钙离子激活的氯离子通道蛋白TMEM16A在女性生殖系统中的研究进展

钙离子激活的氯离子通道蛋白TMEM16A在女性生殖系统中

的研究进展

吴开林

【摘要】Transmembrane protein 16A (TMEM16A), the molecular basis of calcium-activated chloride chan-nels (CaCCs), is distributed in various tissues and organs of human body and has important significance in many physio-logical and pathological processes. In recent years, study on distribution and function of TMEM16A in female reproduc-tive system has gradually increased, such as the contraction of uterine smooth muscle, the synthesis of estrogen in ovari-an granulosa cells and the regulation of oocyte morphology, all of which suggest the physiological importance of TMEM16A in female reproductive system. This article will review the latest research progress of TMEM16A in the fe-male reproductive system.%作为钙离子激活的氯离子通道(CaCCs)分子基础的跨膜蛋白16A(TMEM16A)分布于人体多种组织器官中,对许多生理和病理过程具有重要意义.近年来,对TMEM16A在女性生殖系统中分布和作用的研究逐渐增多,比如参与子宫平滑肌的收缩、影响卵巢颗粒细胞雌激素的合成以及调节卵母细胞的形态等,这些都提示了TMEM16A在女性生殖系统中的生理重要性.现本文将就TMEM16A在女性生殖系统各方面的最新研究进展进行综述.

【期刊名称】《海南医学》

【年(卷),期】2017(028)020

【总页数】5页(P3360-3364)

【关键词】钙离子激活的氯离子通道;跨膜蛋白16A;女性生殖系统

【作者】吴开林

【作者单位】武汉大学人民医院生殖医学中心,湖北武汉 430060

【正文语种】中文

【中图分类】R711

钙激活氯通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)是一类受细胞内钙离子调节的氯离子通道,早于20世纪80年代便由Miledi在非洲爪蟾卵母细胞中发现[1],因其参与许多生理和病理过程而备受关注。然而,人类当时只是从功能

层面认识到了这种类型氯离子通道的存在,对其分子基础的认识经历了将近三十年的艰难探索,直到2008年才最终被确定。三个独立的团队分别采用不同的研究方法都证明了跨膜蛋白16A(transmembrane protein 16A,TMEM16A)是CaCCs 的分子基础[2-4]。自此之后,这个领域进入了一个非常活跃的阶段,有大量文章

发表强调TMEM16A在我们身体中的重要性,比如跨上皮离子转运、平滑肌收缩、神经元兴奋性调控、伤害感受、嗅觉生理、视觉光传导以及细胞增殖等[5]。近年来,对TMEM16A在女性生殖系统中分布和作用的研究逐渐增多,比如参与子宫

平滑肌的收缩、影响卵巢颗粒细胞雌激素的合成以及调节卵母细胞的形态等,这些都提示了TMEM16A在女性生殖系统中的生理重要性。因此,本文将就

TMEM16A在女性生殖系统各方面的最新研究进展进行综述。

TMEM16A属于“未知功能的跨膜蛋白16”家族10个成员中的一种

(TMEM16A-K,但不包括TMEM16A-I)。TMEM16家族蛋白通常含有800~1 000个氨基酸残基,定位于细胞质膜或细胞器膜上,涉及离子运输、磷脂爬行以

及调节其他膜蛋白等功能,而其中的一些成员已演变为纯通道功能,例如TMEM16A和TMEM16B。因为阴离子通道(Anion)功能和推测含有8个(Octa)跨膜片段,TMEM16家族蛋白也被称为anoctamin(ANO1-10)。尽管如此,但是并不能确定所有TMEM16家族蛋白都具有离子通道的功能[4]。TMEM16A蛋白含有8个跨膜结构域,并且氨基(-NH2)和羧基(-COOH)末端都在膜内。其中跨膜区段1~4和7~8的定位是明确的,而跨膜区段4和7之间区域的情况尚存争议。有研究提出第5和第6跨膜结构域之间的区域只是部分地穿过质膜,从而形成一个折返环结构,这个结构相当于离子通道的孔。但这个折返环模型被另一项研究质疑:所推测的折返环结构的一部分实际上完全地穿过质膜,并形成了第6跨膜结构域[4,6]。TMEM16A作为一个阴离子通道,它的激活严格地依赖于细胞内游离钙离子水平。但通过检测TMEM16A的一级结构(即蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序),并没有发现存在常见的钙离子结合位点(例如EF手形结构域)。尽管如此,带有负电荷氨基酸残基的多个区域都可能是潜在的钙离子结合位点,例如第3个细胞内环或EEEEAVK序列等。TMEM16A除了受到细胞质钙离子的直接调节外,也受到其与钙调蛋白相互作用的间接调节。此外,磷酸化也可能参与TMEM16A通道的门控和调节[4]。TMEM16A通道能被胞内钙离子(钙离子浓度通常在100~600 nM范围内)激活产生氯离子电流,其也受到膜电位的影响,即正膜电位引发激活电流,而负膜电位引发失活电流,从而产生外向整流的电流-电压关系。这种影响主要源于膜电位的去极化能够增强通道对钙离子的敏感性[2-4]。此外,有研究发现钙离子对TMEM16A通道也可能具有抑制作用,特别是在钙离子浓度高达微摩尔级别的情况下。该机制未知,但可能涉及由钙/钙调蛋白激酶II 所致的磷酸化[7]。TMEM16A通道有着许多可用的药理调节剂,包括典型的CaCCs阻滞剂(如尼氟灭酸、NPPB、DIDS)、新型的TMEM16A抑制剂(如

T16inh-A01、CaCCinh-A01、丹宁酸、丁香酚、苯溴马隆)以及一种TMEM16A

激动剂(Eact)[8-10]。这些药物除了应用于对TMEM16A通道功能的实验研究中外,还可能有着广泛的治疗应用,特别是针对TMEM16A所参与到的病理过程。TMEM16A分布于人体多种组织器官中,对许多生理和病理过程具有重要意义。

其中上皮是TMEM16A表达和发挥功能最重要的位置。TMEM16A表达在气道上皮细胞中,并借助其离子转运功能调节气道表面液体水平,这对黏液的水合作用以及移除刺激物和病原体至关重要[11]。在胰腺和唾液腺的腺泡细胞中也发现了TMEM16A的表达。TMEM16A主要参与了这些外分泌腺液体和酶的分泌[12-13]。TMEM16A在肠上皮细胞顶侧膜表达和发挥功能,可能是轮状病毒感染引起的分

