调控T型钙通道Ca_v3.1电压依赖性失活的分子结构域(英文)

T型钙通道（Cav3）广泛分布于各类细胞,其显著的电生理学特点是低电位激活和快速的电压依赖性失活.失活在通道的生理功能调节中起十分重要的作用,但具体参与通道失活的分子基础目前并不完全清楚.为明确Cav3.1通道中调控电压依赖性失活的结构域,用Cav1.2通道（无电压依赖性失活）结构域Ⅰ和Ⅱ中的S1-S4、S5-S6区及Ⅰ和Ⅱ间的联系区替换Cav3.1中的相应区域,构建嵌合通道,并在卵母细胞中表达,用电压钳技术分析通道的电生理学特性.结果表明,替换Ⅰ中的S1-S4或S5-S6区可使Cav3.1的失活特性显著改变,但这种改变主要是由激活-失活偶联所致.Ⅱ的替换使通道的失活曲线参数发生显著改变,表明结构域Ⅱ,包括S1-S4和S5-S6均参与Cav3.1失活过程的调控.Ⅰ、Ⅱ间的联系区及Ⅰ中的S5-S6主要调控Cav3.1的失活速率,Ⅰ和Ⅱ中的S1-S4对通道失活速率无影响.综上所述,结构域Ⅱ是调控Cav3.1电压依赖性失活的关键因素,结构域Ⅰ不参与该通道失活过程的调控.Ⅰ、Ⅱ间的联系区及Ⅰ中的S5-S6主要调控Cav3.1通道的失活速率,Ⅰ、Ⅱ中的S1-S4对通道失活速率无影响.

中枢神经系统L-型电压门控钙通道的功能调控与脑缺血

中枢神经系统L 型电压门控钙通道 (L typevoltage gatedcalciumchannels ,L VGCCs)由α1C(D)亚基和辅助亚基组成。α1C亚基的C 端包含多个功能结构域 ,可分别与钙调素、钙调蛋白酶、cAMP依赖性蛋白激酶、Src家族酪氨酸蛋白激酶 (Srcfamilyproteintyrosinekinases ,SrcPTKs)等相互作用 ,从而参与L VGCCs的功能调控。SrcPTKs介导的两种钙通道———L VGCCs和N 甲基 D 天冬氨酸 (N methyl D aspartate ,NMDA)

硝苯地平调控JunB表达拮抗敲除L-型电压依赖型钙通道H9c2细胞缺氧/复氧损伤的研究

目的:探讨硝苯地平(Nif)通过调控JunB的表达拮抗敲除L-型电压依赖型钙通道(Cacna1C^(-/-))H9c2细胞缺氧/复氧(H/R)损伤。方法:建立Cacna1C^(-/-) H9c2细胞H/R损伤模型,用Nif处理细胞。Western Blot检测细胞中JunB和Cleaved caspase-3蛋白的表达,Real-time PCR检测细胞中白介素-6(IL-6)mRNA的表达,比色法测定细胞培养基中乳酸脱氢酶(LDH)活力。结果:H/R增加细胞中JunB的表达,Nif能够降低细胞H/R状态下JunB的高表达,减少Cleaved caspase-3和IL-6的表达,抑制LDH从细胞中漏出。结论:Nif能通过调控Cacna1C^(-/-) H9c2细胞中JunB的表达拮抗心肌细胞H/R损伤。

