阳离子通道4电生理特性的调节

目的:评价Mink相关肽1(KCNE2或MiRP1)对异源转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞上的超极化激活的环核苷酸门控的阳离子通道(HCN)4电生理特性的影响。方法:将成功转染HCN4的CHO细胞(n=12)及共转染HCN4+KCNE2的CHO细胞(n=13),即将KCNE2质粒脱氧核糖核酸(DNA)单独转染或和HCN4质粒DNA共转染CHO-K1细胞,用标准微电极全细胞膜片钳记录细胞膜上的HCN4电流。结果:KCNE2对HCN4电流大小的影响:无论是在单独转染HCN4,还是HCN4和KCNE2共转染的CHO细胞中,均能检测到电流的表达。HCN4和KCNE2共转染的细胞中所检测到的电流密度,显著大于单独的HCN4转染细胞中的电流密度,差异有统计学意义(P<0.01)。KCNE2对HCN4激活动力学的影响:KCNE2和HCN4共转染后,其代表通道激活动力学的指标:激活时间常数(Tau)较单独转染HCN4时明显减小,差异有统计学意义(P<0.05)。KCNE2对HCN4激活的电压依赖性的影响:从稳态激活曲线中发现,无论是通道激活50时的脉冲电压(V1/2)还是倾斜因子(S),在HCN4与HCN4+KCNE2两组之间差异无统计学意义(P>0.05)。结论:KCNE2对HCN4通道有明显的调控作用。

经典瞬时感受器阳离子通道研究进展

瞬时感受器阳离子通道（transient receptor potential,TRP）是位于细胞膜上的一种非选择性阳离子通道跨膜蛋白质,当其被激活时,允许包括钙离子在内的阳离子进行跨膜运输。哺乳类TRP是在1995~1996年在研究由刺激磷脂酶-C（PLC）受体信号通道引起的细胞内持续增加的钙离子流发生机制时被发现。到目前为止,

超级化激活环核苷酸门控阳离子通道和心律失常

超级化激活环核苷酸门控阳离子通道(HCN)属于孔环离子通道超家族成员。该通道由细胞膜的超级化激活,对Na+和K+通透,产生内向电流(Ih),改变细胞的电学特性。HCN与心律失常的发生、调节和传导密切相关。该文针对HCN的结构功能、HCN与心律失常的动物实验和临床研究及其特异性阻滞剂伊伐布雷定的临床应用作一综述。

环境因素对小麦根系非选择性阳离子通道(NSCCs)转运钾的影响

以石家庄8号小麦作为研究对象,通过添加钾载体抑制剂和钾专性通道抑制剂的方法,探讨了温度变化和重金属镉、铜对植物根系的非选择性阳离子通道(NSCCs)转运钾离子的影响。结果显示,NSCCs转运钾的最适温度在35℃左右,低温和高温都会使NSCCs的吸钾速率下降。较高的温度(40℃)对NSCCs转运钾的影响大于对专一性钾通道的影响;而较低温度(20℃)对专一性钾通道活性的抑制比对NSCCs的抑制更强。重金属镉和铜均对小麦的钾吸收速率产生影响,浓度越大,抑制作用越强。其中,根系NSCCs对镉的敏感度相对于专一性钾通道来说要低,而对铜的敏感度相对较高。说明不同重金属对两类通道蛋白的影响机制不一样。

非选择性阳离子通道与缺血性脑损伤

非选择性阳离子通道是一类对阳离子的选择性较低的配体门控性离子通道。缺血性脑损伤发生时,一价或二价阳离子进入神经元细胞内,可引发和加重神经元的凋亡和坏死。部分非选择性阳离子通道亦分布于血管内皮细胞,脑缺血发生时可导致血管内皮细胞功能异常和脑水肿。啮齿类动物脑缺血模型亦证明非选择性阳离子通道的非特异性阻断剂,如匹诺卡兰和利莫那班等,能明显减小血管的梗死面积,降低死亡率,发挥神经元保护作用。越来越多的实验证明,在缺血性脑损伤中,非选择性阳离子通道及其非特异性阻断剂与脑缺血密切相关,此通道将成为神经元保护的新靶标。

瞬时受体电位阳离子通道蛋白在膀胱癌细胞系中的差异表达及其意义

目的:研究瞬时受体电位阳离子通道蛋白(TRPV1)在三种膀胱癌细胞系(RT4、5637和T24)中的差异表达情况,并探讨其意义。方法:Real-time PCR和Western blot实验分别检测TRPV1 mRNA和蛋白在三种膀胱癌细胞系中的表达情况;MTT细胞增殖实验检测TRPV1特异性激动剂—辣椒素对三种肿瘤细胞增殖能力的影响,并计算其半数抑制浓度(IC_(50))。结果:Real-time PCR实验显示TRPV1 mRNA在膀胱癌细胞系中差异性表达。RT4细胞相对表达量最高,为41.56±4.64;5637表达量次之,为8.81±0.62;T24细胞最少,为1.00±0.063,统计学分析表明三种细胞系表达TRPV1 mRNA具有统计学差异(P<0.01)。TRPV1蛋白在膀胱癌细胞系中的表达与mRNA一致。MTT实验表明辣椒素能抑制TRPV1阳性肿瘤细胞的增殖,膀胱癌细胞系对辣椒素作用的敏感性依赖于TRPV1的表达程度。结论:TRPV1在膀胱癌细胞系中存在表达,膀胱癌细胞系对辣椒素的敏感性依赖于TRPV1的表达程度,TRPV1可能是膀胱癌潜在的治疗靶点。

瞬时受体电位阳离子通道蛋白6与肾脏疾病

瞬时受体电位阳离子通道蛋白6(transient receptor potential cation channel 6,TRPC6)是一个非选择性阳离子通道,定位于足细胞膜,为6次跨膜蛋白。TRPC6与裂孔隔膜分子nephrin以及podocin间存在相互作用,其共同组成裂孔隔膜复合体,突变TRPC6干扰了该复合体的功能,导致足细胞不能维持正常的生物学功能。研究发现TRPC6基因突变与遗传性和非遗传性肾脏疾病发病密切相关,突变的TRPC6可能通过使足细胞动力学发生改变以及足细胞数量减少而引起肾脏疾病。阻断TRPC6通道可能是一种治疗蛋白尿性肾脏疾病的有效方法 ,将给肾病患者带来长期的临床效应。

谷氨酸对人交感神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系超极化激活的阳离子通道的影响

目的观察谷氨酸(Glu)对交感神经细胞超极化激活的阳离子通道(Ih通道)活动的影响。方法采用人交感神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞系作为交感神经细胞模型,用全细胞电压箝方式记录Ih通道电流。结果 SH-SY5Y细胞存在Ih通道电流;Glu(1mmol/L)可抑制SH-SY5Y细胞Ih电流的K+电流成分,但增强Ih电流的Ca2+电流和Na+电流成分,综合效应是使Ih电流增大。结论 Glu可增大SH-SY5Y细胞的Ih电流。这一效应提示,Glu可能通过诱发交感神经元去极化并促进其传出冲动增加。