肺动脉平滑肌细胞膜钾通道的细胞内调控

肺动脉平滑肌细胞上主要有3种钾通道(K~+通道),分别是电压依赖性K~+通道(K_v通道)、Ca~(2+)激活的K~+通道(K_(Ca)通道)和ATP激活的K~+通道(K_(ATP)通道)。一些细胞内的信息物质(如cAMP、cGMP、PKA、PKG、PKC、NO等)调节着K~+通道的活性,对肺动脉产生收缩或舒张作用,从而在低氧性肺动脉高压的发病机制中发挥着重要的作用。本文对近年来肺动脉平滑肌细胞膜K~+通道细胞内调控因素的研究动态作一总结。     

药源性心律失常的离子流机制

Na~+、K~+和Ca~(2+)等离子跨膜转运是心肌细胞产生正常动作电位的基础,不同的药物通过不同的机制引起不同的离子通道的特性改变或基因表达异常或相关蛋白质或本酶特性的变化而引起离子流紊乱或异常可导致心律失常的发生。常见的药源性心律失常是通过改变心肌细胞膜Na~+通道、K~+通道和Ca~(2+)通道及细胞内钙离子释放通道RyR2功能改变均具有致心律失常性。加强对药源性心律失常的离子流机制的了解,有利于药源性心律失常的防治。     

钾通道在一氧化氮供体诱导大脑中动脉舒张中的作用

通常认为一氧化氮(NO)和外源性硝基血管扩张因子通过激活可溶性鸟苷酸环化酶和cGMP的代谢产物来舒张血管平滑肌细胞。近来有证据表明几种类型的 K~+通道,包括Ca~(2+)激活K~+通道(K_(ca))、ATP敏感K~+通道(K_(ATP))、K_(IR)和延迟整流K_+通道(K_(DR))在脑血     

光遗传学工具蛋白视紫红质通道蛋白-2的结构与特性介绍

视紫红质通道蛋白-2(ChR2)来自莱茵衣藻,由通道蛋白-2(Chop2)与视黄醛结合形成,属于视蛋白的一种,在470nm左右蓝光照射下,ChR2分子构象发生变化形成非选择性阳离子通道,对一价阳离子Na~+、K~+、H~+等和二价阳离子Ca~(2+)等具有通透性,使细胞膜电位变为内正外负,引起细胞去极化兴奋,进而改变细胞的膜电势产生感应电流。ChR2是光遗传学中应用最为广泛的兴奋性光敏蛋白之一,发现和诱导了多种突变体,可根据需要选择其中某种进行相关研究。     

长时间高葡萄糖与K~+通道功能损害

已知ATP敏感K~+通道的抑制是胰岛素分泌机制中的重要环节。ATP和或糖代谢产生的其它代谢产物增加,能关闭K~+通道,减少β细胞对K~+的通透性,造成细胞去极化,从而释放胰岛素。作者用K~+通透性指示剂-(86)Rb,研究长时间高糖(16.7mM)处理胰岛后,~(86)Rb的流出量。实验选用雄性Wistar大鼠,分离其胰岛。对照组用5.5mM葡萄糖,高糖组用16.7mM葡萄糖分别培养24小时,然后用0.2mM~(86)Rb温育2小时,洗脱三次后,先用     

小电导钙激活钾离子通道在心房颤动中的研究进展

小电导钙激活钾离子通道(small conductance Ca~(2+)-activated K~+ channels,SK通道)是广泛存在于心肌细胞中的仅受细胞内Ca~(2+)调控的离子通道,可以调节细胞膜电位平衡。近来研究发现,SK通道参与了心房颤动(房颤)的发生与发展,有望成为房颤治疗的新靶点。该文介绍了SK通道在房颤中的研究进展及SK通道阻滞剂的临床应用前景。     

遗传学因素对2型糖尿病第一时相胰岛素分泌的影响

第一时相胰岛素分泌下降或缺失是2型糖尿病β细胞功能障碍的病理生理学特点,基因变异及表观遗传学改变影响第一时相胰岛素分泌。β细胞膜上ATP敏感钾通道(K ATP+)、L型钙通道及胰岛素胞吐基因变异降低第一时相胰岛素分泌。K ATP+通道调节蛋白基因变异一方面通过降低K ATP+亚基磺酰脲类受...     

