膜片钳技术在高血压研究中的应用

膜片钳技术（patch-clamp technique）是1976年由Nehetr和Sakroann在电压钳的基础上发展而来的一种记录细胞膜离子通道电生理活动的技术。通过微电机与细胞膜之间形成紧密接触,采用电压钳或电流钳技术对生物膜上离子通道的电活动进行记录。膜片钳技术的应用将细胞水平和分子水平的生理学研     

中药对心肌细胞离子通道作用的研究与展望

膜片钳技术是一种通过记录细胞膜上各离子通道的电位变化来反应作用机理的离子通道技术,广泛应用于心肌细胞,在研究分子水平各通道的电流变化、药物作用机制等方面起到了显著的影响。中药对心律失常的作用成为了近几年的热门研究方向,以副作用小,作用全面而见长。就近几年膜片钳在中医领域进行的研究进行了综述。     

大鼠冠状动脉平滑肌细胞离子通道研究中的急性酶分离技术

膜片钳技术的应用,为从分子水平了解生物膜离子通道的门控动力学特征及通透性、选择性等膜信息提供了最直接的手段,使人们对细胞膜通道功能的认识进入了一个崭新的阶段,对研究心脑血管离子通道电生理特性具有相当重要的意义。急性分离的单个血管平滑肌细胞对研究生理和病理状态下血管张力及其反应性变化机制极为重要,细胞分离的好坏很大程度上决定着膜片钳离子通道研究的成败。     

心肌细胞电生理学及其在中药研究方面的进展

1 心肌细胞电生理学的研究进展心肌细胞电生理学是研究心肌细胞电学活动即正常和异常情况下兴奋发生和传播规律的基础学科[1].主要研究内容是心肌细胞的离子通道及其离子流.离子通道是细胞膜上的特殊整合蛋白,在脂质双分子层上构成具有高度选择性的亲水性孔道,允许适当大小和电荷的离子以被动转运的方式通过[2].     

多离子通道阻断的抗心律失常中药研究探讨

心脏电信号传导的基础是心肌细胞跨膜离子通道电流,心肌细胞钠、钾、钙等离子通道顺序开放并保持动态平衡是心脏正常工作的基础,一些心律失常易感因素可通过影响钠、钾、钙等离子通道功能,引起离子通道间平衡失调、心肌电信号传导紊乱、心律失常的发生［1］。既往开展的抗心律失常中药机制研究多是初步探讨和推测性结论,未能明确其抗心律失常的基础［2］,近年来广泛应用于细胞电生理学研究的膜片钳技术是以微弱电流信号测量为基础,利用玻璃微电极与细胞膜封接来测量多种通道电流,膜片钳技术的问世给细胞生物学研究带来了一场革命,尤其是近年来该技术开始应用于抗心律失常中药机制的研究中,既有膜片钳单通道记录,又有全细胞记录［3］,进一步揭示了中药抗心律失常的机制,同时获得了临床证据。     

大鼠前额叶皮层神经元的急性分离及应用

目的 建立一种稳定的大鼠前额叶皮层( Prefrontal Cortex,PFC)神经元的急性分离方法,用于中枢神经元离子通道特性的研究.方法 低温人工脑脊液灌流后,结合酶消化及机械吹打,急性分离6～40 d鼠龄大鼠的前额叶皮层神经元.采用全细胞膜片钳技术记录电压门控钠电流和配体门控甘氨酸激活电流.结果 分离出的神经元形态正常,细胞膜光滑有弹性,保存了主要离子通道的活性.结论 该方法适于中枢神经系统神经元离子通道的研究.     

