大电导钙激活钾通道结构与功能调节及其在疾病中的作用

正大电导钙激活钾通道(big-conductance Ca~(2+)-activated K+channel,BK通道)广泛表达于各种组织中,其激活具有钙和电压依赖性。激活血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)BK通道可引起膜电位超极化,舒张血管。BK通道由4个BK-α亚基和4个调节亚基组成,其中调节亚基包括β亚基(BK-β)或γ亚基(BK-γ)。研究表明,BK-β1亚基和     

大电导钙激活钾通道调节血管平滑肌的研究进展

正大电导钙激活钾通道(large conductance calciumactivated potassium channels,BK通道)因其电导大、对Ca~(2+)敏感性高而与其他钙激活钾通道明显相区别。随着免疫组织化学、放射性配体结合实验技术的发展,发现BK通道在平滑肌细胞、内皮细胞、神经细胞等细胞膜上均有表达[1-5],特别是血管平滑肌中,BK通道大量存在,并在病理生理过程中起着至关重要的作用,     

糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的影响

目的 探讨糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(BK通道)的影响变化,阐明糖尿病冠状动脉损伤的分子机制.方法 采用链脲霉素腹腔内注射建立大鼠糖尿病动物模型,酶消化法分离冠状动脉平滑肌细胞,全细胞膜片钳实验技术和Western blot分别记录和测定正常和糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流和亚基的表达;采用荧光测定方法测定正常和糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞内钙离子浓度.结果 当刺激电压＞100 mV时,糖尿病冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流密度明显低于正常冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流密度(P＜0.05),在刺激电压为150 mV时,电流密度分别为(275±40)pA/pF(n=8)和(70±10)pA/pF(n=6);与正常组比较,糖尿病组BK通道α亚基蛋白表达差异无统计学意义(P＞0.05),但β1亚基蛋白表达较低(P＜0.05);正常组和糖尿病组冠状动脉平滑肌细胞内钙离于浓度分别为(92±7)nmol/L(n=5)和(151±18)nmol/L(n=6),差异有统计学意义(P＜0.05).结论 糖尿病冠状动脉平滑肌细胞BK通道β1亚基表达下调、BK通道电流密度下降及细胞内钙离子浓度升高可能是糖尿病冠状动脉功能损伤的重要原因.     

糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的影响

糖尿病冠状动脉功能障碍与大电导钙激活钾通道(BK通道)活性受损有关。在冠状动脉平滑肌细胞中,BK通道开放,钾离子外流导致细胞膜超极化,引起电压依赖的钙离子(Ca2+)通道关闭,Ca2+内流减少,血管扩张。糖尿病或高糖状态下,BK通道的性能改变。该文主要介绍BK通道的生物特性和糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞上BK通道功能的影响及机制。     

高血压大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的变化

目的研究在高血压背景下大电导钙激活钾(BK)通道的功能改变及其机制。方法用酶解消化方法分离12～16周龄自发性高血压大鼠(SHR)和WKY大鼠冠状动脉平滑肌细胞(CASMCS),采用膜片钳全细胞模式记录SHR和WKY大鼠CASMCSBK电流,SHR和WKY大鼠BKα亚基和β1亚基mRNA水平用实时定量取聚合酶链式反应和凝胶电泳测定,蛋白水平表达用免疫组化的方法测定。结果 SHR大鼠CASMCS(n=6)BK电流密度比WKY(n=7)高2.03±0.62(P0.01);在mRNA水平,BKβ1亚基表达SHR组明显高于WKY组5.534±1.03倍(n=4,P0.05),BKα亚基表达则无明显差异(1.266±0.12,n=4,P0.05);BKβ1亚基和α亚基的表达SHR大鼠高于WKY大鼠。结论 SHR大鼠CASMCSBK电流密度比WKY大鼠增大,在mRNA和蛋白水平上BKβ1亚基表达也比WKY大鼠增强,这种变化可能是机体在高血压时自我调节的结果 。     