泌性腹泻的病理基础。TMEM16A的另一个表达位点是肾小管。研究表明,TMEM16A是一个促进多囊肾病进展的重要蛋白。TMEM16A还存在于多种组织

器官的平滑肌细胞中,与许多病理生理过程相关。在一项研究中,TMEM16A参

与了哮喘样条件下的气道平滑肌细胞的高反应性[14]。在另一项研究中,自发性高血压的动脉平滑肌高表达TMEM16A,其可能参与了依赖血管紧张素II的血管重

塑[15]。有动物实验发现,缺氧条件下肺动脉平滑肌细胞的TMEM16A表达上调。依赖TMEM16A的CaCCs活性在肺动脉高压中也增高。在一些感觉神经元的电生理活动中也有TMEM16A的参与。绝大部分背根神经节的感觉神经元都能检测到TMEM16A的免疫染色信号,并且背根神经节的CaCCs电流介导了缓激肽引发的急性伤害性疼痛[16]。此外,在嗅觉感受神经元的单纤毛中以及视网膜的光感受器中都能记录到CaCCs电流[17]。TMEM16A还参与到肿瘤的发生中。在被确认为CaCCs之前,TMEM16A因为在不同类型的肿瘤中高表达,所以也被描述成其他

名称,例如胃肠道间质瘤蛋白(DOG1)、口腔癌过表达蛋白2(ORAOV2)和肿瘤扩

增和过表达序列2(TAOS2)[18-21]。TMEM16A位于染色体11q13,该区段是人类肿瘤及相关不良预后发生中最常见的扩增染色体区段之一。现在TMEM16A还

被作为某些特定肿瘤的生物标志物[22]。

2.1 在子宫平滑肌中的作用子宫是一个肌性器官,其肌层甚厚,由成束或成片的

平滑肌组成。子宫平滑肌的收缩受激素的调节,其收缩活动有助于精子向输卵管的运送以及经血的排出,特别是在分娩时子宫平滑肌能对脑垂体后叶产生的催产素发生反应而收缩,这对胎儿的娩出意义重大。而最近,Bernstein等[23]就研究了ANO1(即 TMEM16A)和 ANO2(即TMEM16B)在子宫收缩活动中的作用。他们用逆转录聚合酶链反应确定了在人和小鼠子宫平滑肌中ANO1和ANO2的表达。随后,在小鼠子宫肌层组织中进行ANO1和ANO2的免疫组化染色,进一步确定了它们的蛋白表达。功能性的研究表明选择性阻滞ANO1和ANO2能够减少小鼠子宫平滑肌的自发性收缩。此外,ANO1和ANO2通道的阻滞能够抑制自发性的和激动剂诱导的瞬时内向电流,并消除G蛋白耦联受体(催产素)所调控的细胞内钙离子升高。这些发现使ANO1和ANO2成为参与子宫收缩正常生理活动的新通道。同时,阻滞ANO1和ANO2所带来的强力抑制宫缩的作用提示了我们在体内以ANO1和ANO2为目标可能阻止自发性早产进程中的宫缩作用,这为完成有效的保胎提供了新的潜在治疗靶点。

2.2 在子宫内膜癌中的作用国内两位学者利用免疫组化方法检测到了在子宫内膜

癌组织中存在TMEM16A的表达,并且子宫内膜癌组织中TMEM16A的表达显著高于正常子宫内膜组织,与TMEM16A在肿瘤组织中高表达的结论相一致;此外,对子宫内膜癌样本不同病理特征的研究结果显示,TMEM16A在组织学分级高的

子宫内膜癌组织中表达高于组织学分级低者[24-25]。这些都说明TMEM16A参与了子宫内膜癌的恶变和进展的病理过程,与疾病的发生具有相关性,其机制可能有如下几种:①TMEM16A通过激活ERK1/2和cylinD1信号通路促进肿瘤细胞增

殖[4];②TMEM16A可能调节EGFR和CAMK II两条途径影响下游MAPK、AKT 以及SRC信号通路的表达,进而影响肿瘤细胞的增殖和凋亡[26];③有关子宫内

膜癌的信号通路研究表明雌激素可以通过细胞膜受体快速激活子宫内膜癌的

MAPK通路[27],因此TMEM16A也可能通过激活MAPK信号通路参与子宫内膜癌的发生发展过程;④也有研究认为TMEM16A并非通过细胞增殖促进肿瘤发展,而是其过表达导致肿瘤细胞本身形态改变,进而影响肿瘤细胞粘附能力,促进肿瘤扩散、脱离和浸润[28]。

2.3 在输卵管平滑肌中的作用输卵管在受精过程中有着重要作用,其主要通过管

壁平滑肌的收缩来完成对卵子和精子的运输。Huang等[11]在研究不同组织的平

滑肌后,发现在输卵管的平滑肌中TMEM16A有显著的表达。一个早期的研究表

明前列腺素F2α(PGF2α)能够导致输卵管肌层的收缩增加,其机制可能在于

PGF2α能够激活磷脂酶C(PLC)-IP3通路和Ca2+动员,这些又能够激活CaCCs,进而引起膜去极化和电压门控钙通道的开放[29-30]。由此,我们可以推测作为CaCCs分子基础的TMEM16A可能参与输卵管平滑肌的收缩。此外,有报告称在小鼠输卵管平滑肌中记录到了慢波,它来源于一群专门的起搏细胞——Cajal间质细胞(ICCs),是引起输卵管肌层收缩的重要电信号[31]。Dixon等[32]研究了由Tmem16a编码的CaCCs在输卵管慢波形成中的作用。他们通过逆转录聚合酶链

反应证实了在输卵管的所有部分都存在Tmem16a的转录表达。电生理研究显示

两种药理特性不同的氯离子通道阻滞剂“9-蒽甲酸”和“尼氟灭酸”都能够引起

膜电位超极化,减少慢波的持续时间,最终抑制起搏点活动。其中,“尼氟灭酸”还能够抑制输卵管肌层中Ca2+波的传播。在Tmem16a-/-小鼠中能够观察到输

卵管慢波活动从一开始就不能发展起来。这些结果都说明了TMEM16A对输卵管ICCs的起搏点活动是必需的。

2.4 在卵巢颗粒细胞中的作用卵巢颗粒细胞能够产生雌激素,对维持卵泡正常发

育以及调节雌性生殖系统的结构和功能有着重要的作用[33]。一些早期的研究发现钙离子依赖的氯离子电导在鸡和人的颗粒细胞(GCs)中存在,并可能参与甾体类激素的合成[34-37]。有研究证实卵巢颗粒细胞中表达一种氯离子通道——囊性纤维

