TWIK相关酸敏感钾离子通道在呼吸与睡眠调节中的研究进展

TWIK相关酸敏感钾离子通道(TASK)-1和TASK-3是双孔钾离子通道家族的重要成员,广泛表达于中枢神经系统和外周组织,对缺氧和细胞外液p H值变化极为敏感。TASK参与呼吸中枢的表达及呼吸运动的调节,同时在睡眠调节中也可发挥一定作用,本文总结了TASK在呼吸与睡眠调节中的相关研究进展。

TWIK相关酸敏感K^+通道-1基因rs1275988与rs2586886位点GG基因型是发生重度阻塞性睡眠呼吸暂停的潜在危险因素

目的通过评估TWIK相关酸敏感K+通道-1(TASK-1)基因与阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的相关性,探讨OSA的发病机制。方法选取2016年4月至12月首次就诊新疆自治区人民医院高血压诊疗研究中心及睡眠中心的164例重度OSA患者和171例非OSA患者,采用KASP基因分型系统对TASK-1基因2个位点(rs1275988和rs2586886)进行基因型鉴定及病例-对照关联研究。结果当血钾<3.95 mmol/L时,rs1275988等位基因(G vs.A)(χ^2=4.474,P=0.034)、隐性模型(GG+GA vs.AA)(χ^2=4.327,P=0.038)的分布在非OSA组和重度OSA组间差异有统计学意义;rs2586886等位基因(G vs.A)(χ^2=6.345,P=0.012)及显性模型(AA+GA vs.GA)(χ^2=4.431,P=0.035)的分布在两组间差异也有统计学意义。多因素Logistic回归分析结果显示,在血钾<3.95 mmol/L的人群中,rs1275988和rs2586886两位点GG基因型是重度OSA患者的危险因素(OR=7.854,95%CI:1.710~36.000,P=0.008和OR=8.849,95%CI:1.816~43.117,P=0.007)。结论在血钾<3.95 mmol/L的人群中,TASK-1基因rs1275988和rs2586886两位点的GG基因型可能是发生重度OSA的潜在危险因素。对于携带TASK-1 GG基因型的患者,血钾维持在3.95 mmol/L以上有利于减少重度OSA的发生。

酸敏感钾离子通道-3基因多态性与高血压患者血浆三酰甘油的关系

目的探讨高血压患者酸敏感钾离子通道-3(TWIK-related acid-sensitive K^+ channel-3, TASK-3)基因rs2615374、rs3808403、rs888345位点单核苷酸多态性对血浆三酰甘油(triacylglycerol, TG)水平的影响。方法 287例高血压患者,血浆TG>1.7 mmol/L 136例为高TG组,TG≤1.7 mmol/L 151例为正常组。采用竞争性等位基因特异性PCR法测定TASK-3基因rs2615374、rs3808403、rs888345位点基因型分布及等位基因频率,多因素logistic回归分析TASK-3基因rs2615374位点多态性对血浆TG的影响。结果高TG组TASK-3基因rs2615374位点加性模型、隐性模型基因型分布及等位基因频率与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05),显性模型基因型分布与正常组比较差异无统计学意义(P>0.05);rs3808403、rs888345位点加性模型、显性模型、隐性模型基因型分布及等位基因频率与正常组比较差异无统计学意义(P>0.05);多因素logistic回归分析结果显示,TASK-3基因rs2615374位点AA基因型是血浆TG升高的危险因素(OR=2.47, 95%CI:1.02～6.00,P=0.046)。结论 TASK-3基因rs2615374位点单核苷酸多态性可能与高血压患者血浆TG水平有关,rs2615374位点AA基因型是血浆TG升高的危险因素。

CGRP/ASIC3参与大鼠食道扩张内脏痛模型中背根神经节神经元高敏感机制的研究

目的:探讨降钙素基因相关肽(CGRP)和酸敏感离子通道3(ASIC3)参与大鼠食道扩张(ED)内脏痛模型中脊髓背根神经节(DRG)神经元高敏感发生的机制。方法:将50只健康雄性SD大鼠随机分为实验组(n=30)和对照组(n=20)。腹腔麻醉50只SD大鼠,暴露大鼠食管下段,利用PE-240管对实验组大鼠的胸段食管进行1 h重复ED刺激,对照组则不予处理。分离并培养50只大鼠胸段脊髓DRG神经元,根据实验组培养液中有无加入CGRP拮抗剂(CGRP8-37)将其进一步分为ED组(n=15)和ED+CGRP8-37组(n=15)。采用全细胞膜片钳技术记录DRG神经元动作电位及ASIC3电流变化;免疫荧光法检测DRG神经元中CGRP、ASIC3的表达定位;逆转录实时聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测CGRP与ASIC3 mRNA表达;Western blot法检测CGRP与ASIC3蛋白表达。结果:ED组DRG神经元动作电位数较对照组显著增加(P<0.01);免疫荧光结果示CGRP与ASIC3在DRG神经元中存在共表达;与对照组比较,ED组CGRP与ASIC3的mRNA、蛋白水平显著上调(P<0.01);且CGRP的mRNA、蛋白表达与ASIC3的mRNA、蛋白表达均呈正相关(r分别为0.833、0.981,P<0.01);ED组和ED+CGRP8-37组ASIC3电流较对照组显著增加(P<0.01),ED+CGRP8-37组ASIC3电流较ED组明显减少(P<0.01)。结论:CGRP和ASIC3共同参与了ED模型中DRG神经元的超敏反应,CGRP参与调节ASIC3电流变化可能是DRG神经元高敏感发生的重要机制之一。

APETx2对感染后肠易激综合征小鼠内脏敏感性的作用及机制

目的探讨酸敏感离子通道3特异性拮抗剂(APETx2)对感染后肠易激综合征(PI-IBS)小鼠内脏敏感性的调控作用及其机制。方法采用旋毛虫感染NIH小鼠建立PI-IBS模型。通过测量首次排黑便的时间和6 h内收集的粪便颗粒数评估胃肠道运输功能;腹壁回撤反射(AWR)评分评估小鼠内脏敏感性;免疫组织化学法检测结肠组织中降钙素基因相关肽(CGRP)蛋白表达;通过实时定量PCR(qRT-PCR)法检测结肠组织中脑源性神经营养因子(BDNF)、CGRP mRNA表达。蛋白质印迹法(Western blot)检测脑组织中酸敏感离子通道3(ASIC3)、CGRP、瞬时受体电位香草素1(TRPV1)蛋白表达。结果与对照组比较,PI-IBS组首次排黑便时间显著降低,6 h内的粪便颗粒数,AWR评分均显著升高,结肠组织中CGRP蛋白表达显著升高,BDNF、CGRP mRNA显著升高,脑组织中CGRP、ASIC3、TRPV1的蛋白表达显著升高;与PI-IBS组比较,APETx2组首次排黑便时间显著延长,6 h内的粪便颗粒数,AWR评分均显著降低,结肠组织中CGRP蛋白表达显著降低,BDNF、CGRP mRNA表达显著降低,脑组织中CGRP、ASIC3、TRPV1的蛋白表达显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论APETx2可通过下调BDNF、CGRP、ASIC3、TRPV1的表达,减轻PI-IBS小鼠的内脏敏感性并调节胃肠道运动。APETx2可能为治疗IBS提供一个新的治疗选择。