大电导钙激活钾通道在平滑肌细胞中的调节机制

大电导钙激活钾通道由形成孔道的α亚基及具有调节作用的β亚基组成,因其电导大,对调节平滑肌细胞功能起重要作用,从而成为近年来研究的热点。大电导钙激活钾通道的调节机制多种多样,现对其近年来调节机制的研究进展作一综述。     

大电导钙激活钾通道功能特性、分子结构和氧化性调节研究进展

实验已证实大电导钙激活钾通道(BKCa)在很多组织中都有表达[1],在生理和病理过程中起到重要作用.许多细胞内外因素都可以调制BKCa通道的功能,而对通道氧化性调节这个影响通道功能的重要因素的研究却相对较少[2].本文拟在BKCa通道功能特性、分子结构及氧化性调节方面进行深人阐述.     

妊娠期高血压疾病孕妇胎盘小动脉平滑肌大电导钙激活钾通道表达水平的定量测定

目的：观察妊娠期高血压疾病（HDCP）孕妇胎盘小动脉中大电导钙激活钾通道（BKCa）的蛋白表达,探讨BKCa在该疾病发生机制中的作用。方法取 HDCP孕妇（HDCP组,＝15）与健康孕妇（NT组,n＝15）胎盘小动脉平滑肌,用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测BKCa通道α亚基及β1亚基的蛋白水平。结果胎盘小动脉平滑肌检测显示,BKCa通道α亚基在NT组的蛋白相对表达量为1．0282±0．1806,HDCP组为1．0012±0．1698,差异无统计学意义（P＞0．05）;β1亚基在NT组的蛋白相对表达量为1．6168±0．0126,HDCP组为0．4181±0．0808,差异有统计学意义（P＜0．05）。结论 HDCP胎盘小动脉平滑肌BKCa通道α亚基蛋白表达无明显变化,β1亚基蛋白表达均明显下调。由此推测大电导钙激活钾通道可能参与了 HDCP的发生、发展,β1亚基的异常表达可能是导致HDCP血管舒缩功能障碍的一个重要基础。     

大电导钙激活钾通道(BKCa)在胃肠道平滑肌的研究

大电导钙激活钾通道(BKCa)属于钙激活钾通道的一种,因其电导值较大而区别于其它亚型.它接受细胞膜电位和胞内Ca2+浓度的双重调节,又可通过负反馈效应反向调节细胞膜电位及胞内Ca2+浓度.BKCa通道在较多细胞中都有表达如:平滑肌细胞、神经细胞、感觉细胞、上皮细胞,因此参与了体内一些重要的生理过程的调节,如:平滑肌细胞的收缩舒张、神经递质的释放、炎症的发生发展.近年,离子通道在胃肠道动力中所起的作用引起广泛关注,BKCa通道在胃肠道平滑肌的研究已有一定基础,本文将就相关方面做一综述.     

大电导钙激活钾通道对子宫平滑肌作用的分析

大电导钙激活钾(large conductance Ca2+-activated K+-channel,BKCa)通道在未妊娠和妊娠子宫平滑肌细胞中是最主要的钾通道。BKCa通道的激活可导致细胞膜超极化,从而抑制电压依赖性钙通道的激活及钙离子的内流,引起平滑肌舒张。近年来的研究结果证实,子宫平滑肌细胞中BKca通道的激活、失活和变异与产科多种生理现象及疾病的发生有关,如可调控妊娠维持、分娩启动、产后出血、早产等。本文主要分析BKCa通道的基本结构,并总结分析近年来关于BKCa通道在生理妊娠及病理妊娠中相关作用的研究进展。     

小鼠结肠平滑肌大电导钙激活钾通道的剪切与表达

目的检测小鼠结肠平滑肌大电导钙激活钾通道(large conductance calcium activated potassium channels,BKCa)mRNA的全长结构,探明该基因在结肠平滑肌的剪切形式,并对BKCaα亚基在消化道各节段的表达进行半定量比较。方法采用RT-PCR和Western blotting方法检测消化道各段平滑肌BKCa基因和蛋白的表达,用RT-PCR的方法分段检测小鼠结肠平滑肌上BKCa基因各个剪切位点的剪切形式。结果在小鼠无论在mRNA还是在蛋白水平,胃和结肠平滑肌BKCa的表达均比十二指肠、回肠部位丰富。结肠平滑肌上BKCaα亚基mRNA缺失第19号外显子即应激调控外显子(stress-regulated exon,STREX),在其他位点未检测到外显子剪切。结论在小鼠消化道各节段,结肠平滑肌上BKCa的含量比较高,其α亚基未表达第19号外显子序列,其表型为缺失应激调控外显子型,即ZERO型。     