化跨膜转运体(CFTR),它可以通过放大FSH刺激的芳香化酶的表达量进而促进雌激素的合成,其机制主要是以HCO3-依赖的瀑布式反应激活核内腺苷酸环化酶来促进芳香化酶的合成[38]。而最近,Sun等[39]也发现了同样作为氯离子通道的TMEM16A在小鼠卵巢颗粒细胞中的表达。在新鲜分离的GCs上用膜片钳可以检测到一个外向整流的钙离子激活的氯离子电流,并且这个电流能被TMEM16A的选择性抑制剂T16Ainh-A01完全阻断。在卵巢GCs中抑制TMEM16A的表达或者使用T16Ainh-A01后能够促进GCs中雌激素的合成;而使用选择性激动剂Eact后,雌激素的合成被抑制。此外,还发现在卵巢GCs中由TMEM16A调节的ERK1/2的磷酸化可以负性调节芳香化酶的表达,而芳香化酶是雌激素合成的关键酶。因此,ERK信号通路的激活很可能就是卵巢GCs中TMEM16A下调雌激素合成的机制。在小鼠的动情周期中可以观察到卵巢GCs中TMEM16A的表达水平在发情前期和发情期显著升高,在发情后期和发情间期表达量明显下调。在孕马血清促性腺激素(PMSG)诱导卵巢GCs中TMEM16A表达量上调以后,TMEM16A 表达量在随后的hCG注射后再一次显著增加。这些现象都说明,在发情前期和发情期,卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)都可以显著上调TMEM16A的表达量,提示它可能参与了LH峰后的排卵过程。在脱氢表雄酮(DHEA)诱导的小鼠多囊卵巢综合征(PCOS)模型的卵巢中,TMEM16A的表达量显著下降,这说明了TMEM16A可能与异常排卵有关。这些研究为卵泡发育和排卵调节的分子机制提供了新的思路。

2.5 在卵母细胞中的作用两栖动物的卵母细胞表现出各种各样的离子电导特性,对Na+、K+、Ca2+和Cl-具有选择性,并被不同机制所激活,如电压改变、机械刺激或细胞内钙离子浓度的变化[40]。卵母细胞的阴离子通道包括钙离子依赖的氯离子通道,如bestrophins和TMEM16A,以及电压依赖的氯离子通道/转运体,如ClCs。在非洲爪蟾中,当卵母细胞受精后几乎马上产生一个快速的防止多精受

精反应,这就来源于由TMEM16A介导的CaCCs受刺激后引起一个瞬时外向电流,导致细胞膜电位去极化,这能防止进一步的精卵融合[41-42]。TMEM16A除了在蛙类卵母细胞中的防止多精受精作用,还在最近Courjaret等[42]的研究中展示出调节卵母细胞形态的新功能。共聚焦成像的结果显示TMEM16A会增加卵母细胞

微绒毛的长度,这个是依靠TMEM16A连接到ERM蛋白和细胞骨架蛋白实现的。微绒毛的延长反过来就扩大了细胞膜的表面积。值得注意的是,TMEM16A的这

个新作用是不依赖于它的离子通道功能的。卵母细胞的成熟与内吞作用介导的微绒毛减少有关,这一过程对第一极化上皮的形成至关重要,而第一极化上皮可导致囊胚腔的形成。因此,TMEM16A塑造细胞膜的作用可能在卵子发生的过程中有一

定的参与。此外,考虑到TMEM16A在富含微绒毛的不同上皮广泛表达以及ERM 蛋白和细胞骨架蛋白的功能保守性,这些发现对上皮微绒毛的调节具有巨大的启示作用,有可能转化到多数上皮中。

综上所述,在女性生殖系统中,TMEM16A蛋白的生理特点、生理作用以及与女

性生殖系统疾病病理联系的研究都已取得了显著进展。当前的研究表现出了TMEM16A蛋白在女性生育过程中的潜在功能,这将为今后不孕不育方面的治疗

提供新的靶点和途径。同时,我们也应该考虑到由于人类组织取材的困难及伦理学限制,这些研究大部分都是建立在动物模型基础之上的,对人体TMEM16A缺乏

深入的研究,尚有很多问题亟待解决,如:在妊娠状态的子宫中,TMEM16A能

否调控子宫平滑肌的收缩;TMEM16A在人正常子宫内膜中的表达是否随月经周

期发生动态变化;PCOS患者的卵巢颗粒细胞中TMEM16A的表达是否下调等。

未来的研究仍需在TMEM16A与女性生殖系统某些生理过程的关系和调节机制以

及特异性阻断和激活药物方面进行大量深入的探索。随着研究的不断增多,人们对TMEM16A的认识也将更加全面。

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TMEM16A:钙激活氯通道研究进展

TMEM16A:钙激活氯通道研究进展 刘雅妮;张海林 【摘要】钙激活氯通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)组织分布广泛,参与了众多生理过程,如感觉传导、神经和心肌兴奋性调节、腺体和上皮分泌等,甚至可能参与细胞分裂周期与细胞增殖.钙激活氯通道生理病理意义如此重要,但直到2008年才报道了跨膜蛋白16A(transmembrane protein 16A,TMEM16A)为钙激活氯通道的分子基础,同时研究揭示TMEM16A在一些肿瘤组织中表达明显上调.该文即对钙激活氯通道的生理、病理学意义进行综述.%The Ca + activated Cl channels ( CaCCs ) play a variety of physiological roles in many organs and tissues, including transduction of sensory stimuli, regulation of neuronal and cardiac excitability, and transepithelial Cl secretion. In addition, CaCCs may be involved in the cell division cycle and cell proliferation. The molecular identity of CaCCs remained controversial until 2008 when TMEM16A, a member of the transmembraneprotein 16 family, was identified as an important subunit of CaCCs. In this review, the physiological and pathophysiological roles of CaCCs are discussed. 【期刊名称】《中国药理学通报》 【年(卷),期】2011(027)011 【总页数】4页(P1490-1493) 【关键词】钙激活氯通道(CaCCs);跨膜蛋白16A;分子基础;构效关系;特异性;肿瘤【作者】刘雅妮;张海林

