钾离子通道在抑郁症治疗中的研究进展

抑郁症是一种由多种因素引起的情感障碍性疾病,其发病率呈现逐年上升趋势,严重危害人类的身心健康。当前抗抑郁药的治疗机制主要是以增加脑内5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺等单胺递质的浓度为主,但其存在抗抑郁响应率低、不良反应严重等缺点。因此,抑郁症治疗仍未满足临床需求。近年来越来越多的临床前研究和临床实验表明,钾离子通道开放剂或拮抗剂在抑郁症治疗中具有巨大潜力。该文重点综述了近年来钾离子通道中电压门控钾离子通道、双孔钾离子通道与抑郁症的相关研究进展,为新型抗抑郁药物的研发提供新的思路。

钾离子通道在抑郁症中的作用

抑郁症是一种常见的心理性疾病,随着社会压力的日益加大,发病率逐渐升高。以往研究证实,抑郁症主要与脑内神经递质(5-羟色胺,去甲肾上腺素等)系统紊乱有关,目前又发现脑内电压依赖性钾离子通道以及双孔钾离子通道也与该疾病有着紧密关系。该文综述了钾离子通道与抑郁症的相关研究进展,为新型抗抑郁药物的研发提出了新的思路。

缺氧对人肺动脉平滑肌细胞双孔钾通道TASK-1影响及非受体酪氨酸激酶的调节作用

目的:探讨缺氧对人肺动脉平滑肌细胞内向整流酸敏感性双孔钾通道(TASK-1)的影响,及非受体酪氨酸激酶(c-Src)对该过程的调节作用。方法:培养人肺动脉平滑肌细胞(h PASMCs):分为正常组、缺氧30 min组、缺氧6 h组、缺氧48 h组及缺氧48 h+PP2组、缺氧48 h+PP3组和缺氧48 h+bp V组,应用流式细胞仪检测细胞周期,RT-PCR及Western blot方法测定不同组细胞TASK-1的mRNA及蛋白表达变化。结果:1细胞周期显示:与正常对照组相比,随缺氧时间延长,S期百分率增加;与缺氧48 h组相比,缺氧48 h+PP2组S期百分率下降;2急性缺氧6 h组TASK-1 mRNA表达增加,慢性缺氧组TASK-1 mRNA表达降低,急、慢性缺氧组TASK-1蛋白表达减少;c-Src抑制剂PP2可促进TASK-1 mRNA及蛋白表达,酪氨酸磷酯酶抑制剂bp V抑制TASK-1蛋白表达。结论:缺氧促进人肺动脉平滑肌细胞增殖,非受体酪氨酸激酶c-Src介导急、慢性缺氧对双孔钾通道TASK-1调控过程,可能与缺氧性人肺血管收缩存在一定的相关性。

TREK-1双孔钾通道的功能研究进展

Tandem-pore-domain potassium channels are a diverse and highly regulated superfamily of channels that are thought to provide baseline regulation of membrane excitability. Of these, TREK are highly expressed in human CNS. TREK can be regulated by both physical and chemical factors. Lately, study on knockout animals suggested that TREK-1 might participate in the process of general anesthesia of some anesthetics.

钾离子通道与内脏高敏感关系的研究进展

内脏高敏感是肠易激综合征、功能性消化不良等诸多功能性胃肠病(FGIDs)的致病机制之一。近年越来越多的研究提示胃肠高敏感的发生与肠神经系统或传入通路中神经元可塑性改变有关,钾离子通道在控制神经元兴奋性方面起有至关重要的作用。大量研究表明电压门控钾离子通道、钙激活钾离子通道、串联孔域钾离子通道等钾离子通道在伤害性感受器中的表达或活性下降会提高神经元的兴奋性,增加内脏痛觉,参与FGIDs的发生。本文就钾离子通道与内脏高敏感关系的研究进展作一综述。

TASK-1对缺氧状态下人肺动脉血管环张力的影响及其机制探究

目的 :探究串联孔域酸性敏感K通道(tandem pore domain acid-sensitive K channel,TASK-1)对缺氧状态下人离体肺动脉血管环张力的影响及其相关电生理机制。方法:手术分离并制备人离体肺动脉血管环,采用RM-6000多道生理记录仪记录给予缺氧或事先分别用PP2、PP3、bpv及A-293预孵育后再给予缺氧的血管环张力变化。原代培养人肺动脉平滑肌细胞,采用膜片钳实验分别记录缺氧、A-293、PP2、PP3、bpv处理以及用A-293、PP2、PP3、bpv预处理后再给予缺氧的TASK-1电流的变化。结果:(1)PP2预孵育后再给予缺氧处理与直接给予缺氧处理相比,人肺动脉血管环张力明显减低(P<0.05);PP3预孵育后再给予缺氧处理与直接给予缺氧处理相比,人肺动脉血管环张力差异无统计学意义(P>0.05);bpv预孵育后再给予缺氧处理与直接给予缺氧处理相比,人肺动脉血管环张力明显增加(P<0.05);A-293预孵育后再给予缺氧处理与直接给予缺氧处理相比,人肺动脉血管环张力明显减低(P<0.05)。(2)缺氧处理后人肺动脉平滑肌细胞TASK-1电流明显减少;A-293单独预处理也可明显减低TASK-1电流;A-293预孵育后再给予缺氧处理,不能进一步减低TASK-1电流;PP2预孵育后再给予缺氧处理与只用PP2处理相比,人肺动脉平滑肌细胞TASK-1电流差异无统计学意义(P>0.05);PP3预孵育后再给予缺氧处理与只用PP3处理相比,人肺动脉平滑肌细胞TASK-1电流明显减低(P<0.05);bpv预孵育后再给予缺氧处理与只用bpv处理相比,人肺动脉平滑肌细胞TASK-1电流明显减低(P<0.05)。结论:TASK-1参与缺氧后人肺动脉血管张力的调节,且此过程受c-Src的调控。

