肿瘤细胞膜钾通道与细胞周期G1／S期转换的关系

钾通道是一类分布广泛且种类繁多的离子通道 ,在不同细胞中起着至关重要的作用。电压门控性钾通道调控着可兴奋细胞的兴奋性 ,配体门控性钾通道如钙激活及ATP依赖钾通道则在细胞膜的生理特性与细胞内代谢通路的激活之间有着功能性的联系。近年来 ,随着膜片钳技术和分子生物学技术的进展及在肿瘤细胞膜离子通道研究中的应用 ,肿瘤细胞膜离子通道的研究倍受关注 ,其中又以钾通道的研究最多。肿瘤细胞的增生与钾通道的改变有无必然性和相关性 ,对这个问题已经有足够的证据表明钾通道阻断剂在阻断钾电流的同时也抑制了细胞的增生 ,但是钾通道…     

阴离子通道与高血压的研究进展

离子通道是细胞膜中的跨膜蛋白质分子，且选择性地允许适当电荷离子被动通过的亲水性微孔道。它的正常结构与功能是维持生命活动的基础。目前对心血管系统中阳离子通道的研究己非常深入，但对阴离子通道的认识还不十分透彻。离子通道的功能很多，在心血管系统中，离子通道可通过调控心肌和血管平滑肌的收缩功能，维持心肌和血管平滑肌细胞正常体积等，从而调节和稳定血压。随着对阴离子通道研究的不断深入，其在心血管系统中，尤其是高血压中的作用越来越受到关注。现将阴离子与高血压关系的新的研究进展综述如下.     

膜片钳制技术及其在心血管研究中的应用

神经、肌肉、腺体、感官等器官和组织,在生命活动中发挥着重要的生理功能,其基础是这些组织的细胞在各种刺激作用下能产生电兴奋,这种电兴奋是由于细胞膜上的通道对各种离子的通透性变化的结果。因此,研究膜对各种离子的通透机制,阐明离子通道功能与结构的关系,有助于解释生物体的电现象和其它生命现象,同时,对于了解药物与离子通道的相互作用机理也具有重要的理论意义和广泛的应用前景。八十年代初发展起来的膜片钳制技术(patch clamp technique)为从分子水平上了解生物膜离子单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。这种技术的兴起与应用,使人们对细胞膜通道功能的认识进入了一个崭新的阶段。也是电生理研究方法的革命性突破。本文就对膜片钳的基本原理及在心血管研究中的应用作一简要综述。     

人肺腺癌细胞膜钾通道特性研究

目的 研究人肺腺癌细胞系A-549细胞膜离子通道特性.方法 采用膜片钳技术全细胞记录方式检测A-549细胞膜离子通道的特性.结果 人肺腺癌细胞系A-549细胞获得稳定的高阻封接的最佳培养时间是细胞传代培养48 h,细胞膜跨膜离子电流具有电压依赖性,在500 ms内不失活,其翻转电位为-70～-80 mV,与细胞膜K 电流的平衡电位相一致.该细胞平均膜电容为(15.13±1.02) pF,TP为 110 mV时细胞膜跨膜通道的电流密度为(48.73±8.58) pA/pF.TP为-40～ 110 mV时,细胞膜跨膜通道激活时间常数为12.57～3.14 ms.该跨膜电流能被钾通道阻断剂TEA和CsCl所阻断,表明该跨膜离子电流为K 电流.结论 在人肺腺癌细胞系A-549细胞膜上存在一种类似于神经元和肌肉细胞膜上的延迟整流性K 通道.     

细胞膜离子单通道电活动研究

细胞的兴奋、收缩与分泌等功能依赖于膜内外离子交换,现已证明细胞膜上离子通道(通常为一蛋白分子)正常的活动乃是这一交换的重要保证。离子通道活动异常便导致疾病。因此,研究细胞膜离子单通道的活动规律是当前医学分子生物学的一个新发展。电生理学的最新技术膜片电压固定法为直接观察这一活动规律提供了方法。目前我们已建立了记录离子单通道电活动的实验室,改进了膜片电压固定实验技术,在以下两方面开展了工作。第一,结合关于血压调节与高血压发病机制的研究,探讨小动脉平滑肌的收缩,挛缩机制与钙、钾等离子通道活动的关系。已观察到血压正常的Wistar大鼠肠系膜小动脉(口径为     

离子通道:1991年诺贝尔生理学或医学奖

Erwin Neher和Bert Sakmann对标度研究的革新无疑是杰出的,他们因在涉及电信号的分子交通方面的成就而获得1991年的诺贝尔生理学或医学奖是恰当的。他们的基本想法并不复杂。脂细胞膜是离子不可渗透的,因此离子流是被携带通过横跨细胞膜的特殊化蛋白分子——离子通道。一旦感觉到适当的电或化学刺激,离子通道就改变形状,此时膜中产生一个微孔离子可以从孔中流过。此类离子通道不仅在兴奋组织(例如对神经冲动的传递和对突触传递),而且对其他各种类型的细胞(从分泌作用的细胞到淋巴细胞)也是很重要的。     