血管离子通道的研究进展

离子通道是存在于细胞膜上,一类具有特殊亲水性的蛋白质微孔道,是神经、肌肉、血管等细胞电活动的物质基础[1]。离子通道是生命有机体保持正常功能的基石之一,其介导的生物电信号在心脏跳动、激素分泌、信号传导及认知记忆等所有生命过程中均起着关键作用。离子通道在基因水平的突     

骆驼蓬总碱对L02细胞和Hep3B细胞生长的影响

目的探讨骆驼蓬总碱(Total Alkaloid of Harmaline,TAH)体外抑癌活性及其机理。方法用设定浓度的TAH(10,20,40,80和160μmol/L)和生理盐水(溶剂对照组)分别处理L02细胞和Hep3B细胞36h。采用MTT比色法检测细胞增值率,应用流式细胞仪检测细胞的周期时相,应用电压钳技术记录测定刺激细胞的电流变化。结果 TAH对正常的人肝细胞L02在低浓度时促进生长,高浓度时抑制不明显;对肝癌细胞株Hep3B的抑制率与空白对照组相比有显著性差异(P<0.01),呈现较好的量效关系,且诱发Hep3B细胞发生G2期阻滞,并且电压钳技术检测到了电流的变化,而且表现为外向电流持续升高。结论 TAH对正常的人肝细胞L02在低浓度时促进生长,高浓度时抑制不明显;而对Hep3B细胞增殖具有较好的抑制活性,细胞经骆驼蓬总碱作用后产生了离子通道,此离子通道使得阳离子外流,导致细胞死亡。从而初步证实TAH通过破坏细胞膜来达到杀瘤目的。     

中草药钙通道阻滞剂的研究与展望

神经内分泌-免疫网络的整合作用是维持人体内环境稳定的决定因素,是以整体观为主要方式和手段认识研究人体生理病理现象的中医药理论和临床本质的重要核心。目前中医药现代化的研究中(如阴阳学说、肾的研究、脾胃学说,肝本质研究等),从整体器官系统水平角度做了不少工作,取得了一些重要成果。现代生理学表明,各种神经一体液因素最终可影响细胞膜内离子浓度这一共同途径产生效应。因此,从细胞分子水平,特别是从目前引人注目的细胞膜离子通道的研究,作为与整体器官系统研究水平相辅相成的一个方面,是一项相当有意义的工作。本文仅就中草药钙通道阻滞剂(CCB)的一些研究进展和可能的发展前景略谈管见。     

中药甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜L型钙通道的影响

目的 研究甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜L型钙通道的影响,探讨甘松挥发油在离子通道水平抗心律失常的作用机制.方法 用急性酶解法分离大鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳记录技术,观察不同浓度的甘松挥发油对L型钙通道的影响.结果 浓度为3,5,10,20,50 μg/g甘松挥发油可浓度依赖性地抑制L型钙电流,在浓度为10μg/g时,给药后电流密度抑制约为(45.7±3.5)%(n=5,P＜0.01), 可使心肌细胞L型钙电流-电压曲线上移,但激活电位、峰电位及反转电位无改变;使激活曲线向正电位方向变化,V1/2从(-5.47±0.50)mV右移至(-2.77±0.49)mV(n=5,P＜0.05);使失活曲线向负电位方向变化, V1/2从(-20.82±0.48)mV左移至(-29.44±1.03)mV(n=5,P＜0.05).结论 甘松挥发油可通过浓度依赖性地抑制大鼠心肌细胞膜L型钙通道电流,使I-V曲线上移;使激活曲线右移,使失活曲线左移.     

甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜钠通道的影响

目的 研究甘松挥发油对大鼠心室肌细胞膜钠通道的影响,探讨甘松挥发油在离子通道水平抗心律失常的作用机制.方法 用急性酶解法分离大鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳记录技术,观察不同浓度的甘松挥发油对钠通道的影响.结果 ①浓度为1,3,5,10,20,100 μg /g甘松挥发油可浓度依赖性地抑制钠电流;②可使心肌细胞钠电流-电压曲线上移,但激活电位、峰电位及反转电位无改变;③使激活曲线向正电位方向变化,V_(1/2)从(-43.65±0.98)mV右移至(-40.25±1.01)mV(n=6,P<0.05);④使失活曲线向负电位方向变化, V_(1/2)从(-100.92±0.68)mV左移至(-111.20±0.86)mV(n=6,P<0.05).结论 甘松挥发油可通过浓度依赖性地抑制大鼠心肌细胞膜钠通道电流,在不同膜电位水平对钠通道电流具有均匀一致的抑制作用;使激活曲线右移,使失活曲线左移.     