大鼠肠系膜细动脉血管平滑肌大电导钙激活钾通道的特性

目的探讨肠系膜细动脉血管平滑肌细胞膜上大电导钙激活钾通道(large-conductance calcium-activated potassium channel, BKCa)的电生理特性及其与张力调节的可能机制。方法木瓜酶、胶原酶两步消化法急性分离大鼠肠系膜细动脉血管平滑肌细胞,膜片钳的内面向外式记录法记录BKCa。结果(1)在浴槽液和电极液均为高钾的条件下,BKCa通道的单通道电导为(221±6)pS,反转电位为-0.12 mV;(2)BKCa通道的电流幅度无细胞内钙依赖性,而开放概率(NPo)则同时具有电压依赖性和细胞内钙依赖性。在细胞内钙浓度为0.1 μmol/L时, 使NPo增加e倍的电压增加为(13±1)mV, 达到最大开放概率一半的电压(V1/2)为(22±2)mV;(3)在细胞内钙浓度为1 μmol/L时,可记录到通道长时间的关闭和失活现象,这种现象称为钙依赖性失活。结论肠系膜细动脉血管平滑肌细胞膜上的BKCa具有大电导、高钾选择性、强电压依赖性和高度的细胞内钙敏感性。BKCa高度的钙敏感性可能与血管平滑肌病理情况下的代偿调节有关。     

腺苷对原代培养的大鼠海马神经元大电导钙激活钾通道的作用

目的在离子通道水平研究腺苷对原代培养的大鼠海马神经元大电导钙激活钾通道(BKCa)的作用。方法采用新生24h的乳鼠,取出海马,清除表面血管,以胰酶消化和巴氏管吹打的方法制备海马神经元,细胞培养6～8d后,MAPⅡ染色鉴别神经元表面标志;采用全细胞膜片钳技术,对细胞进行封接、破膜并记录BKCa通道电流,以细胞旁方式给药观察不同浓度腺苷对BKCa通道的作用。结果原代培养的海马神经元上可以成功记录到BKCa电流,其为一组幅值较大,可以快速激活且几乎不失活的外向电流;腺苷(1～100μmol/L)可以增大BKCa电流,浓度越高,增长幅度越大;100μmol/L腺苷对BKCa电流的影响具有电压依赖性,同时它还可以使BKCa电流的激活曲线负向漂移。结论腺苷可以增大海马神经元BKCa电流幅值,这可能是腺苷作为内源性抗癫痫物质发挥抗癫痫作用的机制之一。     

表达在HEK293细胞上的BKCa通道基本特性与动力学调控研究

目的构建稳定表达人血管平滑肌大电导钙激活钾通道(BKCa)的293细胞系,并研究其基本电生理学特征和动力学模型。方法通过脂质体(lipofectamine 2000)转染法转染BKCa表达质粒pcDNA3.1-BKα和(或)pIRES-BKβ1,筛选稳定表达的单克隆细胞系。使用膜片钳多种记录方式研究其基本电生理学特性,同时建立BKCa动力学研究模型。结果构建稳定转染BKCa通道α和(或)β1亚单位的HEK293细胞系,通过膜片钳能够记录到具有与天然细胞BKCa电生理学特性相似的电流,包括大电导特性[内面向外式构型下单通道电导为(216.38±3.55)pS]、电压依赖性、Ca2+依赖性、钾离子选择性和200nmol/L IbTX(BKCa特异性阻断剂)阻断;联合表达β1亚单位能够明显增加通道的开放时程。采用inside-out宏观电流记录方式可以记录到明显的尾电流。可以用于分析通道激活、去激活等动力学模型及药物动力学作用机制。结论成功构建稳定转染BKCa通道α和(或)β1亚单位的HEK293细胞系。膜片钳实验证明具有典型的BKCa电生理学特性,同时建立的细胞系可以很好的用于BKCa通道功能调控研究和动力学参数分析。     