钙离子激活的氯离子通道蛋白TMEM16A在女性生殖系统中的研究进展

钙离子激活的氯离子通道蛋白TMEM16A在女性生殖系统中 的研究进展 吴开林 【摘要】Transmembrane protein 16A (TMEM16A), the molecular basis of calcium-activated chloride chan-nels (CaCCs), is distributed in various tissues and organs of human body and has important significance in many physio-logical and pathological processes. In recent years, study on distribution and function of TMEM16A in female reproduc-tive system has gradually increased, such as the contraction of uterine smooth muscle, the synthesis of estrogen in ovari-an granulosa cells and the regulation of oocyte morphology, all of which suggest the physiological importance of TMEM16A in female reproductive system. This article will review the latest research progress of TMEM16A in the fe-male reproductive system.%作为钙离子激活的氯离子通道(CaCCs)分子基础的跨膜蛋白16A(TMEM16A)分布于人体多种组织器官中,对许多生理和病理过程具有重要意义.近年来,对TMEM16A在女性生殖系统中分布和作用的研究逐渐增多,比如参与子宫平滑肌的收缩、影响卵巢颗粒细胞雌激素的合成以及调节卵母细胞的形态等,这些都提示了TMEM16A在女性生殖系统中的生理重要性.现本文将就TMEM16A在女性生殖系统各方面的最新研究进展进行综述. 【期刊名称】《海南医学》 【年(卷),期】2017(028)020

氯离子通道在神经元疾病中的作用研究

氯离子通道在神经元疾病中的作用研究 一、绪论 神经元疾病是一类严重的疾病,包括癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病和帕金森氏综合征等。氯离子通道是神经元的重要组成部分,发挥着重要的调节作用,对神经元兴奋性和传导速度产生影响。本篇文章旨在探讨氯离子通道在神经元疾病中的作用。 二、氯离子通道的基本结构和功能 氯离子通道是一种膜蛋白,主要由多种亚基组成,包括α、β、γ等亚基。氯离子通道的主要功能是调节神经元的兴奋性,对神经元的动作电位和单元电压起到重要的影响作用。氯离子通道的活性受到多种因素的调制,包括细胞内钙离子水平、神经递质和药物等。 三、氯离子通道在神经元房间和传导中的作用 氯离子通道对神经元的兴奋性和传导速度产生影响,特别是在阈值附近的传导速度。氯离子通道的开放状态会使神经元处于较稳定的静息状态,而关闭状态则有助于神经元的兴奋。此外,氯离子通道还参与电信号传递的调节,对神经元传递信息起到重要作用。 四、氯离子通道与神经元疾病的关系

氯离子通道异常会导致神经元疾病的发生和发展。例如,氯离子通道过度活化可能导致癫痫发作的频繁发生,而氯离子通道失活则可能降低帕金森氏综合征患者的运动功能。因此,探索氯离子通道在神经元疾病中的作用机制,对于阐明神经元疾病的发生机制和开发针对性治疗方法具有重要的意义。 五、针对氯离子通道的治疗策略 目前,已有多种针对氯离子通道的治疗策略。例如,在癫痫治疗中,可以采用部分开放氯离子通道的药物,如苯二氮卓类药物和头孢拉定等;而对于帕金森氏综合征患者,可以通过给予钙拮抗剂等药物来抑制氯离子通道的活性,并减轻运动障碍症状。 六、结论 氯离子通道作为神经元的重要组成部分,在神经元兴奋性和传导速度中扮演着重要的角色。氯离子通道异常会导致神经元疾病的发生和发展,因此对其作用机制的研究和针对性的治疗策略的开发具有多大的意义。

氯离子通道研究进展

氯离子通道研究进展 刘雅妮;张会然;赵晨;黄东阳;杜雨薇;张海林 【摘要】氯离子是体内最重要最丰富的阴离子,它进出细胞的过程,除了与氯离子相关的一些转运体主动转运有关外,经过阴离子通道进行转运是重要方式之一。氯离子通道组织分布广泛,参与了众多的生理过程:包括细胞体积的调节、膜电位的稳定性调节、信号转导以及跨上皮运输等。该文重点综述了钙激活氯通道和容积调节氯通道的生理功能及分子基础,简单介绍了电压门控氯通道、囊性纤维跨膜电导转运体及配体门控氯通道。%Chloride is the most abundant anion in all organisms. Chloride channel,besides some active transporters,is one of the important pathways which allow chloride to go through the cell membrane. Chloride channels are probably present in every cell,from bacteria to mammals. Their physiological tasks include but not limited to cell volume regulation,stabilization of the membrane potential,signal transduction and transepithelial transporting. This review focus on the physiological functions and molecular identity of calcium activated chloride channels and volume regulated chloride channels,and also review briefly on voltage gated chloride channels, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator and ligand gated chloride channels. 【期刊名称】《神经药理学报》 【年(卷),期】2015(005)004 【总页数】10页(P33-42)

氯离子在细胞代谢和生长过程中的作用研究

氯离子在细胞代谢和生长过程中的作用研究 细胞是生命的基本单位,其正常的代谢和生长过程需要很多离子的参与。其中,氯离子在细胞代谢和生长过程中发挥了重要作用。本文将从细胞内氯离子的来源、氯离子的生物学意义及其在细胞代谢和生长中的作用几个方面进行分析和探讨。一、细胞内氯离子的来源 细胞内的氯离子是通过多种不同的方式来进入和维持的。一般有下面几种途径: 1、通过细胞膜的通道进入。细胞膜上有许多种不同的离子通道,其中一些通 道也能够允许氯离子进入细胞内部。多种离子通道存在于不同种类细胞中,比如,内分泌细胞上的钙离子通道中同时也能够让氯离子进入细胞内。 2、通过离子泵作用进入。细胞内的离子泵能够将氯离子从外部环境中运输到 细胞内,其中Na+/K+/Cl-共转运体是最重要的一种。 3、通过交换作用进入和离开。氯离子和其他离子能够通过离子交换器进行进 出细胞的调节。比如,在心肌细胞中,离子交换机制调节钾和氯离子的进出,从而控制肌肉细胞的舒缩。 二、氯离子的生物学意义 氯离子在细胞内并不是一种高浓度离子,其浓度仅是细胞内离子的一小部分。 但是,氯离子却对细胞代谢和生长过程发挥着非常重要的作用。主要有如下几点: 1、调节细胞大小。氯离子可以调节细胞体积和大小,从而维持细胞结构的稳定。特别是,当细胞内外环境溶液渗透压差异很大时,氯离子可以通过渗透压调节滑动门道及扩张通道,进而实现细胞体积的快速调节。