中药研究中膜片钳技术的应用

膜片钳技术是一个应用范畴广泛、技术比较成熟的电生理技术,不仅可以用来记录离子通道的活动,与血清药物化学、分子生物学、光遗传学等结合应用目前已经非常广泛,通过膜片钳技术能够生动的观测到蛋白质分子的活动情况,深入了解离子通道的功能及细胞调控功能的物质基础。伴随中医药领域的现代化研究不断深入,借助膜片钳技术对离子通道的检测而对中药有效性和安全性进行有效的预测和筛选,将成为未来中医药领域研究中的一大趋势,本文对膜片钳技术以及中医药领域的应用进行综述。     

多肽抗生素研究进展

多肽抗生素是微生物、植物和动物在其生命活动过程中产生的一类天然有机化合物,具有在低微浓度下选择性地抑制或杀灭他种微生物细胞或肿瘤细胞的能力.多肽抗生素的杀菌机理主要是通过电荷中和的方式与细菌细胞膜相互作用,即带正电荷的多肽抗生素与带负电荷的细菌细胞膜之间产生强烈的静电引力,在菌膜上形成离子通道,以此穿透或裂解细菌细胞膜,引起胞内物质外漏而杀死细菌[1].     

艾叶醇提物对热敏通道TRPV1的影响

目的:探讨艾叶醇提物对热敏通道TRPV1的影响。方法:运用全细胞膜片钳技术,在转染人源TRPV1的HEK293细胞上,测量艾叶醇提物对细胞跨膜电流的影响。结果:全细胞膜片钳数据显示,艾叶醇提物可以激活TRPV1通道并产生较为明显的跨膜电流;与TRPV1激动剂辣椒素比较,艾叶诱发的电流密度、电流-电压的关系与其十分相似;在进行2个浓度测试中,艾叶生药3mg/ml与10mg/ml比较,10mg/ml的艾叶醇提物具有更强的激动剂效应,甚至超过了10μM辣椒素激动TRPV1所产生的电流。结论:艾叶醇提物中含有TRPV1激动剂,艾叶温经散寒、止痛功效的分子机制可能与其活化热敏通道TRPV1有关。     

从热敏通道TRPV1探讨蛇床子提取物的作用机制

目的:从热敏通道TRPV1探讨蛇床子提取物的作用机制。方法:本研究以蛇床子水提物和醇提物为研究对象,采用全细胞膜片钳技术,在转染了人TRPV1的HEK293细胞上测试、观察蛇床子辛温作用的分子靶点。结果:蛇床子的水提物和醇提物都激活TRPV1通道,产生跨膜电流。结论:蛇床子的辛温之性很可能是TRPV1活化的结果,其部分药效可能是通过TRPV1通道发挥,TRPV1是蛇床子产生温肾壮阳、杀虫止痒作用的分子靶点之一。     

甲状旁腺素促成骨样细胞增殖作用及其与钾离子通道的关系

为研究甲状旁腺素 (PTH)促大鼠成骨样肉瘤细胞 (UMR10 6 )增殖作用及与钾离子通道活动的关系。采用磺基罗丹明(SRB)染色法观察细胞增殖改变并用膜片钳技术记录细胞膜钾离子通道电流的变化。同时用 3H- Td R掺入法测定 DNA合成的改变。结果显示 ,PTH可以明显地促进 UMR10 6细胞的增殖 ,且使 3H- Td R掺入率增加 77.14 %。在含有 PTH(10 - 8mol· L- 1 )的培养液中培养 12 h后 ,钾通道电流比对照组有明显增加 ;而且用钾通道阻断剂后 ,3H- Td R掺入率下降。表明其可促进大鼠成骨样肉瘤的 DNA合成和细胞增殖 ,且细胞膜钾通道的活动与此促增殖活动密切相关     

