动脉粥样硬化兔血管平滑肌大电导钙激活钾通道的活性及其对硝酸甘油反应的探讨

目的研究动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)时血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecell,VSMC)大电导钙激活钾通道(Largeconductanceofcalcium-activatedpotassiumchannel,BKca)的活性变化及对硝酸甘油(nitroglycerin,NTG)的反应。方法3月龄新西兰兔随机分为实验组(AS组)和对照组(正常组),每组各10只。AS组喂高脂饲料以建立AS模型,对照组喂普通饲料,两组均喂8周。采用单通道膜片钳技术测定VSMC的Bkca的电流及其对NTG的反应。结果随着电压和Ca2+浓度的增加,AS组和对照组的通道开放概率(Po)逐渐增大。AS组的Po较对照组明显增大,P<0.001。在Ca2+浓度为10-6M下,AS组和对照组的Po增加(68.8620±34.4447)倍和(126.4170±70.6090)倍,P<0.05。NTG可以显著增加通道的Po,且具有浓度依赖性。在NTG液浓度为10-4M下,AS组和对照组的Po增加(54.7620±23.7193)倍和(108.5950±60.2223)倍,P<0.05。结论AS组VSMC的BKca活性增强。AS组VSMC的BKca的Ca2+敏感性降低。NTG可激活VSMC的BKca。AS组VSMC的BKca对NTG的反应性下降。     

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。     

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。     

糖尿病对血管平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的影响及其机制

血管平滑肌细胞上大电导钙激活钾通道(BK_(Ca))在血管舒缩和血压调节中发挥了重要作用。其激活导致细胞膜超极化,从而引起血管平滑肌舒张。但在糖尿病或高糖状态下,BK_(Ca)功能受损,其对血管紧张性的调节作用降低,这可能是糖尿病患者心脑血管疾病发生的重要机制。近年来,泛素蛋白酶途径、肾素-血管紧张素系统信号通路对BK_(Ca)尤其是β_1亚单位的影响越来越受关注。因此,BK_(Ca)尤其是β_1亚单位及其调节途径中涉及的关键分子,有望成为治疗糖尿病引起的心脑血管病变的重要靶点。     

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     

动脉粥样硬化兔血管平滑肌钙激活钾通道活性和α亚单位表达的变化

目的 研究动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)时血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)大电导钙激活钾通道(big conductance Ca2 -activated K -channel,BKCa)活性和α亚单位表达的变化及意义.方法 高脂饮食建立兔动脉粥样硬化动物模型,利用膜片钳单通道记录技术记录AS组和对照组VSMC BKCa开放概率(Po),平均关闭时间(Tc).应用实时荧光定量PCR技术分析Bkca α亚单位编码基因KCMA1的mRNA表达水平.结果 ①在cell-attachedpatches(膜电位 40mV)下,AS组和对照组的平均关闭时间(Tc)分别为(114.644±48.379)ms和(291.603±180.075)ms(P<0.001,n=10),开放概率(Po)分别为(0.1325±0.0555)和(0.0601±0.0433)(P<0.01,n=10);在inside-out patches(膜电位 40mV)下.二者的Tc为(69.075±37.711)ms和(396.876±177.161)ms(P<0.001,n=10),Po为(0.1676±0.1174)和(0.0409±0.177)(P<0.01,n=10);②AS组Bkca α亚单位表达减少.动脉粥样硬化兔KCMA1和GAPDH相对含量比为(0.68±0.5);对照组(3.19±2.14).结论 兔胸主动脉VSMC Bkca在AS时α亚单位表达减少,但活性显著增强;Bkca的活动可能作为AS时血管内皮源性舒张受损的一种选择性补偿机制,延缓动脉粥样硬化的进程.     