E3泛素连接酶对糖尿病冠状动脉大电导钙激活钾通道的调控及机制探讨

糖尿病时冠状动脉平滑肌细胞上大电导钙激活钾通道(BK通道)功能异常,其表达下降受泛素-蛋白酶体系统的调控。F-box蛋白(FBXO)和肌肉特异性环指蛋白1(MuRF1)是参与调节BK-β1亚基蛋白泛素化的两种E3连接酶。FBXO和MuRF1蛋白表达增加,导致BK-β1亚基蛋白泛素化降解增加,表达减少,这可能是糖尿病时冠状动脉血管功能受损的机制之一。     

糖尿病冠状动脉平滑肌细胞大电导钙离子激活钾通道开放概率及蛋白表达的变化

目的研究糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙离子激活钾通道(BK通道)开放概率(NP0)及蛋白表达的影响,探讨糖尿病冠状动脉损伤的分子机制。方法采用链脲霉素腹腔内注射建立糖尿病大鼠动物模型,成功建立20只糖尿病大鼠动物模型作为糖尿病组;对照组(n=20)相应注射生理盐水。酶消化法分离冠状动脉平滑肌细胞,单通道膜片钳实验技术记录大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流;采用Western blot实验方法测定大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道亚基的蛋白表达。结果在电极外液钙离子浓度为1μmol/L,刺激电位为0,20,40,60,80,100和120 mV条件下,糖尿病组冠状动脉平滑肌细胞BK通道NP0明显低于对照组(P<0.05)。如刺激电位为120 mV时,对照组和糖尿病组大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道NP0分别为1.210 5±0.048 1(n=5)和0.5217±0.1346(n=5);与对照组比较,糖尿病组BK通道α亚基蛋白表达无差异(P>0.05),但β1亚基蛋白表达下降了63%(P<0.05)。结论糖尿病冠状动脉平滑肌细胞BK通道β1亚基表达下调、BK通道NP0降低可能是糖尿病冠状动脉功能损伤的重要原因。     

大电导钙激活钾通道及其β1亚基在高血压调节中作用的研究进展

从离子通道角度出发,综合近几年研究成果,对钙激活钾通道及其β1亚基在高血压血管平滑肌的作用进行论述,提出大电导钙激活钾通道及其β1亚基为靶点,对中医药降压的效应机制进行深入研究。     

大电导钙离子激活钾通道与糖尿病冠状动脉病变

钙离子（Ca^2＋）激活钾通道根据电导大小和药理特性的差异可分为3类：即大电导ca^2＋激活钾通道（BK）、中电导Ca^2＋激活钾通道（IK）和小电导Ca^2＋激活钾通道（SK），其中BK通道因其对血管调节作用较大且分布广泛而备受关注^[1].BK通道广泛存在于兴奋和非兴奋细胞，在血管平滑肌细胞（VSMCs）膜上表达尤为丰富，不仅参与细胞膜电位的。     

高胆固醇血症时大电导钙激活钾离子通道的改变及其调控机制

大电导钙激活钾通道(BK通道)在血管平滑肌细胞上分布极为广泛,参与血管张力调节、神经兴奋、神经递质释放和缺血再灌注损伤等多种重要生理和病理活动。高胆固醇血症时BK通道的功能和表达会发生变化,可能与质膜双分子层性质改变、胆固醇-蛋白直接作用或细胞分子信号通路传导等密切相关。     

在人小肠上皮细胞膜上检出钙激活性钾通道(英文)

