血压调控KCa2.3离子通道对瓣膜性房颤影响的分子动力学模拟

KCa2.3离子通道蛋白是分布在心肌细胞上的生物大分子,其主要作用是控制细胞内钾离子外流速率,前人试验研究发现该分子的表达情况与血压大小有关,但未给出数量级关系。为深入探究KCa2.3离子通道蛋白与血压之间的关系,本文建立了KCa2.3离子通道蛋白模型,运用分子动力学模拟(molecular dynamics, MD)方法对其进行深入分析,将KCa2.3离子通道蛋白置于不同压力环境下进行了扩散性、体系自由能、稳定性和分子聚集特性分析,计算发现:当压力处于120~150 mmHg时,通过KCa2.3离子通道蛋白的钾离子相对其他压力环境下少,说明压力对KCa2.3离子通道蛋白有一定的影响,二者之间的关系呈"U"型,当压力处于120~150 mmHg时,通过KCa2.3离子通道蛋白的钾离子较少,所引起的生物电流较小;不同环境下体系的势能均处在某一个区间内,说明钾离子外流过程中未发生化学反应,仅为各原子之间势能的转移;不同环境下KCa2.3离子通道蛋白均未发生严重变形,说明压力对KCa2.3离子通道蛋白的稳定性没有影响;钾离子在通过KCa2.3离子通道蛋白时未出现聚集现象。

百草枯染毒肺泡上皮细胞中KCa3.1对NLRP3炎症小体的调控作用

目的探讨百草枯(PQ)染毒肺泡上皮细胞内KCa3.1对NLRP3炎症小体的调控作用。方法体外培养A549细胞,分为对照组、TRAM-34(KCa3.1的特异性抑制剂)组、PQ组及PQ+TRAM-34组。免疫荧光检测细胞中KCa3.1的变化。Western Blot检测NLRP3炎症小体相关蛋白及NIMA相关激酶7(NEK7)蛋白的表达。细胞钾离子浓度变化比色法定量检测试剂盒检测钾离子的变化。结果免疫荧光结果提示A549细胞染毒后,KCa3.1表达明显增加。Western Blot结果提示PQ处理后,A549细胞内NLRP3炎症小体(相关蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1)及NEK7蛋白表达明显升高;抑制KCa3.1后,NLRP3炎症小体及NEK7表达减少;且差异具有统计学意义 NLRP3蛋白(NLRP3/β-actin,对照组比抑制剂组比染毒组比染毒+抑制剂组):[(0.02±0.00)(0.03±0.00)vs(0.74±0.00)(0.32±0.01)];ASC蛋白(ASC/β-actin,对照组比抑制剂组比染毒组比染毒+抑制剂组):[(0.12±0.01)vs(0.11±0.03)vs(0.46±0.02)(0.17±0.03)];Caspase-1蛋白(Caspase-1/β-actin,对照组比抑制剂组比染毒组比染毒+抑制剂组):[(0.05±0.00)vs(0.04±0.00)vs(0.34±0.03)vs(0.15±0.01)];NEK7蛋白(NEK7/β-actin,对照组比染毒组比染毒+抑制剂组):[(0.38±0.03)vs(0.83±0.02)vs(0.51±0.01),均P<0.01]。比色法检测结果提示PQ处理后细胞内钾离子明显下降,抑制KCa3.1后细胞内钾离子下降明显减少;且差异有统计学意义(对照组比染毒组比染毒+抑制剂组):[(1.00±0.00)vs(0.60±0.05)vs(0.86±0.02),均P<0.01]。结论PQ中毒后,可能激活KCa3.1促使细胞内钾离子外流,上调NEK7表达,从而激活NLRP3炎症小体,促进肺纤维化的发生。

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。