2、维持正常细胞内外环境的平衡。氯离子与钾离子、钠离子等离子体系相互 作用,共同维持细胞内和外的离子体系平衡。特别是,当细胞内外环境发生改变时,氯离子能够迅速调节离子体系平衡,以适应新的生存环境。 3、促进细胞分裂和增殖。氯离子在细胞过程中发挥重要作用,尤其是在细胞 分裂过程中,过程中的关键蛋白激活需要氯离子调节,同时氯离子也可以调节线粒体功能,促进ATP的产生,从而促进细胞的增殖。 三、氯离子在细胞代谢和生长中的作用 氯离子在细胞代谢和生长过程中的具体作用有很多种,其中主要有以下几个方面: 1、细胞内离子平衡的维持。细胞内外的催化酶和酶质都需要特定离子的参与,而氯离子在细胞内外修补缺失的离子,以维持细胞内的离子平衡。 2、调节蛋白质合成。氯离子在蛋白质合成过程中起到调节作用。它可以参与 蛋白质合成中的一氧化氮、碳酸氢盐等物质的调节,并且能够被用来调节蛋白质的结构和功能。 3、参与细胞分裂。氯离子参与了细胞分裂中相关的酶质活动,并参与了线粒 体中的许多活动,如促进ATP的产生,并通过维持新生代细胞的离子平衡能力, 促进细胞分裂。 4、参与ATP的合成。通过调节细胞中的另一种重要离子——钾离子,氯离子 可以参与细胞的ATP合成,促进细胞的正常生长和代谢。 综上所述,氯离子在细胞代谢和生长过程中具有重要的作用。通过进入细胞和 调节离子平衡,氯离子能够保证细胞正常的机能,促进细胞的增殖和分裂,从而使生命得以延续和发展。

钙激活氯通道 ANO1在小鼠心肌细胞的表达及其功能鉴定

钙激活氯通道 ANO1在小鼠心肌细胞的表达及其功能鉴定侯毅鞠;许会静;张雲乔;扈昕虹;郝峰 【摘要】AIM:To explore the expression of anoctamin 1 (ANO1), one of calcium-activated chloride chan-nels ( CaCCs) , in mouse cardiomyocytes and its functional properties.METHODS:The cardiomyocytes from the myocar-dial tissues of C57BL/6 mice were isolated with enzyme and purified by the differential adherent method.The cells were stained with monoclonal anti-sarcomeric actin and Cy3 to evaluate the purity of the myocardial cells.RT-PCR was used to detect the mRNA expression of ANO1 in the mouse cardiomyocytes.The protein expression of ANO1 in the mouse cardio-myocytes was determined by Western blotting analysis.The fluorescence quenching kinetics experiment was used to identify the ion transport properties of ANO1 in the mouse cardiomyocytes.RESULTS: The results of RT-PCR confirmed that ANO1 was expressed in freshly isolated myocardial cells.The results of Western blotting clearly demonstrated the protein expression of ANO1 in primarily cultured myocardial cells.Fluorescence quenching kinetics experiment on freshly isolated single myocardial cell revealed a pronounced outward rectifying property of the ANO1.The functional properties were simi-lar to the classic CaCCs.CONCLUSION:ANO1 expression was identified in the mouse myocardial cells.The function of CaCCs was generated by ANO1, suggesting that ANO1 is the molecular basis of CaCCs.%目的:探讨钙激活氯通道蛋白anoctamin 1( ANO1)在小鼠原代培养心肌细胞中的表达及其功能

钙释放激活钙离子通道的发现及研究现状

钙释放激活钙离子通道的发现及研究现状 陈晓芳;李丛鑫;王鹏业;王渭池 【期刊名称】《河南师范大学学报:自然科学版》 【年(卷),期】2009(37)6 【摘要】Ca2+释放激活Ca2+(CRAC)通道是位于非兴奋性细胞质膜上的慢Ca2+通道,是非兴奋性细胞(尤其T淋巴细胞和HEK 293细胞)中胞外Ca2+进入细胞内的主要途径.Ca2+内流是T淋巴细胞激活的最重要的生理生化特征之一.Orai1蛋白单体是组成CRAC通道的亚基,4个Orai1蛋白亚基构成一个四聚体CRAC通道.内质网Ca2+浓度的降低使得STIM1发生定向运动并产生聚集,从而激活了CRAC通道.STIM1蛋白把内质网Ca2+的损耗与CRAC通道上的Ca2+内流联系起来,行使了Ca2+浓度感受器的功能. 【总页数】5页(P103-107) 【关键词】CRAC通道;Orai1蛋白;STIM1蛋白 【作者】陈晓芳;李丛鑫;王鹏业;王渭池 【作者单位】中国科学院物理研究所软物质物理实验室 【正文语种】中文 【中图分类】Q51;Q67 【相关文献】 1.维拉帕米对三磷酸肌醇引起的大鼠肝细胞钙释放激活的钙电流的影响 [J], 崔宏;崔桂英;刘东举;滕瑞峰;郝丽英;李金鸣

2.二十二碳六烯酸对视网膜动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾离子通道的激活作用[J], 陈璇;邵珺;夏大云;王如兴;姚勇 3.人脐静脉血管内皮细胞容量激活和钙激活氯离子通道 [J], 钟宁;方奇志;张翼;周兆年 4.钙激活的氯离子通道A4通过抑制JAK激酶2/信号转导及转录激活蛋白3信号通路对食管癌细胞增殖、迁移及侵袭的影响 [J], 蒋可心;李宁;张旭 5.八肽胆囊收缩素激活钙离子通道和酪氨酸激酶诱导豚鼠心肌细胞内的游离钙增高(英文) [J], 赵晓云;凌亦凌;尚忠林;李清;尹京湘;檀国军 因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买

tmem蛋白家族分类

tmem蛋白家族分类 Tmem蛋白家族分类 Tmem蛋白家族是一类跨膜蛋白家族,其成员在细胞膜上具有跨膜结构,参与多种细胞功能的调节和信号传导。本文将对Tmem蛋白家族进行分类和介绍。 一、按功能分类 1. 转运蛋白:Tmem蛋白家族中的一部分成员具有转运物质的功能。例如,Tmem16家族成员在细胞膜上形成离子通道,参与离子的转运和电信号的传导。Tmem16A通常被称为CaCCs,具有钙激活的氯离子通道功能。另外,Tmem16F也被称为ANOs,参与磷脂外翻和氯离子通道功能。 2. 受体蛋白:Tmem蛋白家族中的一些成员具有受体功能,可以与外界信号分子结合,触发细胞内的信号传导。例如,Tmem16K是一种受体蛋白,能够与神经肽Y受体相互作用,参与胰岛素和葡萄糖的调节。 3. 信号传导蛋白:Tmem蛋白家族中的一部分成员参与细胞内信号传导的调节。例如,Tmem55B是一种负调节因子,能够与细胞内信号传导通路中的蛋白相互作用,抑制信号的传导。 二、按结构分类