用分子图像技术研究中药复方配伍理论

本文介绍一种新发明的光学分子图像技术,其体外分子成像分辨率可以达到原子水平,对细胞内分辨率可以达到分子水平,并且可以用于观测活体细胞的生长、繁殖、凋亡等变化过程,可以成为在细胞水平研究药物生物活性的强有力工具。并提出用该相关技术结合系统生物信息学方法研究中药复方的分子作用机制,从现代生物哲学视角诠释了中药复方君臣佐使配伍的用药理论原理,为中药复方的研究指明了可能途径。     

TRPM7参与诱发心肌纤维化作用及药物干预

目的:研究脂多糖(LPS)引起的成纤维细胞上TRPM7通道的上调和细胞增殖间的关系,并利用黄芪甲苷进行干预。方法:分离大鼠乳鼠心脏成纤维细胞,分成7组,正常组、模型组(LPS 0.1μg·mL~(-1)、1μg·ml~(-1))、TRPM7通道阻断剂组(carvacrol 500μmoL·L~(-1)、2-APB 100μmoL·L~(-1))、黄芪甲苷(ASGⅣ)组(1μmoL·L~(-1)、10μmoL·L~(-1)),后4组在加入1μg·mL~(-1)LPS的同时,分别给予500μmoL·L~(-1)carvacrol、100μmoL·L~(-1)2-APB、1μmoL·L~(-1)ASGⅣ、10μmoL·L~(-1)ASGⅣ,孵育72h,通过全细胞膜片钳技术检测TRPM7电流的变化,利用RT-PCR和Western Blot方法分别测定TRPM7通道的基因和蛋白的表达,利用MTT方法测定成纤维细胞的增殖能力。结果:与正常组相比,LPS两个组的TRPM7电流大小及基因、蛋白表达明显升高(P0.01);与模型组相比,carvacrol、2-APB通道阻断剂组的电流大小、基因和蛋白表达显著降低(P0.01);此外,ASGⅣ对电流、基因和蛋白表达也有不同程度的抑制作用(P0.05)。模型组的成纤维细胞增殖能力明显强于其他组(P0.01),通道阻断剂组及黄芪甲苷组均能不同程度抑制细胞的异常增殖(P0.01)。结论:脂多糖(LPS)能够使成纤维细胞上TRPM7电流大小及通道表达上调,且该上调能增强细胞增殖能力,而ASGⅣ能通过下调TRPM7表达抑制成纤维细胞的增殖。     

用分子图像技术研究中药复方配伍理论

本文介绍一种新发明的光学分子图像技术,其体外分子成像分辨率可以达到原子水平,对细胞内分辨率可以达到分子水平,并且可以用于观测活体细胞的生长、繁殖、凋亡等变化过程,可以成为在细胞水平研究药物生物活性的强有力工具.并提出用该相关技术结合系统生物信息学方法研究中药复方的分子作用机制,从现代生物哲学视角诠释了中药复方君臣佐使配伍的用药理论原理,为中药复方的研究指明了可能途径.     

复方二精灵多糖抗脑缺血缺氧损伤的分子机理

目的：研究复方二精灵多糖抗脑缺血损伤的分子机理。方法：采用全细胞膜片钳技术记录急性分离的小鼠海马CA1区神经元电压门控性钠电流，观察复方二精灵多糖对钠电流的影响，拟从离子通道水平揭示复方二精灵的抗缺血缺氧脑损伤作用。结果：0．1％复方二精灵多糖显著抑制海马神经元电压门控性钠通道电流锋值，使钠电流的半激活电压向去极化方向偏移，不影响钠电流的稳态失活及复活曲线。结论：复方二精灵多糖对海马神经元电压门控性钠电流的抑制作用可能为复方二精灵抗缺血缺氧脑损伤的重要机理。