替米沙坦通过直接抑制Kv2.1通道促进离体大鼠的胰岛素分泌

目的研究替米沙坦促进大鼠胰岛素分泌作用相关的信号通路。方法(1)分离成年Wistar大鼠胰腺获得胰岛和胰岛细胞,通过胰岛素分泌实验观察药物对胰岛素分泌的影响,通过钙成像实验和全细胞膜片钳技术观察药物对β细胞内Ca^(2+)浓度的变化和对离子通道的作用。(2)使用过表达电压门控性钾(voltage-gated potassium channel,Kv)通道2.1亚型(Kv2.1)的慢病毒转染中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞构建CHO-Kv2.1细胞系,使用膜片钳技术观察替米沙坦对Kv2.1通道的直接作用。结果缬沙坦和厄贝沙坦无类似替米沙坦的高糖浓度下促胰岛素分泌、升高β细胞内Ca^(2+)浓度和抑制β细胞的Kv通道等作用。过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)阻断剂GW9662亦未阻断替米沙坦的上述作用。而替米沙坦可以浓度依赖性地抑制CHO-Kv2.1细胞的Kv2.1通道电流。结论替米沙坦的促胰岛素分泌作用可能与血管紧张素Ⅱ-1型(angiotensin II type 1,AT-1)受体和PPARγ无关,但至少与对Kv2.1通道的直接抑制作用有关。

心肌梗死后钾通道Kv2.1基因表达的变化

目的研究大鼠心肌梗死(MI)后钾通道Kv2.1的动态变化。方法通过结扎大鼠左前降支近端建立MI模型,手术后存活大鼠进入MI组(存活大鼠又等分为两个亚组,分别于7天和30天时取心脏标本,依取标本的时间归入7天组和30天组)。同时,设立相应的假手术(SH)组。应用半定量逆转录-聚合酶链反应方法和Western Blots方法检测左室心肌(MI者取非MI区左室心肌)钾通道Kv2.1mRNA及通道蛋白量。结果与SH组比较,MI组(7天组、30天组)Kv2.1mRNA和蛋白量明显下降(P<0.05或P<0.01)。MI组内30天组与7天组比较,Kv2.1mRNA和蛋白量显著下降(P<0.05)。结论MI后钾通道Kv2.1基因表达呈时间依赖性下调,此可能是MI后易发心律失常的分子机制之一。

转录因子Sp1调控H9C2心肌细胞Kv2.1钾通道的研究

目的观察转录因子特异性蛋白1(specific protein 1,Sp1)对心肌细胞Kv2.1钾通道蛋白及电流的影响。方法构建Sp1基因的表达质粒pEGFP-N2-Sp1,转染H9C2心肌细胞。Western blot检测转染前后Kv2.1钾通道蛋白表达,全细胞膜片钳技术检测转染前后Kv2.1电流密度和电流特性的变化。结果与对照组相比,Sp1能明显增强Kv2.1钾通道蛋白表达(P<0.05),增大Kv2.1电流密度(P<0.05)。同时,Sp1减少Kv2.1钾通道的激活时间常数,加快该通道的激活,但半失活最大电压V1/2和斜率因子k值均无明显变化(均P>0.05)。结论Sp1增强Kv2.1钾通道电流,加快该通道的激活。

雌激素对Kv2.1钾电流及大鼠海马神经元延迟整流钾电流的影响

目的 研究17β-雌二醇对Kv2.1钾电流和原代培养大鼠海马神经元延迟整流钾电流的作用。方法 采用HEK293-Kv2.1细胞培养、大鼠海马神经元原代培养和膜片钳全细胞记录技术。结果 17β-雌二醇浓度依赖地抑制Kv2.1钾电流和原代培养大鼠海马神经元延迟整流钾电流(Ik)。17β-雌二醇抑制Kv2.1钾电流和原代培养大鼠海马神经元延迟整流钾电流的IC50分别为2.4和4.0μmol·L-1。通道动力学研究发现,17β-雌二醇(3μmool·L-1)显著左移Kv2.1钾电流的稳态激活和失活曲线,但只显著左移海马神经元延迟整流钾电流稳态激活曲线,而不影响该电流的稳态失活曲线。结论 17β-雌二醇抑制Kv2.1钾电流与抑制Ik的程度相近,17β-雌二醇抑制Ik的作用可能部分通过阻断Kv2.1钾电流而实现。