Na~+通道的静息关闭与开放(102)

正离子通道是一类跨膜糖蛋白,因有亲水性孔道,故可使带电荷的离子进行跨膜转运,进而产生和传导电信号。目前,心肌细胞膜上已发现Na~+、Ca~+2、K~+和Cl-4种离子通道,以Na~+通道的密度最大,在每个心肌细胞膜上的数量高达100万个,而Ca~+2通道仅2万个。心肌细胞膜Na~+通道的结构和特性与神经细胞或骨骼肌细胞膜上的Na~+通道明显不同。Na~+通道有除极心肌细胞,传导动作电位的作用,在整个动作电位时程中,Na~+通道有着三种不同状态,并循环转换。静息关闭(左图A):Na~+通道此时处于不活动的关闭状态,     

心脏再同步治疗心力衰竭的分子机制

心脏再同步化治疗(CRT)临床疗效已为大量研究所证实,CRT作用主要的分子机制如下:1恢复心肌细胞离子通道的表达,改善K~+通道、Na~+通道功能,抑制晚Na~+电流,缩短动作电位时程,减少早期后除极发作;2恢复β_1、β_2和增加、改善β_(AR);3恢复内质网Ca~(2+)循环;4CRT改善心肌细胞存活;5增加线粒体功能。     

心肌电生理研究进展和心电图

近十年来,由于膜片钳技术(Patch Clamp)的广泛应用,对游离单个心肌细胞和小片膜单个离子通道电活动的研究日益深入,进入了细胞和分子水平,概念不断更新,新的离子通道不断发现,例如目前确知的心肌细胞钙通道至少有两种,钾通道至少有八种,从而使人们对心肌细胞电活动的发生原理有了进一步的认识。另一方面,心肌的细胞、分子电生理学和分子生物学的结合,使人们有可能对离子通道蛋白内部结构和功能关系进行研究,包括通道的选择性通透性、激活门、失活门的定位研究等,促进了膜生物物理学的发展。     

钾通道在缺氧性肺血管收缩中的作用

近年来随着对钾离子通道(K~+通道)认识的日益加深,发现K~+通道不仅调节着正常肺血管张力,而且在肺动脉高压的发生、发展及治疗中起着重要作用。寻找特异性K~+通道开放剂对临床治疗心肺疾病具有重要意义。     

感染疟原虫的红细胞突起物形成的逆转

人恶性疟原虫株在培养基中培养可发生某些改变,有突起株(K~+)经长期培养可变为无突起株(K~-)。为了鉴定体外培养是否会引起K~-变种或仅是亚群生长,作者将K~+进行克隆,然后筛选培养K~-细胞,对K~-细胞中的原虫进行再克隆,选出K~+细胞。最终证明在K~+存在一种蛋白质,而K~-是没有的。     

钾通道及其开放剂在缺氧性肺痢管收缩中的作用

本文就K~+通道类型及调控机制和K~+通道及其开放剂在缺氧性肺血管收缩中的作用进行了综述。     

心肌细胞能量代谢与心源性猝死

室性心律失常是导致心源性猝死(SCD)的主要原因。心肌细胞的正常电生理和离子通道的功能均依赖于正常的细胞能量代谢。当心肌细胞能量代谢发生障碍后,胞内钠泵、钠钙交换体(NCX)以及线粒体敏感性钾通道(KATP)等功能都会出现异常,引起胞内Na~+、K~+和Ca~(2+)紊乱,心肌细胞发生电重构,诱发室性心律失常,导致SCD。因此,改善能量代谢可能成为预防心源性猝死新的抗心律失常药物研发的靶点。     

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。     

钾通道激活剂—尼可地尔的药理与临床

尼可地尔(nicorandil)为钾通道激活剂(p0tassium channel activator)或钾通道开放剂(K~ channel opener),具有抑制心脏,扩张血管的药理作用,临床上可用于治疗心绞痛、高血压等疾病。一、作用机制最近的研究表明,血管平滑肌,心肌和胰岛β细胞上存在着一种ATP敏感的K~ 通道,其活性为细胞浆表面的ATP所抑制但在特性上,血管平滑肌和胰腺β细胞上ATP敏感的K~ 通道不同。长压定,二氮嗪,以及尼可地尔,吡那地尔(pinacidil)     