钾离子通道与细胞生物学特性

离子通道是细胞膜上的跨膜蛋白质分子,它与肿瘤有密切的关系,钾离子通道是细胞膜上分布最广、类型最多的一类离子通道,发挥许多重要的生物功能。肿瘤是当前危害人类健康的重要疾病,随着对肿瘤研究的不断深入,发现一些肿瘤细胞膜上存在着不同的钾离子通道。钾离子通道可通过影响细胞膜电位,导致胞外钙离子内流进入胞内,影响细胞信号转导通路。     

膜片钳技术与离子通道的研究

膜片钳技术(patch clamp recording techniques)是一项新兴的技术,它是通过记录离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一离子通道的分子活动~([1])。以后经Neher等~~([2])的进一步完善,其电流测量灵敏度达1pA,空间分辨达1μm和时间分辨率达10μs,从而可对通道的电导及动力学特性、离子选择性、药物学特性,以及通道的调节机制等方面进行深入细致的研究。     

采用FRAP技术研究细胞膜分子侧向运动在细胞癌变和“逆转”中的调控机理

细胞膜领域的研究,自70年代以后一个根本性变革就是从静态研究转向动态性研究。细胞膜分子的二维运动不仅仅是细胞二维信息传递的决定者,而且潜有代谢通道,能量通道等。膜分子的运动状态,借助动力学分析可探讨在细胞生长、分化过程的膜结构、膜功能的关系,特别     

膜片钳技术与应用

跨膜离子运动是一切生物可兴奋膜的基本属性,是生命运动的基本条件。膜片钳技术就是从细胞分子水平研究跨膜离子运动及其调控机制的一个重要手段,是生物工程和细胞生物学的尖端技术之一。心脏所有的电生理活动及药物对心脏活动的干预都是以离子通道活性的改变为基础的。膜     

周期性麻痹有低血钾型、正常血钾型和高血钾型,引起肢体瘫痪的机理如何?

包括肌细胞在内的人体各种细胞,细胞内的主要阳离子是K~+,细胞外的主要阳离子是Na~+。肌细胞内K~+浓度约为细胞外K~+浓度的30～40倍,而细胞外Na~+浓度则为细胞内Na~+浓度的12倍。这种细胞内外钾、钠离子浓度差异的形成主要靠细胞膜Na~+-K~+ATP酶和钠、钾离子泵对钠离子的主动转送。Na~+-K~+ATP酶是存在于细胞膜上的一种特殊蛋白质,有各种不同结构,每一种蛋白质只与某一种离子通透有关,即各种离子有各自的专用通道。正常情况下肌细胞受刺激兴奋时,膜上Na~+通道突然开放,而K~+通道突然关闭,因此膜对Na~+的通透性突然增大,膜便由K~+膜变成Na~+膜。故膜外的Na~+必然快速向膜内     

人骨髓间充质干细胞全细胞钙离子通道电生理实验研究

目的:探讨入骨髓间充质干细胞钙离子通道的电生理学特性.方法:采用梯度离心法和单层贴附培养法分离,纯化,获取人骨髓间充质干细胞,并对所获取的P1～P2代骨髓间充质干细胞的钙离子通道进行全细胞膜片钳的记录与分析.结果:在骨髓间充质干细胞膜上可记录到对Nicardipine敏感的钙离子通道电流,在阻断膜上钠、钾电流后,当钳制为-90mV,膜上钙电流可被连续记录,从-110～-10mV持续钳制用10mV阶跃去极化,在-60mV获得钙离子通道的反转电流.结论:骨髓间充质干细胞膜上用全细胞膜片钳可记录到钙离子通道电流,其电生理学特性符合非兴奋细胞膜上的钙离子通道特点.     

各种类型的钙通道

许多细胞功能是由胞液中游离钙离子浓度的变化所决定。有两种增加胞液钙离子浓度的基本机制:一是释放细胞内贮藏的钙离子,一是通过胞膜将细胞外钙离子移至细胞内。控制第二机制的最重要结构是嵌在细胞膜的脂质双层中的蛋白质,其功能是作为钙离子移动的通道或孔。这些通道的分子结构不仅决定哪种离子能通过质膜—即膜的离子选择性,也决定依赖     

钾离子通道的结构、功能与调节

对离子通道的研究可以归纳为两个方面:一方面是关于通道对离子的选择性通透性(permeation),另一方面是关于控制通道开或关的所谓门控(gating)机制.最近,源于对钾离子通道蛋白分子结晶结构的研究,对离子通道的通透性和门控机制的研究都有了突破性的进展,在此基础上,对众多调节因素调节离子通道功能的分子机制也有了进一步的了解.一个最近形成的有关离子通道功能调节的新观点是有关以磷酯酰肌醇二磷酸(Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphates,PIP2)为代表的膜磷酯对离子通道功能的调节作用.     