1. 单跨膜蛋白:Tmem蛋白家族中的一部分成员只具有一个跨膜结构。例如,Tmem16A和Tmem16F都是单跨膜蛋白,其跨膜区域与离子通道结构密切相关。 2. 多跨膜蛋白:Tmem蛋白家族中的另一部分成员具有多个跨膜结构。例如,Tmem55B是一种具有6个跨膜结构的蛋白,其跨膜区域与信号传导通路相关。 三、按组织特异性分类 1. 神经系统特异性:Tmem蛋白家族中的一些成员在神经系统中表达较高。例如,Tmem16A在中枢神经系统中广泛表达,参与神经传递过程。而Tmem16F在脑部神经元中表达较高,参与神经调节。 2. 免疫系统特异性:Tmem蛋白家族中的另一部分成员在免疫系统中表达较高。例如,Tmem55B在免疫细胞中表达较高,参与免疫应答和炎症调节。 四、按疾病关联分类 1. 神经系统疾病:Tmem蛋白家族中的一些成员与神经系统疾病相关。例如,Tmem16K的突变与肌阵挛性侧索硬化症有关,该疾病是一种影响中枢神经系统的退行性疾病。 2. 免疫系统疾病:Tmem蛋白家族中的另一部分成员与免疫系统疾

钙激活氯离子通道蛋白TMEM16A在肿瘤中的作用

钙激活氯离子通道蛋白TMEM16A在肿瘤中的作用 跨膜蛋白16A(TMEM16A)是鈣激活氯离子通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)的分子构成,在多种类型的细胞中广泛表达,包括分泌上皮细胞、气道平滑肌细胞和伤害感受神经元。近几年发现TMEM16A在许多肿瘤细胞中有过表达的现象,不同肿瘤细胞中TMEM16A激活不同的信号通路从而使TMEM16A过表达进而影响细胞的增殖和迁移从而促进癌症的进展。因此,TMEM16A的表达在肿瘤诊断和治疗中起到关键作用。TMEM16A是肿瘤治疗的新型靶点以及未来作为癌症预测和预后的指标。 标签:钙激活氯离子通道;TMEM16A;肿瘤;细胞增殖;细胞迁移 钙激活氯离子通道(Calcium-activated Chloride Channels,CaCCs)是一类在多种细胞中都广泛分布及表达的阴离子通道,从无脊椎动物到高等动物的各组织中均可检测到。TMEM16A也称为ANO1(anoctamin 1)、DOG1(discovered on gastrointestinal stronal tumor 1)、ORAOV1(oral cancer overexpressed 1)是CaCCs 的主要结构蛋白,参与众多的生理过程如感觉传导、神经和心肌兴奋性调节、腺体和上皮分泌以及细胞周期和细胞增殖[1],因TMEM16A的生理特性与肿瘤形成具有密切联系,在多种肿瘤组织和细胞中均被发现高表达现象,如乳腺癌、头颈鳞癌、结直肠癌、食道癌、肝癌、前列腺癌、胃癌和神经胶质瘤。因此降低TMEM16A的表达可以有效抑制肿瘤生长,使之成为癌症治疗的新型靶点,因而近年来受到高度重视。 人类染色体的11q13区域表达的许多蛋白与细胞增殖和凋亡有关,如CCND1,FGF4,TMEM16A以及PPFIA1等。11q13区域的扩增伴随着TMEM16A 的扩增,使其在肿瘤细胞中过表达。Duvvuri等人的研究显示TMEM16A过表达能够激活ERK1/2信号通路并作用于细胞周期蛋白从而促进肿瘤细胞增殖,敲低TMEM16A可以抑制肿瘤的生长和细胞的增殖,将癌细胞阻遏在G1期[2]。抑制TMEM16A的蛋白表达或通道活性可明显抑制某些肿瘤的发展,因此TMEM16A 有望成为肿瘤治疗过程中的新靶点。当细胞内Ca2+浓度升高时,TMEM16A被激活。CaCCs与K+通道共同作用导致Cl-与K+外流,细胞体积减小。血管内皮细胞收缩,有助于肿瘤细胞渗出。此外肿瘤细胞在迁移的过程中,细胞骨架蛋白发生动态变化,加强了细胞基质的粘附性。已有研究表明TMEM16A与Ezrin,Moesin以及RhoA蛋白关系密切。这些蛋白被证明在细胞质膜与细胞骨架之间起到桥联作用。Adrian等人通过检测细胞凋亡相关基因发现,敲低TMEM16A 会使得抗凋亡基因Mcl-1、Bcl-2和Survivin表达下调,而细胞凋亡的标志物PARP 和凋亡产物Caspase3和Caspase9的表达均上调,证明了TMEM16A具有促进癌细胞生存以及抗凋亡的功能[3]。

TMEM16F与相关疾病的研究进展

TMEM16F与相关疾病的研究进展 王婵娟;张捷;乔蕊 【摘要】跨膜蛋白16F(TMEM16F)又称Anoctamin(ANO)6,是在多种细胞中表达的跨膜蛋白Anoctamin家族中的一员.目前发现的TMEM16F的主要功能有:(1)钙离子(Ca2+)依赖的氯离子(Cl-)通道,参与细胞容量调节;(2)Ca2+调节的非选择性阳离子通道;(3)Ca2+依赖的磷脂翻转活性,参与凝血、细胞凋亡和骨质钙化等多个生理过程.所以在以上功能的基础上,TMEM16F基因的突变与一种罕见的遗传出血性疾病——Scott综合征密切相关.同时,TMEM16F的缺陷还会导致骨矿化障碍和细胞容量调节障碍等.文章对TMEM16F的结构及功能进行了综述,旨在阐明TMEM16F在相关疾病的发病机制、诊断和治疗方面的重要作 用.%Transmembrane protein 16F(TMEM16F),also called Anoctamin(ANO)6,is a member of Anoctamin family,which is expressed in many types of cells. At present,the major functions of TMEM16F that have been demonstrated include:(1) Ca2+-dependent Cl- channel,which takes part in the regulation of cell volume;(2) Ca2+-regulated nonselective cation channel;(3) Ca2+-dependent phospholipid scramblase,which takes part in coagulation,cell apoptosis,bone mineralization and so on. Hence,at the basis of these functions,TMEM16F gene mutation is closely related with Scott syndrome,a rare inherit bleeding disease. The defect of TMEM16F can cause the dysfunction of bone mineralization and cell volume regulation. This review focuses on the structure and functions of TMEM16F,so as to show the role of TMEM16F in the physiopathologic mechanism,diagnosis and treatment of related diseases.