屈膝点按叩揉法调控L型电压依赖性钙通道影响软骨细胞代谢的机制研究

[目的]通过分析屈膝点按叩揉法调控L型电压依赖性钙通道影响软骨细胞合成代谢,探讨该手法防治膝骨性关节炎(KOA)的分子机制。[方法]50只新西兰大耳白兔随机分成5组,运用Hulth造模法构建KOA兔模型,治疗组采用屈膝点按叩揉法治疗,阳性对照组采用关节腔注射玻璃酸钠注射液治疗,正常组、假手术组及模型组同条件饲养。通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹法检测L型电压依赖性钙通道α1亚基及合成代谢相关蛋白的表达。[结果]治疗组、阳性对照组Cav1.2、Cav1.3、Cav1.4、PTHr P、ColⅡ蛋白的表达均高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05),治疗组Cav1.2、Cav1.3、Cav1.4、PTHr P、ColⅡ蛋白的表达与阳性对照组相比无统计学差异(P>0.05)。[结论]屈膝点按叩揉法通过影响L型电压依赖性钙通道蛋白,增加细胞内钙离子浓度,上调甲状旁腺激素相关蛋白(PTHr P)的表达,进而发挥促软骨细胞合成代谢的作用。

窦房结组织及L-型电压门控钙通道蛋白表达的增龄性变化

为了检测窦房结不同区域L 型电压门控钙通道蛋白在窦房结增龄性中的变化 ,进一步阐明病窦综合征的病因及发病机制 ,我们采用异硫氰酸荧光素标记的链霉亲和素 生物素复合物技术 ,利用激光共聚焦显微镜测定幼年兔组 (1～ 2周龄 )、成年兔组 (5～ 6月龄 )和老年兔组 (40～ 70月龄 )窦房结组织不同区域L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度。结果 :光镜下 ,幼年兔组的窦房结组织细胞最密集 ,成年兔次之 ,老年兔最少 ,老年兔有细胞核固缩、裂解现象 ,幼年组、成年组和老年组细胞数分别为 :2 6 .4 0± 3.2 7,15 .6 0± 2 .88,11.10± 1.91,其中两两比较 ,均有显著性差异 ;三个年龄组的兔窦房结组织的L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度在外周区与中心区均有显著性差异 ,除了成年组 ,余年龄组的交界区与中心区表达也有明显差异 ;幼年组和成年组在窦房结中心区表达的L 型电压门控钙通道蛋白荧光强度具有显著性差异 (49.95± 5 .74vs 6 0 .5 5± 10 .5 4 ,P <0 .0 1)。结论 :兔窦房结组织细胞数随年龄增加而逐渐减少 ,并且在老年兔组出现核固缩、裂解现象 ;兔窦房结表达的L 型电压门控钙通道蛋白具有异质性 ;从出生到成年 ,兔窦房结组织中心区表达的L 型电压门控钙通道蛋白随年龄增长而增加 ,但在成年后无明显变化。

正常人类精子电压依赖性钙通道类型的分子生物学鉴别

目的:利用分子生物学技术对正常人类精子中电压依赖性钙通道的类型进行鉴别。方法:根据WHO标准用计算机辅助精液分析筛选出5例正常精子标本(前向运动精子>60%,活率>80%),混合后用上游法对精子进行优化。采用RT-PCR检测人类精子中电压依赖性钙通道的α亚单位。结果:α1A和α1D未检测出,而其他α亚单位,如α1H、α1G、α1E、α1B、α1C均有表达。结论:在正常人类精子中电压依赖性钙通道显著表达T型或非L型RNA,在精子运动和精子顶体反应中,细胞外的钙离子内流可能是通过T型或非L型电压依赖性钙通道介导的。

大鼠耳蜗α_(1D)L-型电压门控钙通道组织特异性异构体的剪切方式及其意义

目的 研究α1DL 型电压门控钙通道基因在大鼠耳蜗的剪切 (splicing )方式及其意义。 方法 以显微解剖取材的大鼠耳蜗基底膜为起始材料 ,利用外显子特异性 (exon specific)引物的RT PCR扩增和序列测定确定耳蜗表达的α1DL 型电压门控钙通道的剪切方式。结果 耳蜗表达的α1D钙通道cDNA剪切部位发生在功能域Ⅰ、Ⅱ之间的细胞内连接区和羧基末端。结论 大鼠耳蜗存在α1D钙通道组织特异性的剪切异构体 。