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

OBJECTIVE: To investigate the electrophysiological properties of large-conductance calcium-activated potassium channel (BKCa) in mesenteric arteriole smooth muscle cells of rat. METHOD: Mesenteric arteriolar smooth muscle cells from rats were isolated and inside-out patch clamp technique was used to study BKCa. RESULTS: The single channel conductance of BKCa recorded was 221+/-6 pS and the reversal potential was -0.12 mV in the presence of high potassium in the bathing and pipette solutions. The open probability (NPo) of the channel was both voltage- and intracellular calcium dependent, whereas the amplitude of the channel was not calcium-dependent. Prolonged closed state could be observed at intracellular calcium concentrations of 1 micromol/L or above, known as calcium-dependent inactivation. CONCLUSION: BKCa in rat mesenteric arterial smooth muscle cells has the properties of large conductance, high potassium selectivity, steep voltage dependence and high calcium sensitivity. The high sensitivity to calcium of BKCa may be related to the compensatory regulation of the smooth muscles in pathophysiological conditions.     

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。     

ATP敏感性钾通道和钙激活钾通道对血管平滑肌的调控作用

在所有的离子通道中，钾通道种类最多。在血管平滑肌中目前已确认至少存在４种钾通道：①ＡＴＰ敏感性钾通道（ＫＡＴＰ）；②钙激活钾通道（ＫＣａ）；③电压依赖性（延迟整流）钾通道（ＫＶ）；④内向整流钾通道（ＫＩＲ）。它们在调节血管平滑肌细胞（ＶＳＭＣ）膜电位及血管张力方面各有其独特功能。近年来国际上对ＫＡＴＰ及ＫＣａ研究较多，本文就这两个钾通道的特性、调控及生理和病理状态下的改变作一综述。１　ＡＴＰ敏感性钾通道（ＫＡＴＰ）１．１　ＫＡＴＰ的特性　ＫＡＴＰ分布广泛，但密度较低，单个平滑肌细胞（ＳＭＣ）上只…     

丹参素异丙酯对人肠系膜小动脉平滑肌细胞膜钙激活钾通道影响的研究

目的研究丹参素异丙酯[β-（3,4-二羟基苯基）-α-羟基丙酸异丙酯]对单个人肠系膜小动脉平滑肌细胞膜上钙激活钾通道的影响。方法取急性酶分离的人肠系膜动脉平滑肌细胞,用膜片钳技术记录其全细胞电流,在全细胞记录模式下,观察不同浓度丹参素异丙酯对全细胞钙激活钾电流的影响。结果①比较含三种不同钙浓度电极内液所记录到的外向电流,发现电流密度随钙浓度增加而增加;②丹参素异丙酯采用两种浓度：5mol/L、10mol/L;用药后5min两组IKCa增幅改变值分别为（13±3）和（36±7）;③丹参素异丙酯使IKCaI-V曲线（I-V Curve）上移,用药后5min两组IKCa峰值电流密度增幅最大值分别为（19±2）和（40±3）。结论丹参素异丙酯具有激活钙激活通道,促进K＋外流的作用,且有浓度依赖性,浓度高者作用更为明显。其促进K＋外流的作用可能是其血管舒张的离子基础。     

内皮素-1对高血压病患者肠系膜动脉平滑肌细胞钙激活钾通道活性的影响

目的　探讨内皮素 1(ET1)对高血压病患者血管平滑肌细胞KCa通道活性的影响。方法　选择高血压病患者 18例 ,血压正常者 17例 ,两组患者均于腹部手术时取肠系膜动脉小分支用酶消化法获得单个血管平滑肌细胞。以膜片钳技术检测KCa通道的活性 ,记录不同钳制电压下单通道电流的平均开放时间 (To)、平均关闭时间 (Tc)、平均开放概率 (Po)、电流幅值 (Am) ,并绘制成电流 电压关系曲线。再分别加入Ca2 + (10 -8、10 -7、10 -6mol/L)、ET1(2× 10 9mol/L、4×10 9mol/L、6× 10 9mol/L、8× 10 9mol/L)后检测To、Tc、Po、Am等参数变化。结果　①高血压病患者KCa通道活性变化 :于细胞内面向外膜片下 ,在对称性高钾液中 ,高血压病组KCa通道平均开放概率增加 ,关闭时间延长、开放时间缩短。在浴液中分别加入Ca2 + 后 ,两组KCa通道均被明显激活 ,但血压正常组Po的增加显著高于高血压病组 (P <0 .0 0 1)。②ET1对高血压病患者KCa通道活性的影响 :血压正常者在内面向外式膜片下 ,Po、Tc均先增加后降低 ,显示低浓度时兴奋、高浓度时抑制 ,然而高血压病患者肠系膜血管平滑肌KCa通道对ET1则缺乏反应。结论　高血压病患者肠系膜动脉平滑肌细胞KCa通道活性明显高于血压正常者 ,但对Ca2 + 的敏感性降低。ET1对高血压病人KC     