大鼠TRESK基因重组腺病毒载体的构建

目的构建大鼠TRESK基因重组腺病毒载体。方法从大鼠背根神经节细胞中克隆TRESK全长cDNA，进行PCR鉴定及DNA测序验证，构建以CMV启动子转录调控的pAd／CMV／V5-DEST-TRESK。转化DH5a大肠杆菌，挑选阳性重组克隆行PCR鉴定并行DNA测序。将测序正确的质粒经Pac Ⅰ酶切线性化，转染包装293T细胞，包装产生腺病毒，逐孔稀释滴度法测定病毒滴度。结果从大鼠背根神经节细胞中克隆的TRESK全长cDNA为781bp，DNA测序验证DNA序列与GeneBank中收录的大鼠TRESK序列完全一致。以pAD-GFP空载体为对照，pAD／CMV／V5-DEST-TRESKgDNA为模板的PCR扩增，目的片段781bp，鉴定结果与预期相符。腺病毒滴度为1．31×10^9Tu／ml。结论本研究成功地构建了大鼠TRESK基因重组腺病毒载体：pAD／CMV／V5-DEST-TRESK。

TREK-1在七氟醚预处理减轻小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用

目的 评价TREK-1在七氟醚预处理减轻小鼠脑缺血再灌注损伤中的作用.方法 雄性昆明小鼠60只,8周龄,体重21～29 g,采用随机数字表法分为5组（n=12）：假手术组（S组）、脑缺血再灌注组（I/R组）、七氟醚预处理组（SP组）、TREK-1短发夹RNA（shRNA）慢病毒＋七氟醚预处理组（TSP组）和阴性对照shRNA（NCshRNA）慢病毒＋七氟醚预处理组（NSP组）.S组、I/R组和SP组以1 μl/min的速率侧脑室注射生理盐水15μl,TSP组和NSP组以1μl/min的速率分别侧脑室注射TREK-1 shRNA慢病毒和NCshRNA慢病毒15μl;14 d后S组和I/R组吸入100％纯氧60 min,SP组、TSP组和NSP组吸入2.4％七氟醚60 min,纯氧洗脱15 min,然后采用结扎右颈内动脉的方法制备脑缺血再灌注损伤模型,缺血2h后恢复灌注.再灌注24 h时进行神经功能缺陷评分;神经功能缺陷评分完成后,处死小鼠,取脑组织,测定脑梗死体积、海马组织caspase-3表达和细胞凋亡指数.结果 与S组比较,I/R组、SP组、TSP组和NSP组神经功能缺陷评分、脑梗死体积百分比和细胞凋亡指数升高,海马组织caspase-3表达上调（P＜0.05）;与I/R组比较,SP组、TSP组和NSP组神经功能缺陷评分、脑梗死体积百分比和细胞凋亡指数降低,海马组织caspase-3表达下调（P＜0.05）;与SP组比较,TSP组神经功能缺陷评分、脑梗死体积百分比和细胞凋亡指数升高,海马组织caspase-3表达上调（P＜0.05）,NSP组神经功能缺陷评分、脑梗死体积百分比、海马组织caspase-3表达和细胞凋亡指数差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 七氟醚预处理通过激活TREK-1,抑制神经元凋亡,从而减轻小鼠脑缺血再灌注损伤.