孕鼠子宫平滑肌与左心室心肌细胞L型电压依赖型钙通道基因表达的变化

目的:探讨孕鼠子宫平滑肌与左心室心肌细胞L型电压依赖型钙通道基因(VDCC-L)的功能性亚单位α1、β2mRNA表达与分娩的关系。方法:应用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)分别测定未孕鼠、晚孕鼠、产时鼠、产后鼠子宫平滑肌与左心室心肌VDCC-L α1、β2 mRNA相对表达量的变化。结果:4组子宫平滑肌细胞VDCC-Lα1、β2 mRNA表达量,α1依次为0.2911±0.1777、0.4376±0.1342、0.8003±0.1659和0.3942±0.1503,β2依次为0.3045±0.1542、0.3168±0.1459、0.6469±0.1304和0.3202 ±0.1239;α1、β2mRNA在分娩前后的表达规律相似,晚孕鼠较未孕鼠表达增加,其差异均无统计学意义(P>0.05),产时表达急剧升高,与未孕鼠、晚孕鼠相比,差异均具有显著性意义(P<0.05),产后则急剧减少,与产时相比,差异均有显著性(P<0.05)。心肌VDCC-L在4组的表达量,α1依次为0.3020 ±0.1140、0.5033±0.1641、0.6625±0.1801和0.6065±0.1482,β2依次为0.3288±0.1140、0.5250±0.1711、0.6702±0.1405和0.5748±0.1523;孕期有所增加,晚孕鼠与未孕鼠相比差异无统计学意义(P>0.05);产时表达进一步增加,与未孕鼠相比,差异具有显著性意义(P<0.05),与晚孕鼠相比,差异无显著性(P>0.05);产后24h仍维持较高水平,与产时相比无显著性差异(P>0.05)?

电压依赖型钙离子通道和癫

癫疒间 是一种最基本的神经障碍 ,其发病机制复杂 ,临床治疗困难。近年来随着分子基因和药理学研究的进展 ,钙离子通道在癫疒间 发病中的作用已经越来越被人们所认知。本文首先介绍了电压依赖性钙离子通道的分类 ,然后从基因和药理学的角度综述其在癫疒间 发病中的作用 ,最后描述了所述信息和癫疒间 治疗药物发展之间的联系 ,为癫疒间 的治疗提供了广阔的前景。

非肽类N型电压依赖性钙通道阻断剂的评价及ZC88的药理学研究

阿片类镇痛药的耐受性和依赖性严重限制了这类药物的临床应用，因此开发非成瘾性的强效镇痛药成为发展趋势；其中非肽类N型电压依赖性钙通道阻断剂是国外研究热点之一。本研究以4-氨基哌啶为母核，通过模拟ω-芋螺毒素MVIIA（Ziconotide．SNX-111）的空间结构，设计合成了113个新结构的非肽类N型钙通道阻断剂候选化合物。在小鼠醋酸扭体模型中，28个化合物的口服镇痛活性超过50％（40ms／kg）；电生理研究显示，8个化合物对N型钙通道钙电流的抑制率超过80％（50μM）；^3H—diprenorphine放射配体-受体竞争结合实验显示，大多数化合物不与阿片受体结合。相关分析发现，化合物的镇痛强度与其对N型钙通道的阻断能力有一定相关性。对较高镇痛活性和N型钙通道阻断能力的部分候选化合物进行早期药代动力学性质预测；选择药代动力学性质优良的4个化合物在大鼠糖尿病性神经痛模型中进一步评价，发现均对机械刺激痛觉超敏均产生明显的镇痛作用（100mg／kg，po）。对ZC88进一步研究发现，ZC88可逆性地作用于N型钙通道的静息态和失活态，其IC50为0．45±0．10μM，而对L型和P／Q型钙通道、NMDA受体、电压依赖性钠通道、瞬时外向钾电流、延迟整流钾电流均没有影响（100μM）；ZC88不仅对急性疼痛和慢性神经痛有明显镇痛作用，而且能够剂量依赖性地增强吗啡镇痛、对抗吗啡耐受和依赖；ZC88的急性毒性较低，LD50为1．40g／kg。