目的 :研究人类小肠上皮细胞 （Intestine40 7cell lines）膜上钙激活性钾通道的分子生物学特征及其电生理学特性。方法 :用 RT- PCR方法检测培养的人类小肠上皮细胞膜上钙激活性钾通道的表达形式 ,用膜片钳的全细胞记录及单通道记录法探讨了该通道的电生理学特点。结果 :RT- PCR证实该细胞系有 interm ediate- conductance（IK）钙激活性钾通道表达 ,而没有 large- conductance（BK）和 small- conductance（SK）钙激活性钾通道的表达。电生理学研究表明 ,Ionom ycin引导的全细胞电流显示该钙激活性钾电流具有内向整流性并可被特异度 IK钙激活性钾通道阻断剂 clotrimazole所抑制 ,但特异度 SK钙激活性钾通道阻断剂 apam in对该电流无明显抑制作用。单通道记录法证实该通道的电导为 30± 2 p S,通道活性对细胞内 Ca2 +浓度有明显依赖性。结论 :分子生物学和电生理研究证实了人类小肠上皮细胞膜上有 IK钙激活性钾通道 ,其生理学意义有待进一步研究     

大电导钙激活钾通道β1亚基与高血压

大电导钙激活钾通道（Bkca）广泛地分布于哺乳动物除心肌细胞的各种组织中,包括平滑肌、骨骼肌、神经元、肾脏和内分泌细胞,在平滑肌上尤为丰富。它在维持血管平滑肌细胞静息膜电位,调节平滑肌舒缩方面起着重要作用,并与高血压及降压药物疗效有着不容忽视的联系。平滑肌细胞的BKca通道由两个不同的膜亚基,即形成孔道的α亚基和调节性β1亚基组成。该文拟就β1亚基的分子结构、生理功能及其与高血压及降压药物疗效的关系进行综述。     

动脉粥样硬化小鼠主动脉平滑肌上瞬时受体电位通道-1-大电导钙离子激活钾通道信号复合体分子表达量的变化研究

目的:观察动脉粥样硬化(AS)小鼠主动脉平滑肌上瞬时受体电位通道-1-大电导钙离子激活钾通道(TRPC1-BK)信号复合体分子表达量的变化。方法:AS组采用载脂蛋白E基因缺陷(ApoE~(-/-))小鼠,对照组采用野生型C57BL/6J小鼠,每组10只,分别采用高脂饲料和普通饲料喂养10周,处死后分离主动脉血管平滑肌组织,提取总核糖核酸(RNA)及总蛋白。使用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot)及免疫组化染色等方法检测并比较两组TRPC1、大电导钙离子激活钾通道α亚单位(BKα)及大电导钙离子激活钾通道β_1亚单位(BKβ_1)亚基信使核糖核酸(mRNA)和蛋白表达量的差异。结果:AS组AS模型建立成功。RT-PCR检测结果:与对照组比,AS组TRPC1的mRNA表达量增多(P0.05),BKα和BKβ_1亚基的mRNA表达量减少(P均0.01)。Western blot法检测结果:与对照组比,AS组TRPC1蛋白表达量增多(P0.05),BKα和BKβ_1蛋白表达量减少(P均0.01)。免疫组化染色检测结果:TRPC1蛋白表达量增多(P0.01),BKα蛋白表达量减少(P0.01),BKβ_1蛋白表达量减少(P0.05)。结论:AS组小鼠主动脉平滑肌组织中TRPC1-BK信号复合体的mRNA和蛋白表达量均受影响。推测TRPC1-BK信号复合体有可能成为治疗AS相关性血管疾病的一个新靶点。     