双孔钾通道在麻醉和睡眠中作用的研究进展

双孔钾通道是近年来发现的一种背景钾离子通道,广泛分布于各种组织细胞,参与维持细胞的静息膜电位。研究发现双孔钾通道可参与调节睡眠觉醒周期和痛觉传递,并与全身麻醉药产生的镇痛、镇静、抗焦虑作用有关。本文主要对双孔钾通道参与调节上述生理、病理过程的相关研究进展进行了综述。

七氟醚预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠海马TREK-1表达的影响

目的 探讨七氟醚预处理对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠海马机械敏感性钾通道TREK-1表达的影响.方法 健康雄性SD大鼠36只,体重240～280 g,随机分为3组（n=12）：假手术组（S组）、局灶性脑缺血再灌注组（l/R组）和七氟醚预处理组（Sevo组）.结扎右侧颈总动脉、颈外动脉,采用线栓法阻断颈内动脉2 h,再灌注24 h制备大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型;Sevo组于缺血前1 h经半密闭的吸入箱持续吸入含2.5%七氟醚的02;S组仅分离并结扎右侧颈总动脉、颈外动脉,不置入线栓.各组于再灌注24 h时行神经功能缺陷评分后断头取脑,TIC染色后测定脑梗死体积,采用RT-PCR法测定海马TREK-1 mRNA的表达.结果 与S组相比,I/R组和Sevo组神经功能缺陷评分和脑梗死体积比升高（P〈0.01）;与I/R组相比,Sevo组神经功能缺陷评分和脑梗死体积比降低,海马TREK-1 mRNA表达上调（P〈0.05）.结论 七氟醚预处理可通过激活海马TREK-1减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤.

双孔钾离子通道TREK-1功能性串联二聚体载体的构建

目的 探讨在双孔钾离子通道（K2P）TREK-1（TWIK related K^＋channel 1）分子间加入柔性linker构建串联二聚体载体的可行性。方法 利用PCR技术在两个单体TREK-1分子之间加入一个linker,构建串联二聚体载体（p GH19-td TREK-1）。将上述载体体外转录成cRNA并显微注射至爪蟾卵母细胞,培养24~48 h后采用双电极电压钳技术记录电流。观察胞外钡离子和不同p H值外液对该串联二聚体通道表达的影响,并与天然二聚体通道的反应相比较。结果 串联二聚体Td TREK-1可在爪蟾卵母细胞中高效表达,该通道形成的电流可被胞外钡离子抑制,也可被胞外液酸化所抑制,而该串联二聚体通道对这些胞外刺激因素的反应程度与天然二聚体相似。结论人为加入柔性linker序列构建串联二聚体TREK-1通道并不影响通道的表达及门控特性,证明该实验方案可行。这将为操作单个亚基,进而深入研究TREK-1的结构与功能打下良好的基础。

双孔钾通道TREK-1结构、分布、调控因素及其抗癫痫作用的研究进展

钾离子通道是最大最复杂的离子通道家族,迄今为止在人类基因组中共克隆出了70余种钾离子通道亚型,其中双孔钾离子通道是近年来新发现的一类钾离子通道亚家族,它们在结构上与电压依赖性钾通道、钙激活钾通道,内向整流型钾通道等传统的单孔钾离子通道差异很大。双孔钾离子通道,具有4个跨膜片段,形成独特的2个孔道结构域,主要介导背景钾电流。由于其介导背景钾电流而参与并维持静息膜电位形成等重要生理作用而备受关注。近年来研究最多的双孔钾通道TREK-1几乎表达于机体的每一个细胞,可被细胞内酸度、膜牵张、多不饱和脂肪酸、温度、受体偶联第二信使系统调控,调节细胞兴奋性,参与一系列生理、病理过程,与神经系统疾病如癫痫密切相关,本文就此做一综述。

双孔钾通道TREK-1中枢神经系统药理学研究进展

双孔钾离子通道(two-pore domain potassium channels,K2P)是20世纪90年代发现的一类钾离子通道亚家族,其中TREK-1是研究最为广泛的一种K2P亚型。TREK-1广泛存在于机体内,特别是在中枢神经系统中高表达,它的主要作用是控制细胞兴奋性并维持膜电位低于去极化阈值,因此参与调节多种生理和病理过程。TREK-1也是多种疾病潜在的药物作用靶标,很多已上市药物可影响TREK-1的功能,但目前缺少特异性的TREK-1调节剂和以TREK-1为靶点的药物。本文在介绍TREK-1的结构、分布以及调控的基础上,重点介绍近年来TREK-1在神经保护、癫痫、抑郁以及麻醉等方面的药理学研究进展和相关的TREK-1调节剂的研究现状。

家兔右室流出道细胞双孔钾通道电流特性的分析研究

目的已知特发性室速主要起源于右室流出道(RVOT),由于技术上的困难,目前对特发性右室流出道室速(RVOT-VT)的离子通道机制研究很少,本实验意在探索右室心室肌(RV)和RVOT的双孔钾通道电流(IK2p)的特性及其在RVOT-VT发生机制中可能参与的作用。方法采用全细胞膜片钳技术记录右室和右室流出道心肌细胞的单细胞电流。结果 RVOT的稳态外向电流较右室的小。对稳态电流进一步研究发现,右室流出道和右室心肌细胞上均存在IK2p。右室流出道细胞的IK2p电流密度明显小于右室细胞。结论首次在电生理水平上,证实了家兔右室心肌细胞上存在IK2p,RVOT心肌细胞的IK2p电流密度小于RV心肌细胞,是构成右室流出道APD离散度增大及外向电流降低的基础,从而易出现EAD,进而促进RVOT-VT的发生。