动脉平滑肌细胞膜片制作及其大电导钙激活钾通道的特性

目的: 探讨人体小动脉平滑肌细胞膜片制作方法,观察其上大电导钙激活钾通道(large-conductance calcium-activatedpotassium channels,BK_Ca)的特性。方法: 将新鲜分离出的人肠系膜动脉,分离出平滑肌层,经酶解得单个平滑肌细胞。取平滑肌细胞置于含对称性高钾(K+140 mmol/L)浴液中,用膜片钳技术记录其单通道电流,输入计算机进行数据采集与分析。观察动脉平滑肌细胞三种膜片的制作过程和BK_Ca的特性。结果: 在肠系膜动脉平滑肌细胞膜上分别形成了细胞贴附式、内面向外式、全细胞记录三种膜片。用膜片钳技术观察到急性酶分离的人体肠系膜动脉平滑肌细胞上BK_Ca通道具有钙敏感性:表现为胞内游离钙离子浓度增加,通道开放事件数目增加;电压依赖性:表现为随着膜电位的增加,通道开放事件数逐渐增加;电导值大:本实验的电导值为198.6±38.09 pS;应用TEA+为50 mmol/L时通道活动完全阻断。结论: 人体肠系膜动脉平滑肌细胞上BK_Ca通道具有钙敏感性、电压依赖性、大电导、TEA+敏感特性。     

辛伐他汀对兔动脉粥样硬化血管平滑肌层GLUT-4mRNA的表达影响

目的观察三羟基三甲基辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂—辛伐他汀对兔动脉粥样硬化血管平滑肌层葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)mRNA的表达影响。方法通过高胆固醇喂养建立兔动脉粥样硬化模型,设正常对照组(n=8)、高脂组(n=9)、辛伐他汀组(n=9),第9、20周检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)。25周留取兔升主动脉、胸主动脉标本,病理形态学观察升主动脉组织学变化并进行病理形态学定量分析;逆转录多聚酶链式反应测定胸主动脉血管平滑肌层GLUT-4 mRNA的表达。结果高脂饮食诱导兔高胆固醇血症和动脉粥样硬化模型,外周血TC、TG、LDL升高,病理组织学显示内膜(I)/中层(M)厚度比值(I/M)、I M、内膜/中层面积比值(SI/SM)增大,动脉粥样硬化血管平滑肌层GLUT-4表达上调;辛伐他汀组血脂明显降低(P<0.05),I/M、I M以及SI/SM明显减小(P<0.05),同时可抑制GLUT-4 mRNA的表达,与高脂组相比差异有显著性(P<0.05)。结论辛伐他汀早期应用可显著抑制兔动脉粥样硬化的形成,显著降低高胆固醇诱导的兔血脂水平,减少兔动脉粥样硬化血管平滑肌层GLUT-4 mRNA的表达。     

人巨细胞病毒对兔平滑肌细胞LOX 1表达的影响

目的了解人巨细胞病毒(HCMV)感染对兔平滑肌细胞(SMC)凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体 1(LOX 1)表达的影响,探讨HCMV在动脉粥样硬化(AS)发生发展中的可能作用机制。方法采用RT PCR、Western blotting等技术检测HCMV ADl69株感染的兔SMC中LOX 1的表达。结果HCMV感染兔SMC后,LOX 1表达明显升高（P＜0.01）。结论HCMV可引起兔SMC中LOX 1的表达上调,这可能是HCMV参与AS的机制之一。     