二十碳五烯酸对糖尿病大鼠冠状动脉的舒张作用及其机制

目的探讨不同浓度二十碳五烯酸(EPA)对糖尿病大鼠冠状动脉的舒张作用及其机制。方法 40只SD大鼠随机分为正常组和糖尿病组,分离冠状动脉。采用微血管张力测定技术评估不同浓度(0.1、1、3、10、30、100μmol/L)EPA对正常和糖尿病大鼠冠状动脉的舒张作用并观察孵育(100nmol/L)大电导钙激活钾通道(BK通道)特异性阻滞剂伊比蝎毒素(IBTX)后血管张力的变化;酶消化法分离正常和糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞并采用单通道膜片钳技术记录灌流不同浓度(0、10、30、100、300、1 000pmol/L)EPA时BK通道开放概率的变化;采用蛋白印迹技术测定正常和糖尿病大鼠冠状动脉BK通道亚单位蛋白表达。结果 EPA对正常组和糖尿病组大鼠冠状动脉舒张的比例随浓度升高而增加,孵育IBTX后舒张作用明显减弱;EPA对正常组和糖尿病组大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道的激活随浓度升高而增强,且与正常组比较,EPA对糖尿病组大鼠冠状动脉的舒张作用及BK通道的激活作用较弱。两组大鼠冠状动脉BK通道蛋白α亚单位表达无差异,但糖尿病大鼠冠状动脉BK通道蛋白β1亚单位表达明显低于正常组(0.424 7±0.036 2vs 0.892 3±0.053 5,n=6,P0.05)。结论 EPA对糖尿病冠状动脉具有舒张作用,其机制与激活BK通道有关,糖尿病时BK通道β1亚单位表达减少,EPA对BK通道的激活作用减弱。     

糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道特性及开放动力学的变化

目的研究糖尿病时冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(BK通道)的电压依赖性、钙敏感性及其开放动力学变化,探讨糖尿病时冠状动脉损伤的细胞电生理机制。方法采用链脲霉素腹腔内注射建立糖尿病大鼠模型(糖尿病组,n=30),对照组相应注射生理盐水(n=30);采用酶消化法急性分离大鼠冠状动脉平滑肌细胞;采用膜内向外型单通道膜片钳实验技术记录BK单通道电流;采用Clampfit 10.4软件分析单通道数据。结果在电极外液钙离子浓度为1mmol/L,刺激电位分别为0,20,40,60,80,100,120和140mV时,随着刺激电位增加,正常组BK通道的NPo逐渐增加,其半数有效激活电压(V1/2)为(88.45±1.72)mV;糖尿病组BK通道NPo亦逐渐增加,V1/2为(104.29±1.09)mV,其电压-NPo曲线较正常组向左下移动。在刺激电位60 mV,电极外液钙离子浓度分别为0,0.01,0.1,0.5,1,5,10和50mmol/L时,随着电极外液钙离子浓度增加,正常组BK通道NPo逐渐增加,其半数有效激活浓度(EC50)为(2.26±0.27)mmol/L;糖尿病组BK通道NPo亦逐渐增加,EC50为(3.15±0.20)mmol/L,其浓度-NPo曲线较正常组向左下移动。在电极外液钙离子浓度为1mmol/L,刺激电位60 mV时,与正常组比较,糖尿病组BK通道NPo明显减少,电流幅度与平均开放时间无明显变化,而平均关闭时间显著延长[(451.35±113.71)ms vs(107.58±15.99)ms,P<0.05]。结论糖尿病时冠状动脉平滑肌细胞BK通道电压依赖性与钙敏感性均受损,开放概率减少,通道平均关闭时间延长,这可能是糖尿病冠状动脉功能损伤的重要原因之一。     

冠状动脉平滑肌细胞大电导钙离子激活钾通道电流的特点

目的探讨正常大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙离子激活钾通道（BK通道）电流的特点,为研究疾病状况下冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流异常变化提供正常对照。方法酶消化法分离大鼠冠状动脉平滑肌细胞;采用不同阻滞剂,对冠状动脉血管平滑肌细胞上钾通道进行鉴定;采用全细胞和单通道膜片钳实验技术分别记录冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流,计算开放幅度和电导,观察BK通道电压敏感性和钙敏感性及加入特异性BK通道阻滞剂IBTX后BK通道电流的变化。结果正常冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流约占总钾离子流65％±4％（t／,=12）,BK通道电导为（258±42）pS（n=6）,在刺激电位150mV时,电流密度为（275±40）pA／pF（n=8）;在电极外液钙离子浓度为1μmol／L,刺激电位为0、20、40、60、80、100、120、140和160mV条件下,BK通道开放概率（NP0）分别为0、0．0002、0．0016±0．0005、0．0283±0．0081、0．05694±0．0102、0．3533±0．0514、1．4922±0．1578、2．5975±0．3632和4．6041±0．7834（P〈0．05,n=5）;在刺激电位60mV,电极外液钙离子浓度为0、0．001、0．01、0．1、1、10、50和100μmol／L条件下,BK通道NP。分别为0、0．0001、0．0031±0．0008、0．0042±0．0090、0．0808±0．0105、0．7591±0．1274、2．7242±0．4612和3．2366±0．5728（P〈0．05,n=6）。结论BK通道广泛分布于冠状动脉平滑肌细胞上,具有电压敏感性和钙敏感性,对冠状动脉血管张力调节起重要作用。     