心脏ClC-3容积感受性氯离子通道研究进展

心脏ClC-3容积感受性氯离子通道研究进展 作者:薄冰 来源:《科技资讯》 2014年第15期 薄冰 (河南大学体育学院运动人体科学教研室河南开封 475000) 摘要:本文对于ClC-3容积感受性氯离子通道在心血管疾病中的作用进行综述,该通道在心肌细胞容积稳定、心肌缺血再灌注、心肌肥厚及心力衰竭等状态下的电生理活动中发挥重要作用,并为多种心律失常的机制探讨及治疗提供理论依据。 关键词:ClC-3氯离子通道心脏细胞容积电生理 中图分类号:R541 文献标积码:A 文章编号:1672- 3791(2014)05(c)-0223-02 ClC-3是ClC电压门控氯离子(Cl-)通道基因家族成员之一[1],1994年,Kawasaki等[2]首 次应用聚合酶链反应技术在大鼠肾脏中克隆出ClC-3 cDNA,该基因可表达生成一种生物学及药 理学特性与心肌容积感受性氯离子通道(volume-regulated Cl- channels,VRCCs)一致的外向整流Cl-通道,随后的相关实验也证实ClC-3基因是构成心肌细胞容积感受性氯离子电流(ICl,vol)的主要分子结构基础[3~5]。应用ClC-3基因敲除小鼠(Clcn3-/-)的研究发现,Clcn3-/-小鼠心脏中VRCCs的特性发生明显变化,除ClC-3外的一些膜蛋白也发生了明显的变化。Xiong等[6] 对心脏ClC-3基因敲除小鼠研究发现,组成内源性VRCCs的ClC-3基因表达出现时间依赖性失活现象,并累及心脏功能。因此,本文将就ClC-3型Cl-通道在心脏功能活动中作用的近期研究进 行综述,为进一步探讨该通道在心肌缺血/再灌注、心肌肥大及心力衰竭等病理状态下的作用提 供理论依据。 1 ClC-3氯离子通道与细胞容积稳定 细胞容积的急性增加可引起容积下降调节(regulatory volume decrease, RVD)机制的产生并引导细胞回归至正常体积,以防止细胞结构及功能的完整性遭受破坏。由ClC-3构成的内源性VRCCs在多种病理生理状态下细胞容积的调节中发挥重要作用[7~8]。研究发现,在心室肌细胞上,细胞肿胀可诱发一种不依赖时间和电压的电流,此电流对SITS、DIDS、NPPB敏感,但不被9-AC和NPPB阻断,其激活不依赖细胞内钙,对PKA的阻断剂也不敏感。1992年,Sorota[9]对犬心 房细胞上的一种对渗透压敏感的电流进行测量,发现胞外渗透压由293 mosm/kg降至221 mosm/kg时可产生这种电流,在心房肌细胞体积增加12%时,或当细胞的低渗而致肿胀时,可诱发 一种具有外向整流特性的电流,该通道的主要作用就是通过引发RVD而维持细胞容积的动态稳定。ICl,vol广泛表达于不同动物心脏中的几乎所有部位,在心房肌细胞中通道的密度较心室肌细胞 中的高,并且在人的心房和心室肌细胞中也有表达。生理条件下,ICl,vol可能承担力传导与容 积调节的中介作用,从而在牵拉和容积刺激下对心肌功能活动的调节中发挥重要作用。 2 ClC-3氯离子通道与缺血预适应诱导的心肌保护 缺血预适应(ischemic preconditioning, IPC)能够显著减少持续心肌缺血引发的心肌梗塞,这一保护过程包括早期阶段(持续1~2小时)和后期阶段(持续24~72小时)。Diaz等[10]研究 发现,阻断兔心肌细胞ICl,vol电流可导致短暂缺血及低渗压力引发的IPC保护效应缺失。

TMEM16A和TMEM16B在CCI模型鼠DRG神经元上的表达

TMEM16A和TMEM16B在CCI模型鼠DRG神经元上的表达 TMEM16A和TMEM16B在CCI模型鼠DRG神经元上的表达摘要: 神经系统疾病如慢性疼痛对人类健康和生活质量造成了巨大影响。当外周神经受损后,神经元会对机械性触发和炎症反应产生异常感应,从而引发疼痛。本研究旨在探究研究TMEM16A和TMEM16B这两个类似于钙激活氯离子通道蛋白在CCI(Chronic Constriction Injury)模型鼠DRG(Dorsal Root Ganglion)神经元上的表达情况,以期开发新的疼痛治疗靶点。 引言: 神经疼痛是一种非常常见的病症。而疼痛信号的产生和传递主要涉及神经通道和转运通道蛋白的功能调节。最近的研究显示,TMEM16A和TMEM16B这两个TMC(transmembrane channel-like)家族蛋白在疼痛信号传递中发挥重要的作用。由于两者的功能有所重叠,本研究旨在进一步探究它们在CCI模型鼠DRG神经元中的表达情况,为相关疼痛治疗的研究提供新的方向。 材料与方法: 本研究选择CCI模型鼠DRG神经元作为实验对象。CCI手术后,分离DRG神经元并获取组织样本。通过免疫组化染色、Western blot和RT-PCR等方法检测TMEM16A和TMEM16B的表 达水平,并与正常鼠DRG神经元进行比较。 结果: 通过免疫组化染色,我们观察到在CCI模型鼠DRG神经元中,TMEM16A和TMEM16B的表达明显增加。进一步的Western blot 结果也验证了这一发现。与正常鼠DRG神经元相比,CCI模型

鼠的TMEM16A和TMEM16B的蛋白表达水平增加了约2倍。 此外,通过RT-PCR结果发现,在CCI模型鼠DRG神经元中,TMEM16A和TMEM16B的mRNA表达水平也显著上调。与正常组相比,CCI模型鼠组中TMEM16A和TMEM16B的mRNA表达分别增加了1.5倍和1.7倍。 讨论: 以上结果表明,在CCI模型鼠DRG神经元中,TMEM16A和TMEM16B的表达水平显著上调。这一发现与之前的研究结果一致,证实了TMEM16家族蛋白在疼痛信号传递中的重要性。 由于TMEM16A和TMEM16B是能够调节离子通道的蛋白,其上调的表达可能会导致神经元兴奋性增加,从而增加了疼痛信号的产生和传递。因此,TMEM16A和TMEM16B可能成为潜在的疼痛治疗靶点。 然而,本研究仅仅探究了CCI模型鼠DRG神经元中TMEM16A和TMEM16B的表达情况,并没有进一步研究其对疼痛信号传递的具体功能作用。因此,需要进一步的研究来深入了解TMEM16家族蛋白在疼痛发生机制中的作用。 结论: 本研究发现,在CCI模型鼠DRG神经元中,TMEM16A和TMEM16B的表达水平显著上调。这一发现为神经疼痛的治疗提供了新的切入点。进一步的研究可以探究TMEM16A和TMEM16B 在疼痛信号传递中的具体作用,并寻找针对这两种蛋白的新型药物的筛选。这将有助于研发更有效的疼痛治疗方法,提高患者的生活质量 本研究的结果表明,在CCI模型鼠DRG神经元中,TMEM16A和TMEM16B的表达水平显著增加。这与之前的研究结