神经细胞膜上的离子通道

神经元的功能有赖于它的细胞膜的特性,沿着轴突膜特化来传播电冲动,在轴突末端释放递质,而在树突处,膜则对递质起反应。此外,在胚胎发育中还借助于细胞膜来识别其他细胞。神经元的膜与所有的细胞膜相同,大约5毫微米厚,由二层类酯分子组成,其亲水端指向细胞的内含水表面;疏水端表面形成膜的内部。包埋在类脂双层分子层中的蛋白质称为内在蛋白质。别的蛋白质即周边膜蛋白质(或表在蛋白质),     

单个胃肠道平滑肌细胞的分离及其细胞膜离子通道检测

目的:建立胃肠道平滑肌细胞的分离及离子通道检测方法,为胃肠道动力性疾病和离子通道相关性疾病的研究提供技术平台。方法:酶消化法急性分离胃肠道平滑肌细胞,运用离子通道膜片钳技术在全细胞模式下检测单个平滑肌细胞膜上离子通道的状况。结果:用酶消化法急性分离可获得细胞膜完整生物活性状态良好的单个胃肠道平滑肌细胞,该细胞符合膜片钳实验的要求;运用离子通道膜片钳技术在全细胞模式下可以记录基础状态和干预后单个胃肠道平滑肌细胞细胞膜上离子通道的开放状况,可用于相关的病理、生理、药理研究。结论:酶消化急性分离法是获得单个胃肠道平滑肌细胞的一种简单、有效、易操作的方法,运用该方法结合离子通道膜片钳技术可以准确记录胃肠道平滑肌细胞细胞膜上离子通道的开放状况。     

电压依赖性钙通道在心脏疾病中的研究进展

心肌细胞的电活动是心肌细胞兴奋时钾、钠、钙等各种离子流依次活动的结果。离子通道由蛋白质组成 ,离子通道的开放、关闭与功能蛋白质组的空间构型和时空转换密切相关。研究离子通道的氨基酸序列 ,蛋白质结构[1] ,以及药物对通道的作用对阐明细胞生物电现象本质 ,心脏疾病的发生原因和防治具有重要意义。1　钙通道的蛋白质分子结构钙通道的蛋白质分子结构是由α1、α2 、β、γ和δ等多个亚基所组成。已知α亚基目前已分出 9种 ,如α1A编码P/Q通道 ,α1B编码N通道。α1E编码R通道 ,α1C和α1D编码L通道 ,α1H编码T型钙通道[2 ,3]等。…     

尾核神经元的原代培养及离子通道特性的研究

  目的 建立一种稳定的大鼠尾核神经元的分离和体外培养方法,用于中枢神经元离子通道特性的研究。方法 自新生24 h内的Wistar乳鼠大脑中分离出尾核,结合酶消化及机械吹打分离尾核神经元,进行体外原代神经元培养。采用全细胞膜片钳技术记录电压门控钠通道电流和电压门控钾通道（Kv）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 本方法适合用于中枢神经系统神经元离子通道的研究。     

试论膜离子通道活动的耗能性质

以生物电变化为特征的可兴奋细胞．腺细胞、肌细胞和神经细胞,其生物电变化的物质基础,主要是Na^＋、K^＋、Ca^2＋和Cl^-等的跨膜转运。由膜离子通道蛋白（以下简称离子通道或通道）介导这些离子的易化扩散,属于被动转运。虽然这一过程是否为易化扩散,今有异议^[1];但对转运过程本身不需要消耗能量,是物质顺浓度梯度和／或电位梯度进行的称被动转运,分歧不大^[1-5]。本文试图对通道活动的耗能性质作重点讨论。     

信息分子作用机制的多样性

<正>细胞间的信息交往由信息(signalling)分子完成,信息分子一般以内分泌、旁分泌、自分泌、突触分泌的方式自一个细胞释放,然后作用于另一个细胞或同一细胞本身.大多数脂溶性分子可自由通过细胞膜,作用于细胞核内的受体分子(N),如甾体激素、甲状腺激素、1,25(OH)_2VitD_3等.另一类是水溶性信息分子,它们作用于细胞膜表面的受体,引起一系列质膜的、细胞内的变化.细胞膜表面的受体又可分为三类:离子通道型(M_I),G—蛋白关联受体(M_G),酶关联受体(M_E).M_I本身即离子