小鼠脑动脉平滑肌钙激活钾通道基本特性和动力学调控研究

目的采用膜片钳技术记录小鼠脑动脉平滑肌细胞上的大电导钙激活钾通道(BKCa)和自发瞬时外向电流(STOCs),研究了其基本特性以及钙离子对通道动力学的调控。方法采用两步法急性酶分离小鼠脑动脉,得到单个平滑肌细胞。使用200μg/mL两性霉素B为穿孔剂进行穿孔全细胞膜片钳实验,包括全细胞宏观电流记录和STOCs记录,采用inside-out和outside-out构型进行单通道电流记录。结果 BKCa宏观电流和STOCs能够被BKCa的特异性阻断剂IbTX(200nmol)阻断。BKCa单通道具有明显电压依赖性(半数最大激活电压V1/2=78.09mV)、K+选择性和钙敏感性(Ca2+解离常数Kd=0.881μmol),能够被胞外IbTX阻断。胞内Ca2+调控通道动力学特性主要表现为减少了开放时间常数,促进了通道由关闭向开放的转变。结论 BKCa宏观电流和STOCs非常容易记录,单通道活性好,具有BKCa的电生理学特性。小鼠脑动脉平滑肌是研究BKCa功能活动和血管活性药物作用机制的良好实验标本。     

雌激素与动脉粥样硬化

雌激素用来防治动脉粥样硬化(AS)已经成为近年来的热点。研究表明,雌激素抗AS的机制大多与其对血管内皮、血管平滑肌、血脂的调节及抗凝血等作用有关。AS的免疫-炎症理论为研究抗AS的机制提供了新的思路。雌激素替代疗法尚存在争议,植物类雌激素及中药复方类雌激素应用逐渐被人们所重视。现就雌激素与AS关系的研究进行综述。     

雌激素及其受体对谷氨酸诱导神经细胞损伤的作用

谷氨酸(glutamate,Glu)的兴奋毒性已被证实对神经细胞具有损伤作用。研究发现Glu的兴奋毒性导致神经细胞损伤在多种神经系统疾病的发病过程中起着重要作用,而雌激素对Glu毒性导致的神经细胞损伤具有保护作用,该作用可能是通过雌激素受体(estrogen receptor,ER)介导完成的。本文就雌激素及其受体对Glu诱导的神经细胞损伤的作用研究作一综述。     

川芎嗪对正常人体肠系膜血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的作用

目的：研究川芎嗪（（tetramethylpyrazine,TMP））对正常人体肠系膜血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道宏观电流（large-conductance Ca^2＋-activated potassium channels,BKCa）的作用,探讨TMP对BKCa的作用机制。方法：用急性酶分离法分离人体肠系膜动脉平滑肌细胞,采用全细胞穿孔膜片钳技术记录该细胞上的大电导钙激活钾通道宏观电流,并测试TMP对该电流的作用。结果：TMP在0.73、3.67mmol/L时可明显地可逆性地激活正常人体肠系膜血管平滑肌细胞上的BKCa,在0.73mmol/L浓度时,测试电压从-50～＋60mV时差异都有统计学意义,其中测试电压在-50mV时,电流密度从0.25±0.03pA/pF增加到0.34±0.039pA/pF（P〈0.01,n=12）,测试电压在＋60mV时,电流密度从8.37±1.75pA/pF增加到14.12±2.66pA/pF（P〈0.01,n=12）;TMP在3.67mmol/L时可明显地可逆性地激活正常人体肠系膜血管平滑肌细胞上的BKCa,测试电压从0～＋60mV时差异都有统计学意义,其中测试电压在0mV时,电流密度从1.25±0.23pA/pF增加到1.90±0.31pA/pF（P〈0.05,n=7）,测试电压在＋60mV时,电流密度从10.57±3.61pA/pF增加到20.32±4.68pA/pF（P〈0.05,n=7）。但TMP在8.07mmol/L时可明显地可逆性地抑制正常人体肠系膜血管平滑肌细胞上的BKCa,测试电压从-60～＋60mV时差异都有统计学意义,其中测试电压在-60mV时,电流密度从0.28±0.02pA/pF降低到0.15±0.04pA/pF（P〈0.01,n=6）,测试电压在＋60mV时,电流密度从10.49±0.44pA/pF降低到1.83±0.68pA/pF（P〈0.01,n=6）。结论：TMP在0.73、3.67mmol/L下,可激活正常人体肠系膜血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道,而在8.07mmol/L时可明显地可逆性地抑制正常人体肠系膜血管平滑肌细胞上的BKCa。在低浓度和较高浓度下TMP对正常人体肠系膜血管平滑肌细胞上的BKCa有不同效应的实验结果,为TMP应用于临床提供了实验依据     

