神经系统钙离子通道病

钙通道广泛分布于不同类型的组织细胞中,其在神经系统中的作用尤为重要。钙通道功能障碍可以引起 多种神经系统疾病,本文对钙通道的结构、功能及钙通道障碍引起的神经系统疾病进行了综述。     

第三讲 电压门控离子通道

在所有可兴奋细胞的细胞膜上都有许多蛋白通道。这些通道打开时 ,允许各种离子通过。其中 ,有些通道的打开由跨膜电压控制 ,称为电压门控离子通道。它们的特点是对某一种离子有特别高的通透性 ,根据离子通透的选择性可鉴别与区分离子通道。神经细胞中第一个被识别的电压门控离子通道是钠通道 (VDSC)和钾通道 (VDKC) ,它们决定着膜动作电位的变化。 Alan Hidgkin和 Andrew Huxley应用电压钳 (Voltageclamping)并结合药理学技术在枪鸟贼轴突上首先研究了钠通道和钾通道 ,证明动作电位由早期流入细胞的钠电流和晚期流出的钾电流组成。钠…     

骨骼肌离子通道病

离子通道是贯穿于质膜或细胞器膜的大分子蛋白质．其中央形成能通过离子的亲水性孔道。根据其通过的离子．命名为钠、钾、钙、氯通道等。目前已克隆出来的离子通道数目已超过百余种。离子通道病是因离子通道功能异常所致的一大类疾病．可累及神经、肌肉、心脏和肾脏等多器官和系统。这些疾病的临床表现有一些相似之处，如症状为发作性．发作多有诱发因素等。     

酸敏感离子通道在神经系统疾病的研究进展

酸敏感离子通道(ASICs)属于上皮钠通道/退行素超家族[1],由细胞外氢离子(H+)激活,并受神经肽类、阳离子、精胺、氧化还原剂、氨基糖苷类(AGs)以及胰岛素等调控,与神经系统疾病关系密切.现就ASICs的特性、调控机制以及在神经系统疾病方面的研究进展综述如下.     

骨骼肌钠通道病

钠通道在神经元、骨骼肌细胞及其它大多数可兴奋细胞动作电位的起始阶段起重要作用。研究发现有10 余种与钠通道相关的遗传性疾病,其中骨骼肌钠通道病包括高钾型周期性麻痹、正常血钾型周期性麻痹、部分低钾 型周期性麻痹、先天性副肌强直、各型钾加重的肌强直等。     

神经系统的离子通道病

离子通道病是因离子通道功能异常所致的一大类疾病 ,可累及神经、肌肉、心脏和肾脏等多器官和系统。自从 1991年发现第一个离子通道病———高钾性周期性瘫痪以后 ,到目前为止 ,仅神经肌肉系统已报道 2 0余种疾病与通道基因突变有关[1] ,这些疾病的临床表现有一些相似之处 ,如症状为发作性 ,发作多有诱发因素等。我们对神经和骨骼肌的离子通道病综述如下。一、离子通道的基本结构及功能离子通道是贯穿于质膜或细胞器膜的大分子蛋白质 ,其中央形成能通过离子的亲水性孔道。根据其通过的离子 ,命名为钠、钾、钙、氯通道等。通道包括非门控性和…     

ATP敏感性钾通道开放剂神经保护作用的研究进展

Noma[1]于1983年首先利用膜片钳技术在豚鼠的心肌细胞上发现三磷酸腺苷(ATP)敏感性钾通道(KATP).随后的研究证实,此通道也存在于众多可兴奋细胞以及细胞器如线粒体上,发挥着重要的生理功能.依据所处位置不同,KATP通道可以分成2类:一是位于细胞膜上的KATP (sarcolemmal KATP,sKATP)通道;二是位于线粒体内膜上的KATP (mitochondrialKATP,mitoKATP)通道.KATP通道是一组直接将细胞能量代谢和电活动相耦联的重要通道,该通道在脑组织中广泛分布.近年来大量的研究表明,KATP开放剂在中枢神经系统疾病,如脑缺血缺氧损伤、神经变性疾病、癫痫中发挥着重要作用.本文着重介绍KATP通道的结构和生理学特性,以及KATP通道开放剂在神经系统器官保护中的作用.     