N型电压依赖性钙通道阻断剂镇痛作用研究进展

N型电压依赖性钙通道作为与疼痛密切相关的靶点,分布于伤害性信息传递的神经通路上,激活后通过引起钙离子内流而触发突触囊泡释放疼痛相关的神经递质,参与痛觉传导。阻断N型电压依赖性钙通道可以产生镇痛作用,特别是针对慢性疼痛。目前,针对该靶点的药物齐考诺肽已经上市,经鞘内给药用于治疗对吗啡镇痛耐受或无效患者的严重慢性疼痛,但其应用却受到给药途径及副作用的限制;因而具有口服镇痛活性的小分子N型电压依赖性钙通道阻断剂的研究越来越受到人们的重视。本文就相关研究进展进行综述。

大蒜素对大鼠心室肌细胞L-型钙通道的影响

目的:探讨大蒜素对大鼠心室肌细胞L-型钙通道的作用。方法:用急性酶解法获得大鼠的单个心肌细胞,用标准的全细胞膜片钳技术记录钙通道电流。结果:5、50、250和500μmol/L大蒜素分别抑制钙电流4.4%、26.91%、38.06%、72.90%。250μmol/L大蒜素能使心肌细胞钙电流-电压曲线明显上移,峰电流密度从(7.17±0.65)pA/pF减少至(4.44±0.52)pA/pF(n=15,P<0.05),但激活电位、峰电位和翻转电位无明显改变(P>0.05)。大蒜素能使钙电流失活曲线明显左移(P<0.05)。大蒜素对钙电流激活曲线、失活再复活曲线和频率依赖性无明显影响(P>0.05)。结论:大蒜素呈浓度依赖性地抑制心肌细胞L-型钙通道。

丹参素对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的影响

目的 研究丹参素对豚鼠心室肌细胞膜L 型钙通道的影响 ,探讨丹参素在离子通道水平的药理机制。方法 急性酶解法获得豚鼠的单个心肌细胞 ,用标准的全细胞膜片钳技术记录钙电流。结果 在保持电位 (Holdingpoten tial,HP)为 - 80mV ,预先去极化至 - 4 0mV ,再去极化至0mV ,波宽为 30 0mS的刺激参数下 ,可记录到一具有电压和时间依赖性内向的电流 ,当用含 1μmol/L硝苯地平的台氏液灌流时该电流被迅速消除 ,在灌流液中加入丹参素 1mg/mL和 10mg/mL ,1mg/mL组对钙电流无明显改变 (P >0 0 5 ,n =5 ) ,10mg/mL组使钙电流减少 [- (7 76± 0 85 )pA/pFvs - (2 6 2 6± 0 5 9)pA/pFP <0 0 5 ,n =8],并使心肌细胞钙电流 -电压曲线上移 ,原有的电流 -电压依赖特征不变。结论 丹参素浓度依赖性地抑制心肌L

丹参对家兔心室肌细胞缺氧复氧后L-型钙通道电流的影响

目的 研究丹参对缺氧复氧后心室肌细胞L 型钙通道电流 (L Ica)的影响。方法 应用膜片钳全细胞记录技术。结果 经过 2 0min的缺氧以及 5min的复氧后 ,5 0、10 0、2 0 0mg/L丹参分别将L Ica的峰值从 (6 6 7 9± 15 8 7)pA减小至 (5 37 1± 12 1 3) pA、(4 97 2± 47 9) pA (P <0 0 5 ,n =5 )、(34 3 8± 73 1) pA(P <0 0 1,n =5 )。 结论 丹参能有效地减少缺氧复氧后心室肌细胞的L Ica ,这种作用可能是其抗心肌缺血以及缺血再灌性心律失常的机制之一。