雌激素受体ERβ与大肠癌的研究进展

大肠癌是临床上常见的恶性肿瘤,近年来其发病率及死亡率在我国都呈上升趋势,上世纪80年代有研究证实了外源性雌激素可能参与大肠癌的发生及发展,人们便在这一领域展开了广泛的研究。随着研究的进展,尤其是雌激素受体ERβ在大肠组织中被发现,人们对于大肠癌的发病机制有了一个全新的认识,本文就ERβ与大肠癌的关系及目前的研究进展进行综述。     

雌激素受体亚型α、β与前列腺癌

雌激素受体有α、β两种亚型。它们是由独立的基因转录翻译表达的核受体蛋白,并与前列腺癌的发生和肿瘤的进展有关。前列腺癌的发病率在逐年上升,对于其发病原因及机制也一直是研究热点。近年来对β亚型的研究逐渐增多,现从雌激素受体α、β亚型(侧重β亚型)的结构、特性和对基因表达的调节以及与前列腺癌的关系等方面进行综述。     

钙激活钾通道基因和蛋白水平在膀胱逼尿肌不稳定中的表达

目的观察膀胱逼尿肌不稳定（DI）中钙激活钾通道（BKCa）基因和蛋白水平变化,探讨BKCa在DI发生机制中的作用。方法通过膀胱出口部位梗阻法建立大鼠DI模型,取其膀胱平滑肌,提取总RNA和总蛋白,以β-actin为内参,分别采用定量PCR和WesternBlot化学发光法检测BKCa通道基因和蛋白水平。结果 DI组大鼠膀胱平滑肌BKCa通道基因和蛋白水平均明显下降,与对照组相比,DI组mRNA水平相对量（与内参照基因β-actin）由0.35±0.12（n=15）下降到0.21±0.09（n=12）,两组比较有显著性差异（P〈0.05）,BKCa通道蛋白水平相对量（与内参照蛋白β-actin）0.41±0.08（n=15）下降到0.23±0.06（n=12）,两组相比有显著性差异（P〈0.01）。结论 BKCa在膀胱逼尿肌不稳定时发生明显改变,可能参与了大鼠膀胱DI的发生,调控DI时BKCa通道活性可以作为治疗DI的靶点之一。     

钙激活钾通道电流在膀胱逼尿肌不稳定中的表达变化研究

目的观察膀胱逼尿肌不稳定(DI)中钙激活钾通道(BKCa)电流变化,探讨BKCa在DI发生机制中的作用。方法通过膀胱出口部位梗阻法建立大鼠DI模型,取其膀胱平滑肌,酶消化分离单个平滑肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录BKCa宏观电流,比较其电流密度在DI和正常大鼠中的变化。结果大鼠膀胱平滑肌细胞表达较为丰富的BKCa电流,具有其他平滑肌细胞BKCa相似的电生理特性,即外向整流特性,能够被BKCa通道特异性阻断剂IbTX(300 nM)阻断。DI大鼠膀胱平滑肌BKCa在多个膜电位时电流密度明显下降,在膜电位为+60时电流密度由(32.42±7.97)pA/pF(n=21)下降到(20.56±4.63)pA/pF(n=18),两组相比,P<0.01。结论 BKCa可能参与了大鼠膀胱DI的发生,调控DI时BKCa通道活性可能作为治疗DI的靶点之一。