突触前神经末梢的钙离子通道

突触前神经末梢的主要作用是以量子方式释放神经递质 ,并以此激活突触后的靶细胞。突触前神经末梢有大量的离子通道 ,在递质释放的每个步骤都有大量离子通道参与。这些离子通道主要包括 :钙离子 (Ca2 )通道、钾离子通道、Ca2 门控的钾离子通道、钠离子通道、氯离子通道、突触前配体 门控的离子通道及其他一些离子通道 ,其中Ca2 通道在递质释放的过程中尤为重要。Ca2 通道存在多种类型 ,不同类型的分子构成不同 ,性质也不同 ,它们分布在不同的生物组织中。不同Ca2 通道之间还存在着协同关系以促进递质释放。此外 ,大量存在的Ca2 通道是在生理和药理方面对递质释放进行更有效调节的基础。     

离子通道变异与癫痫病

离子通道是神经系统和其它可兴奋组织(肌肉和腺体)产生兴奋和行使功能活动的核心基本物质之一。因编码离子通道基因的突变所导致的各类先天性疾病被称之为通道病因学。临床上常见的先天性癫痫综合征多属于通道病。先天性癫痫占癫痫人群的40％，常见的有以下几种：由N型乙酰胆碱受体CHRNA4或CHRNB亚基突变所致的常染色体显性夜间额叶癫痫：因电压门控钾通道KCNQ2和KCNQ3缺陷所致的良性家族性新生儿惊厥；因电压门控钠通道SCN1B．SCN1A和SCN2A亚基以及GABA受体GABRG2亚基突变诱发的高热抽搐全身型癫痫叠加综合征：南电压门控氯通道(C1C2突变)和GABAA受体或亚基突变所致的几种特发性全身性癫痫：此外，近来还发现了与电压门控钾通道KCNA1有关的另一种与1型共济失调伴发的局限性癫痫。研究分析先天性癫痫家系基因遗传谱及其突变通道的电生理特性，有利于更深入地认识和了解先天性癫痫的通道突变发病机制．制定新的抗癫痫策略，开发针对性抗癫痫新药。本文将对先天性癫痫的通道病因学研究进展作一简要梳理。     

离子通道和神经科疾病

离子通道和神经科疾病的关系已受到广泛重视。神经科多种疾病如周期性麻痹、肌强直症、偏头痛和癫痫等均与钾、钠、钙或氯离子通道有关。本文简要综述了骨骼肌肉系统和中枢神经系统疾病与离子通道的关系。     

ATP敏感性钾通道在神经系统疾病中的研究进展

ATP敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channel,KATP)属于内向整流钾通道超家族的一种,通道的开闭直接受到胞内ATP/ADP的影响,被认为是一种与细胞代谢状态密切相关的配体门控型离子通道.     

帕金森病中KATP通道的研究进展

近年来,发现离子通道异常参与帕金森病(PD)的发病,故帕金森病在某种意义上是一种"离子通道病"。KATP通道作为一种新型离子通道,得到广泛关注。随着中枢神经系统KATP通道研究的不断深入,其在帕金森病发病机制及治疗中的研究也取得了初步进展,本文就此作一综述。1 KATP通道在中枢神经系统的分布及其生物学特点KATP通道是由Kir内向整流钾通道Kir6.x与ATP结合     

神经系统容积调控性Cl^-通道的研究进展

Cl^-通道广泛表达于所有的真核细胞、植物细胞、原生动物、细菌和酵母中。同其他离子通道一样，Cl^-通道参与许多细胞的生理过程，如细胞兴奋性调节、跨上皮细胞物质转运、细胞容积调节和细胞内pH调节等。此外它们还在细胞免疫应答、细胞迁移、增生、分化、凋亡中发挥重要作用。尽管Cl^-通道种类繁多，功能多样，但由于多种原因其研究较其他离子起步较晚。直到上世纪膜片钳技术的问世，才使该通道的研究进展显著。     

一种改良的精确分析酸敏感性离子通道特性的优化记录方法

目的 用一种改良的灌流方法研究和再次证实HEK 293细胞内源性酸敏感性离子通道的生物物理和药理学特性.方法 使用全细胞膜片钳技术,将记录细胞与玻片分离,并使细胞位于输液管前,呈漂浮状态,以记录在低pH值外液中,HEK293细胞的酸敏感性1a型离子通道的电流.结果 使用细胞漂浮方法,pH 5.0的细胞外液诱发的酸敏感性1a型离子通道电流足传统细胞附着法诱发的两倍.在两种不同的方法下,通道电流达到峰值的时间分别是(21±5)ms和(270±25)ms,失活的时间常数分别是(496±23)ms和(2284±120)ms.细胞漂流法也明显增强amiloride对酸敏感性1a型离子通道的阻断效能.两种方法具有相似的pH激活的EC50(分别为6.6±0.6,6.6±0.7).结论 酸敏感性1a型离子通道的激活需要细胞外液快速的交换.通过细胞漂浮的方法,我们再次证明了酸敏感性1a型离子通道电流的存在,更精确地分析了HEK 293细胞内源性酸敏感型离子通道的生物物理和药理学特性.这一改良的方法能够用于研究所有的酸敏感型离子通道和需要快速细胞外液交换的配体门控通道.     