钙调磷酸酶/活化T细胞因子信号通路在有氧运动诱导高血压大鼠血管平滑肌细胞K_V2.1通道表达上调中的作用

目的探讨钙调磷酸酶/活化T细胞因子（CaN/NFAT）信号通路在有氧运动诱导原发性高血压大鼠（SHR）肠系膜动脉血管平滑肌细胞电压依赖性钾通道（KV2.1）表达上调中的作用。方法选用3月龄雄性WKY和SHR大鼠各24只,随机分为WKY安静组和运动组（WKY-SED组、WKY-EX组）、SHR安静组和运动组（SHRSED组、SHR-EX组）。运动干预前和12周运动结束后分别测量大鼠安静状态下的心率和血压。分别采用免疫组化和Western blot检测KV2.1、CaN在肠系膜动脉的分布以及KV2.1、CaN、p-NFATc3、A型激酶锚定蛋白（AKAP150）和钙调蛋白（CaM）的蛋白表达。结果 （1）12周有氧运动后,与SHR-SED组相比,SHR-EX组心率、收缩压和平均动脉压均显著降低（P〈0.01）;与WKY-SED组相比,WKY-EX组收缩压显著降低（P〈0.05）。（2）与WKY-SED组相比,SHR-SED组KV2.1在肠系膜动脉的蛋白表达显著减少（P〈0.01）;与SHR-SED组相比,SHR-EX组KV2.1的蛋白表达显著增加（P〈0.01）。（3）与WKY-SED组相比,SHR-SED组CaN在肠系膜动脉的蛋白表达显著增加（P〈0.01）,p-NFATc3的蛋白表达显著减少（P〈0.01）;与SHR-SED组相比,SHR-EX组CaN的蛋白表达显著减少（P〈0.01）,p-NFATc3的蛋白表达显著增加（P〈0.01）。（4）与WKY-SED组相比,SHR-SED组的AKAP150蛋白表达显著增加（P〈0.01）;与SHR-SED组相比,SHR-EX组的AKAP150蛋白表达显著减少（P〈0.01）。（5）与WKY-SED组相比,SHR-SED组的CaM蛋白表达显著增加（P〈0.01）;与SHR-SED组相比,SHR-EX组的CaM蛋白表达显著减少（P〈0.01）;相比WKY-SED组,WKY-EX组CaM的蛋白表达量显著升高（P〈0.05）。结论钙调磷酸酶/活化T细胞核因子信号通路表达上调是高血压引起KV2.1通道功能下降的重要原因,有氧运动可以有效抑制这种作用,这可能是有氧运动缓解高血压及重塑血管功能的机制之一。

白藜芦醇对H9C2心肌细胞Kv2.1钾通道的影响

目的研究白藜芦醇对H9C2大鼠心肌细胞Kv2.1钾通道电流及蛋白的影响,探讨其抗心律失常的离子机制。方法实验采用H9C2大鼠心肌细胞,分为实验组(白藜芦醇干预)和对照组(未加入白藜芦醇)。全细胞膜片钳技术观察白藜芦醇对Kv2.1钾电流密度和电流特性的影响,Western blot检测白藜芦醇对Kv2.1钾通道蛋白的作用。结果白藜芦醇对Kv2.1钾电流有增强作用,呈时间依赖性和浓度依赖性,半数最大效应浓度为14.02μmol/L。白藜芦醇使Kv2.1电流密度增大(P<0.05),减少了Kv2.1钾通道的激活时间常数,加快该通道的激活。与对照组相比,实验组半失活最大电压V1/2由(-28.60±2.23)mV变为(-13.34±1.15)mV(P<0.05),通道失活曲线明显向正向移动15.26mV,而k值无明显变化(P>0.05)。同时实验组Kv2.1钾通道蛋白表达增强(P<0.05)。结论白藜芦醇能增大Kv2.1钾通道电流大小,加快该通道的激活,减慢通道电流的失活过程。