Islet-1促C3H10T1/2细胞向心肌样细胞分化过程中的电生理特性

目的:研究Islet-1体外诱导C3H10T1/2细胞分化为心肌样细胞过程中,钠、钙离子通道电流的表达情况。方法:Islet-1慢病毒载体感染C3H10T1/2细胞,观察细胞形态变化。差速贴壁法分离培养新生小鼠心肌细胞,以免疫荧光法进行鉴定。RT-PCR检测相应钠、钙离子通道基因mRNA表达水平。全细胞膜片钳技术检测细胞钠、钙离子通道电流表达情况。结果:实验组细胞形态呈心肌样改变;实验组钠、钙离子通道基因SCN5A(INa离子通道基因)、CACNA1C(IL-Ca离子通道基因)和CACNA1H(IT-Ca离子通道基因)表达量均明显高于空白组和阴性对照组(均P0.05);膜片钳检测空白组和阴性对照组无内向离子通道电流表达,实验组检测到与心肌细胞相似的钠电流(INa)和T型钙电流(IT-Ca),峰值电流呈现不均一性,总体水平低于小鼠心肌细胞;IL-Ca的离子通道基因虽表达增高,但未测得电流表达。结论:实验组钠、钙离子通道基因表达增高,可产生与心肌细胞相似的钠、钙离子通道电流,说明Islet-1可诱导C3H10T1/2细胞分化为有电生理功能的心肌样细胞。     

钙激活性钾通道是人小肠上皮细胞的容积调节性通道(英文)

目的 :研究细胞容积调节机制 ,探讨人类小肠上皮细胞调节性容积减小 （RVD）过程中离子通道的作用及其种类。方法 :膜片钳全细胞记录和单通道记录法记录培养的人类小肠上皮细胞 RVD过程中电流的变化 ,细胞容积测定法观察 RVD过程中特异性钙激活性钾通道阻断剂 （clotrimazole）的作用。结果 :全细胞记录法证实细胞 RVD过程中 K+通道和 Cl-通道电流同时被激活 ,该 K+通道电流具有明显的钙依赖性并可被 clotrim azole阻断。单通道记录法进一步证实 RVD过程中激活的 K+通道为 Interm ediate- conductance钙激活性钾通道。结论 :人类小肠上皮细胞在低渗溶液作用下具有 RVD过程 ,钙激活性钾通道在 RVD过程中具有十分重要的作用。     

心肌细胞离子通道与心律失常

从生物物理学的观点来看 ,离子通道应具有三个最重要性质 :通透性、选择性及门控机制。离子通道是以该通道允许通透的主要离子命名的 ,门控机制则调节着该离子的流动过程。细胞膜离子通道根据其门控机制可以分为三类 :电压门控性通道、配体门控性通道以及机械敏感性通道。另外 ,还有细胞器离子通道和细胞间离子通道。膜片钳技术与分子克隆、基因突变技术相结合 ,已成为一种非常有力的研究手段 ,从分子水平解释离子通道的孔道特性、动力学过程、结构和功能的关系以及功能的调节。本文将系统介绍心脏细胞离子通道的研究进展 ;根据各种离子通道…     

K_(ATP)通道与青少年糖代谢异常的认识、特征及处理

<正>维持正常人血糖的平稳,需要先天的、后天的多种因素的参与:遗传基因、酶、胰岛素等,其中尽管各因素有多大比例参与,但是通常葡萄糖运输足以有效地允许细胞内和细胞外葡萄糖浓度的快速平衡~([1-2])。悉知胰岛素在其中伴演着十分重要的角色,但还有一个就是ATP敏感K~+通道(K~+-ATP通道)。1 K_(ATP)通道存在于β细胞膜上,是由两类受体组成:一个是高亲和性磺脲类受体~((SUR1))和一个内向校正的K~+通道