低钾性周期性麻痹与离子通道病

当编码离子通道亚单位的基因发生突变/表达异常,或体内出现针对通道的病理性内源物质时,使通道的功能出现不同程度的削减或增强,从而导致机体整体生理功能的紊乱,导致某些先天性和后天获得性疾病,这一类疾病被称为“离子通道病(channelopathy)”[1]。二十世纪九十年代以来,离子     

水通道蛋白4及其在癫痫研究中的进展

自1988年发现第一个水通道蛋白(aquaporin,AQP)l至今.已经在哺乳动物体内发现了至少13种水通道蛋白(AQPs)的存在.这些AQPs是一些四聚体结构的蛋白质分子[1],有6个跨膜区嗣绕舣向流动的水通道.除了 AQP3、AQP7、AQP9,可以允许甘油和极性分子通过外,其余的AQPs仅仅选择性允许水分子通过.AQP4是哺乳动物大脑中主要的AQP,存在于在星形胶质细胞、神经胶质界膜、室管膜等部位,与水分子进出大脑有关.可加速星形胶质细胞迁移和改变神经系统活性.随着研究的深入,它与癫痫的关系越来越受到重视.     

《神经系统离子通道病》书讯

由张黎明主编的《神经系统离子通道病》一书近日在科学出版社出版,该书系统阐述了与神经系统离子通道病相关的离子通道工作原理及研究方法,内容涵盖了神经系统离子通道相关疾病的最新、最前沿的问题。该书对大家都比较熟悉的疾病,如重症肌无力、偏头痛、周期性瘫痪、还有一些不     

癫发病机制的相关研究进展

对于癫综合征 ,迄今已发现了一系列候选基因 ,其中大部分编码离子通道蛋白及相关调节因子、膜蛋白或参与信号传导的酶和细胞因子。虽然它们不是全部的病因所在 ,国际癫学界仍倾向于部分癫综合征是一类“离子通道病”(channelopathy) [1] 。一、离子通道1.电压依赖的钠离子通道 (voltage gatedsodiumchannel,SCN) :钠通道是产生动作电位的基本离子通道 ,由多个亚基组成 ,其中一部分在中枢神经系统有高表达 ,表明它们与大脑电活动密切相关。迄今已经在多种癫综合征患者中检出了SCN基因的突变 ,如在 33个全身性癫伴高热惊厥(gener…     

缝隙连接蛋白Cx43在神经系统领域研究进展

缝隙连接(gap junction,GJ)通道是对抗细胞间电阻,实现兴奋在细胞间传播的主要途径.缝隙连接蛋白(connexin,Cx)是构成细胞间缝隙连接通道的基本结构和功能的一大类膜蛋白[1],6个缝隙连接蛋白单体形成同源六聚体,中间有一个亲水性通道,每侧膜上的通道相当于一个半通道,两侧膜相对,形成缝隙连接通道.这些通道通常是开放的,允许水溶性分子和离子通过,一个细胞产生的动作电位可通过缝隙连接的局部电流传播到另一个细胞.其中,缝隙连接蛋白CX43在神经系统信号传递中发挥重要作用.Cx43在星形胶质细胞、室管膜细胞和软膜内皮细胞中表达,以星形胶质细胞中含量最丰富,在神经系统信号传递及各种反应中发挥重要作用[2].本文主要探讨Cx43在神经系统生理及某些神经系统疾病领域的研究进展.     

低钠综合征与心房利钠多肽

低钠血症是神经系统疾病的常见并发症,神经系统疾病引起的低钠血症主要分为抗利尿激素不适当分泌综合征和脑耗盐综合症两类。目前研究发现上述两种低钠血症患者血浆心房利钠多肽水产增高。本文对心房利钠多肽与上述两种低钠血症的关系、中枢神经系统疾病引起血浆心房利钠多肽水平增高的机制以及两种低钠血症的诊断与治疗进行了概述。