大电导电压和钙依赖性钾通道在心血管疾病中的研究进展

<正>心血管疾病(CVD) 是导致世界上发病率和死亡率增高的主要原因之一。据世界卫生组织估计,2015年,由CVD造成的死亡人数超过1 770万,占全球死亡人数的31%[1]。大电导钙离子激活钾(BK)通道,是表达在多种类型细胞膜和细胞器膜上的一种离子通道[2]。近年来BK通道在心血管系统中的作用得到广泛的研究[3～5]。BK通道结构和功能研究对其在各种病理生理发生过程中的作用机制有着至关重要的作用。     

急性缺氧抑制大鼠肺动脉平滑肌细胞钙ATP钾通道

目的研究急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道活性的影响，以探讨钾通道活性改变在急性低氧性肺血管收缩（ＨＰＶ）反应中所起的作用。方法应用膜片钳单通道技术，在对称性高钾溶液中，于急性酶分离的大鼠单个肺动脉平滑肌细胞的内面向外式膜片（ｉｎｓｉｄｅｏｕｔｐａｔｃｈ）上，记录外向性钾通道电流，并用常氧和低氧的细胞浴液持续灌流肺动脉平滑肌细胞，以观察其对外向性钾通道电流的影响。结果在记录的外向性钾电流中，证实了一种电流为钙、ＡＴＰ激活性钾通道（Ｋ＋ＣａＡＴＰ）；用低氧的细胞浴液灌流肺动脉平滑肌细胞可明显抑制这种钙、ＡＴＰ激活性钾通道的活性（Ｐ＜０．０１）。而钾通道开放剂卡吗克啉（ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ）对低氧所抑制的肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道具有明显的激活作用（Ｐ＜０．０１）。结论急性低氧可通过对钙、ＡＴＰ激活性钾通道的抑制作用，使肺动脉平滑肌细胞膜发生去极化，肺动脉收缩而导致急性肺血管阻力增加，进而产生肺动脉高压。肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道活性的降低，可能在低氧性肺血管收缩反应中起着重要的作用。Ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ可作为拮抗低氧性肺血管收缩的有效药物之一。     

瞬时受体电位C通道和大电导钙离子激活钾通道复合体与血管张力调节

瞬时受体电位C通道(transient receptor potential canonical channel,TRPC通道)和大电导钙离子激活钾通道(1arge conductance Ca2+ -activated K+channel,BK通道)是血管平滑肌细胞上两类重要的离子通道,在血管收缩和舒张的过程中具有重要的调节作用[1-2].目前,人们对TRPC通道和BK通道各自的分子结构和功能已有一定的认识,但两者之间是否存在紧密联系,尚未完全清楚.     

编码日本血吸虫钙蛋白酶80kDa大亚基的cDNA的鉴定和表达

钙蛋白酶是一种钙激活的中性蛋白酶, 由80 kDa的催化亚基和30 kDa的调节亚基组成,为异二聚体,对细胞内Ca2+的结合、蛋白质修饰、信号转导及膜生物合成等起重要调节作用。本文作者克隆了日本血吸虫(Sj)钙蛋白酶80 kDa大亚基,并对其作为一种Ca2+结合蛋白的重组表达进行了分析。