MicroRNA-1在心肌肥大中对L-型钙通道β_2亚基的负性调控作用

目的:研究微小RNA-1(microRNA-1,miR-1)在心肌细胞肥大中对L-型钙通道β2亚基(Cavβ2)的负性调控作用及机制。方法:应用异丙肾上腺素(ISO)诱导心肌细胞肥大;采用HJ2000通用图像分析系统测定心肌细胞表面积;应用数据库microCosm预测miR-1的靶基因;构建含Cavβ23’UTR报告基因质粒和miR-1瞬时共转染HEK293细胞,验证Cavβ2为miR-1靶基因;应用qRT-PCR或Western blot方法检测心房钠尿肽(ANP)、β-肌球蛋白重链(β-MHC)、miR-1和Cavβ2mRNA和蛋白表达水平;转染miR-1模拟物上调miR-1或应用Cavβ2RNAi干扰Cavβ2蛋白的表达,观察对心肌细胞肥大的影响。结果:①在ISO诱导的心肌细胞肥大中,miR-1表达显著下降;应用miR-1 mimic转染心肌细胞使miR-1表达上调,心肌细胞表面积、ANP和β-MHC mRNA表达均显著低于ISO组(P<0.05)。②网络数据库预测显示Cavβ2为miR-1的潜在靶点;将miR-1和含Cavβ23’UTR报告基因质粒共转染HEK293细胞,其萤光值显著降低(P<0.01)。转染miR-1 mimic使心肌细胞miR-1表达上调,可以明显抑制Cavβ2蛋白的表达。③在ISO诱导心肌细胞肥大中Cavβ2表达较对照组显著增加;应用RNAi技术下调Cavβ2表达可明显抑制心肌细胞表面积、ANP和β-MHC mRNA表达的增加。结论:预测并验证L-型钙通道β2亚基为miR-1的靶基因。miR-1可能通过抑制其靶基因Cavβ2蛋白的表达,降低细胞内钙离子浓度,抑制心肌细胞肥大。

三羟异黄酮对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道电流的影响(英文)

本实验用全细胞膜片钳技术观察三羟异黄酮(genistein,GST)对豚鼠心室肌细胞L-钙通道电流(ICa、L)的影响。结果如下:(1)GST(10、50、100 μmol/L)可浓度依赖性地降低ICa,L(n=6,P<0.01)。GST的非活性结构类似物daidzein(100μmol/L),在同一浓度范围对ICa,L没有影响(n=5,P>0.05)。(2)GST使I-V曲线上移,但对ICa,L的电压依赖特征和最大激活电压无明显影响。(3)GST对ICa,L的激活动力学特性也无影响,但可使钙电流稳态失活曲线左移。V0.5从对照的-28.6±0.6 mV变为-32.8±1.1mV,κ值从对照的5.8±0.5 mV升至6.5±0.9 mV(n=6,P<0.05)。(4)GST明显使复活曲线右移,从而使ICa,L从失活状态下恢复明显减慢(n=7,P<0.01)。(5)酪氨酸磷酸酶抑制剂正钒酸钠(1 mmol/L)显著对抗GST引起的ICa,L抑制效应(n=6,P<0.01)。根据以上结果得出的结论是:GST抑制ICa,L加速钙通道失活和钙通道在失活状态下恢复减慢;GST对ICa,L的这种抑制作用与蛋白酪氨酸激酶(PTK)抑制有关。

体外培育牛黄抑制大鼠三叉神经节细胞电压依赖性钙通道电流参与镇痛机制

目的:研究体外培育牛黄(CBS)对大鼠三叉神经节(TRG)细胞电压依赖性钙通道电流(ICa)的影响,探讨牛黄镇痛作用的电生理机制。方法:在培养大鼠TRG细胞上采用全细胞膜片钳记录ICa。结果:CBS能够剂量依赖性地抑制TRG细胞电压依赖性钙通道电流,0.2,2,20μg.ml-1CBS可使钙电流幅值分别减少(30.3±4.7)%、(41.9±3.6)%和(56.7±6.8)%(n=6,P<0.01)。结论:CBS对钙电流的阻滞作用可能是其镇痛作用机制之一。