二氯醋酸钠对大鼠低氧肺动脉高压的预防作用

目的研究二氯醋酸钠（DCA）对大鼠在高原环境下形成高原低氧性肺动脉高压的预防作用,以及对高原低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）上电压门控性钾通道亚型Kv2.1基因表达的影响和抑制肺动脉重构的作用方法24只雄性SD大鼠随机平均分为正常对照组（N组）、高原组（HA组）及DCA干预组（DCA＋HA组）。N组置于平原处室内喂养,HA组和DCA＋HA组均同时置于模拟的海拔5000 m高原环境,DCA＋HA组大鼠以DCA按70 mg/（k.gd）灌胃。21 d后测量3组大鼠平均肺动脉压（mPAP）,图像分析技术分析肺动脉（50~150μm）形态改变,用实时荧光定量PCR法检测3组大鼠PASMCs Kv2.1 mRNA,免疫组织化学法观察大鼠PASMCsKv2.1蛋白的表达。结果 HA组大鼠mPAP明显高于N组（P〈0.01）,其肺动脉管壁增厚,管腔狭窄,表现为管壁厚度占外径的百分比（WT%）和管壁面积占总面积的百分比（WA%）明显升高（P〈0.01）,HA组大鼠右心室肥厚指数（右心室/左心室＋室间隔,RV/LV＋S）较N组明显升高（P〈0.01）,而DCA＋HA组mPAP则明显比HA组低（P〈0.01）,并表现血管重构减弱,WT%和WA%明显低于HA组（P〈0.01）,RV/LV＋S下降（P〈0.01）。HA组Kv2.1 mRNA明显低于N组（P〈0.01）,DCA＋HA组Kv2.1 mRNA则明显恢复表达（P〈0.01）。HA组肺动脉壁Kv2.1平均光密度低于N组（P〈0.01）,DCA＋HA组则明显高于HA组（P〈0.01）,蛋白表达呈现相似结果。结论 DCA对于大鼠在高原条件下形成的肺动脉高压具有预防作用,同时能够上调大鼠PASMCs上Kv2.1表达,阻止肺动脉和右心室重构的作用。

莫西沙星致猝死及机制探讨

目的:由莫西沙星致猝死2例探讨莫西沙星对SD大鼠心肌细胞钾通道KV2.1的影响,明确莫西沙星导致猝死的原因。方法:应用SP法研究莫西沙星对大鼠心肌细胞钾通道KV2.1蛋白表达的变化。结果:莫西沙星严重不良反应可导致猝死;应用莫西沙星的大鼠,心肌细胞钾通道KV2.1蛋白表达明显下调,与对照组比较P<0.01。结论:莫西沙星可以通过影响心肌细胞钾通道KV2.1的下调,引起恶性心律失常,导致猝死。

敬钊毒素-XI与突变体R3A-JZTX-XI的合成、复性及其药理活性鉴定

表达于β-胰岛细胞上的Kv2.1钾通道电流负责动作电位的复极化,从而调节胰岛素的分泌,是治疗2型糖尿病的有效作用靶点。敬钊毒素-XI(JZTX-XI)是从敬钊缨毛蛛Chilobrachys jingzhao粗毒中分离纯化到的一种新型的肽类神经毒素,能够抑制非洲爪蟾卵母细胞上表达的Kv2.1钾通道电流。为了研究JZTX-XI的结构与功能关系,用芴甲氧羰基(Fomc)固相多肽合成方法合成了野生型JZTX-XI和突变体R3A-JZTX-XI,结合反相HPLC和质谱对不同条件下的氧化复性结果进行检测,从而得到合成多肽的最佳氧化复性条件。复性产物经质谱测定其相对分子质量与理论分子质量相符。复性JZTX-XI与天然毒素等量混合后用高效液相色谱分析也只得到单一峰。膜片钳电生理活性分析结果显示,JZTX-XI对瞬时表达于HEK293T细胞的钾通道亚型hKv2.1和钠通道亚型hNav1.5电流具有非常强的抑制作用,其半数有效抑制浓度(IC50)分别为95.8 nmol/L和437.1 nmol/L。当第3位Arg被Ala取代后,突变体R3A-JZTX-XI对同样表达的hKv2.1和hNav1.5通道电流的IC50值分别为1.22μmol/L和1.96μmol/L。以上实验结果表明突变体R3A-JZTX-XI对hKv2.1和hNav1.5通道的抑制活性分别比天然JZTX-XI降低了12.7倍和4.5倍,说明第3位的Arg残基既是负责JZTX-XI与hKv2.1通道相互作用的关键活性残基,也是与hNav1.5通道活性相关的氨基酸残基。目前的研究结果对研发胰脏钾通道Kv2.1的分子探针和以Kv2.1通道为靶点的药物设计具有借鉴作用。