Cullin蛋白在生殖系统中的研究进展

Cullin蛋白在生殖系统中的研究进展 田烨;赵涵;陈子江 【期刊名称】《中国医学科学院学报》 【年(卷),期】2013(035)001 【摘要】Cullin蛋白是Cullin-Ring E3类泛素连接酶(CRLs家族)的组成部分,可通过参与多种蛋白的泛素化修饰来调节蛋白活性,在多种生物学过程中发挥重要作用,目前在生殖系统中的研究日渐增多,本文总结了Culling家族各成员在配子发生与成熟、胚胎发育、生殖内分泌疾病及妇科肿瘤等生殖系统相关疾病中的作用.%Culling protein is a member of Cullin-Ring-based E3-ligases ( CRLs family) , which belong to E3 ubiquitin ligases. Cullin plays diverse and essential roles in many biological processes through mediating the ubiquitination of target proteins. This article summarizes the potential functions of Culling proteins in gamete genesis and maturation, embryo development, and reproductive related disorders. 【总页数】5页(P125-129) 【作者】田烨;赵涵;陈子江 【作者单位】山东大学附属省立医院生殖医学中心国家辅助生殖与优生工程技术研究中心生殖内分泌教育部重点实验室山东省生殖医学重点实验室,济南250021【正文语种】中文 【中图分类】R71

三种离子通道在中国鲎脑神经节的分布

三种离子通道在中国鲎脑神经节的分布 1. 引言 1.1 研究背景 研究背景:神经元是构成神经系统的基本单位,神经元之间的通信主要通过离子通道进行。离子通道在神经元内外维持离子浓度差,从而调节神经元的兴奋性和传导性。在中国鲎脑神经节中,离子通道在神经信号传导中扮演着重要的角色。目前关于中国鲎脑神经节离子通道的分布及作用机制的研究还相对较少,而这些研究对于理解神经信号传导的机制具有重要意义。 钾离子通道、钠离子通道和钙离子通道是三种主要的离子通道,在神经信号传导中发挥着不可替代的作用。钾离子通道主要参与维持静息膜电位的稳定性,调节动作电位的复极化过程;钠离子通道主要参与调节动作电位的上升相,促进神经元的兴奋性;钙离子通道主要参与调节突触传递神经信号的过程。通过对这三种离子通道在中国鲎脑神经节的分布及作用进行研究,可以更深入地了解神经信号传导的机制,并为神经疾病的治疗提供新的思路。 因此,本研究旨在探究三种离子通道在中国鲎脑神经节的分布特点及其作用机制,为神经信号传导机制的研究提供新的视角和理论基础。 1.2 研究目的

本研究的目的是通过对中国鲎脑神经节进行详细的解剖研究,探讨三种主要离子通道在该神经节中的分布特点。通过了解这些离子通道在神经节中的分布情况,我们可以更深入地了解其在神经元兴奋性调控中的作用机制,为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。通过研究离子通道在中国鲎脑神经节中的分布情况,我们也可以为基础研究和药物研发提供更加详细和全面的数据支持,为神经生物学领域的发展做出贡献。通过这些研究,我们希望能够揭示中国鲎脑神经节中三种离子通道的作用机制,为神经科学研究和神经疾病治疗开辟新的研究领域和方向。 1.3 研究意义 神经节是神经系统中起调节和传导作用的重要部位,而离子通道在神经节中起着至关重要的作用。通过研究三种离子通道在中国鲎脑神经节的分布情况,可以深入了解这些通道在神经节功能中的具体作用机制。这不仅有助于解开神经节活动调控的分子机制,也为神经科学领域的相关研究提供了重要的参考和启示。对于三种离子通道在神经节中的分布特点进行深入的分析,有助于揭示神经节不同区域的功能差异性,为今后相关疾病的治疗提供更为有效的靶点和策略。 2. 正文 2.1 中国鲎脑神经节的解剖结构

抗癫痫药物的作用机制研究进展

抗癫痫药物的作用机制研究进展 [摘要]癫痫是一种有多种不同原因引起的严重脑病。本文着重从离子通道、神经递质、神经胶质细胞及自身抗体等几个方面对其作用机制进行了探讨,以更好地服务于抗癫痫新药的研究。 [关键词]癫痫;作用机制;离子通道 癫痫是由多种原因引起的一种慢性、反复性和突发性大脑功能失调。研究表明,癫痫与离子通道、神经递质、神经胶质细胞[1]及自身抗体[2]等有密切关系。本文对主要的作用机制加以综述。 1 作用于离子通道 离子通道是担负中枢神经系统兴奋性活动以及形成神经环路的核心构件,任何离子通道的改变都有可能异化通道蛋白的正常功能,造成中枢神经系统电活动的失衡,最终诱发异常同步化放电,从而导致癫痫发作。特别是钙通道功能受损在全身性癫痫的发病过程中更是起到了重要作用。[3、4] 1.1 钙离子通道:钙离子是体内重要的阳离子之一,在稳定内环境和传递生物信息中起重要作用。正常情况下,细胞外液Ca2+浓度为1~2mmol/L左右,细胞内液Ca2+浓度仅10-7mmol/L,相差(1-2)×107倍。细胞膜对Ca2+的通透性很低以及细胞膜的钙泵(Ca2+/2H+-ATP酶)可将细胞内液的逆浓度梯度泵出细胞外是导致这种跨膜浓度差的两种机制。而电压依赖性钙通道(voltage-dependentCa2+chanel,VDCCs)的突变可能破坏了这种正常的跨膜浓度差。早在20多年前,Traub就发现细胞外游离钙离子浓度的减少可能诱发脑组织中痫样动作电位,钙离子的减少现在被认为是反映了通过神经元VDCCs而发生的钙离子内流现象。 1.2 钠离子通道:它可以产生电流、克服膜电容和膜电阻、产生动作电位(上升期)和传播自生动作电位。另外卢非酰胺(Rufinamide,CGP-33101)与处于非激活状态的Na+通道相互作用,限制在神经元上高频率的开放,减少癫痫的发作频率。 [5、6]Vimpat(Lacosamide)[7]也被证明具有调节钠离子通道的活性,可以通过降低钠离子通道的过度活性,来控制神经细胞的活性治疗癫痫。

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