一种新型N-型电压敏感性钙通道拮抗剂虎纹蜘蛛毒素-I对大鼠内脏痛模型镇痛作用的研究

目的研究一种新型N-型电压敏感性钙通道拮抗剂虎纹蜘蛛毒素-Ⅰ(HWAP-I)经蛛网膜下腔用药对福尔马林诱导的大鼠急性炎性内脏疼痛的抑制作用.方法福尔马林快速注入SD大鼠乙状结肠壁粘膜下层作为疼痛模型,以数种可评估的反映内脏疼痛的固定性行为作为疼痛评分指标(疼痛分数).此前30 min经留置的导管注射各待测试剂于蛛网膜下腔内,以观察其对该模型疼痛行为的作用.结果以生理盐水阴性对照组和美国同类镇痛新药SNX-111(0.2,0.5和0.75μg/kg·b.w.)和盐酸吗啡(0.05,0.1和0.2μg/kg·b.w.)两个阳性对照组比较,HWAP-I(0.1～1.0μg/kg·b.w.)均能以剂量依赖方式明显抑制福尔马林结肠壁粘膜下注射所诱导的大鼠急性伤害性行为反应.HWAP-I和SNX-111在0.2μg/kg·b.w.时即有稳定和明显的疼痛抑制作用.虽然在同等剂量时SNX-111镇痛效果略大于HWAP-I,但在≥0.5μg/kg·b.w.的较高剂量时SNX-111会引起大鼠产生明显的运动能力障碍,而HWAP-I在此剂量范围内则未见明显的这类毒副作用.盐酸吗啡镇痛作用起效快于HWAP-I和SNX-111,但维持时间较后二者短.结论作为一种新型的多肽类N-型电压敏感性钙通道拮抗剂,HWAP-I和其类似物SNX-111经蛛网膜下腔用药后,对结肠壁粘膜下注射福尔马林引起的大鼠急性炎性内脏疼痛具有和盐酸吗啡类似的、剂量依赖性抑制作用,且维持时间更长.

丹酚酸B和延胡索乙素对大鼠心室肌细胞L-型钙通道的影响

目的观察单独及联合使用丹酚酸B和延胡索乙素对大鼠心室肌细胞L-型钙通道的影响。方法采用急性酶解分离法获得大鼠的单个心肌细胞,使用全细胞膜片钳技术记录钙通道电流。观察给药前后钙通道电流峰值(钙电流活化后峰值点与完全失活后电流轨迹的垂直距离)的变化。结果单独使用丹酚酸B(1,10,100μmol/L)对钙电流峰值的抑制率分别为:(25.3±16.4)%(n=4),(44.6±24.0)%(n=6),(86.0±20.4)%(n=4)。单独使用延胡索乙素(10,30,100μmol/L)对钙电流峰值的抑制率分别为:(22.2±6.4)%(n=5),(27.4±1.6)%(n=3),(51.0±23.0)%(n=9);联合使用丹酚酸B(1μmol/L)和延胡索乙素(10μmol/L)对钙通道电流峰值的抑制作用强于单独使用丹酚酸B(1μmol/L)或延胡索乙素(10μmol/L),差异有统计学意义(P<0.05);盐酸阿托品(14mmol/L)能够逆转延胡索乙素对L-型钙通道的抑制作用,而加强丹酚酸B的抑制作用。结论丹酚酸B和延胡索乙素对大鼠心室肌细胞L-型钙通道均有抑制作用,两者之间能够产生协同效应,并且这两种有效成分调控L-型钙通道的作用机制不同。