2型糖尿病大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道α、β1亚基蛋白及mRNA表达水平变化

目的  探讨2型糖尿病（T2DM）大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道（BKCa）α、β1亚基蛋白及mRNA表达水平变化,从分子水平阐明T2DM大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞膜BKCa通道活性改变的具体机制,为T2DM的综合治疗提供新靶点;为特异性针对此环节的药物研发提供实验依据。方法  SD大鼠高糖高脂饮食1个月后腹腔注射链脲菌素STZ（25 mg/kg）建立T2DM大鼠模型。免疫印记法和实时定量聚合酶链式反应测定肠系膜动脉BKCa通道α和β1亚基的蛋白和mRNA表达水平。结果  ①免疫印迹结果显示：模型组在第8周和第12周肠系膜动脉大电导钙激活钾通道（BKCa）α蛋白相对表达量分别为（1.093±0.251）和（0.921±0.153）,与对照组比较差异无统计学意义（P >0.05）;β1蛋白相对表达量分别为（0.334±0.200）和（0.193±0.310）,与对照组比较差异有统计学意义（P <0.05）。②实时定量聚合酶链式反应结果显示,模型组在第8周和第12周肠系膜动脉BKCa α亚基mRNA的表达分别为（1.15±0.03）和（0.92±0.04）,与对照组比较差异无统计学意义（P >0.05）;β1亚基mRNA的表达分别为（0.47±0.10）和（0.37±0.12）,与对照组比较差异有统计学意义（P <0.05）。结论  T2DM大鼠肠系膜动脉BKCa β1亚基蛋白和mRNA表达在8周及12周明显降低。

     

雷帕霉素对大鼠血管平滑肌细胞起始识别复合物1 mRNA表达的影响

目的观察血管平滑肌细胞(VSMC)起始识别复合物1(ORC1)mRNA在雷帕霉素作用下的表达变化。方法采用组织块贴壁法获得VSMC并用免疫细胞化学法鉴定,含体积分数10%血清的培养基培养。血清饥饿法饥饿细胞24 h使其同步化。将雷帕霉素加入含体积分数10%血清的培养基(终浓度为10 nmol.L-1)中继续培养细胞,分别于0 h、3 h、6 h、9 h、12 h、15 h、18 h、21 h、24 h收集细胞,采用反转录-聚合酶链反应技术法检测各时间点ORC1 mRNA的表达(内参为β-actin)。用Quantity One软件计算各时间点ORC1 mRNA与内参的光密度比值,并作统计学分析。结果各时间点ORC1与β-actin光密度比值均有显著性差异(F=410.170,P=0.001)。雷帕霉素作用3～12 h ORC1 mRNA的表达持续升高(与0 h比较,P<0.05),12～18 h逐渐下降(与0 h比较,P依次为0.001,0.001,1.000),18～24 h与0 h比较,无统计学差异(P依次为1.000,0.986,1.000)。结论VSMC的ORC1 mRNA表达随雷帕霉素作用时间呈动态变化。     

辛伐他汀对兔动脉粥样硬化血管平滑肌层CPT-1的表达影响

目的观察三羟基三甲基辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂-辛伐他汀对兔动脉粥样硬化血管平滑肌层的肉碱棕榈酰基转移酶-1(CPT-1)表达影响。方法通过高胆固醇喂养建立兔动脉粥样硬化(AS)模型,设对照组(普通饲料,n=8)、高脂组(高胆固醇饲料,n=9)、辛伐他汀组(高胆固醇饲料加辛伐他汀,n=9),第9周和20周检测血清血脂水平,包括总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL);25周留取兔升主动脉、胸主动脉标本,病理形态学观察升主动脉组织学变化并进行病理形态学定量分析;RT-PCR测定胸主动脉血管平滑肌层CPT-1 mRNA的表达。结果高脂饮食诱导兔高胆固醇血症和动脉粥样硬化形成,外周血TC、TG、LDL升高,病理组织学显示内膜(I)中/层(M)厚度比值(I/M)、I M、内膜/中层面积比值(SI/SM)增大,动脉粥样硬化血管平滑肌层CPT-1表达下调;辛伐他汀组血脂水平明显降低(P<0.05),I/M、I M以及SI/SM明显减小(P<0.05),同时CPT-1 mRNA表达显著增强(P<0.05),与高脂组相比差异有显著性(P<0.05)。结论辛伐他汀早期应用可显著降低高胆固醇诱导的兔血脂水平,抑制动脉粥样硬化的形成,并显著增加血管平滑肌层CPT-1 mRNA的表达。