钾离子通道在特发性视神经炎发病中的作用研究进展
IKCal与ION
IKCal在初始T细胞或T。。表达约20个/细胞,激 活后可在48 h内增加至500个/细胞,因此初始T细 胞及T。M激活后IKCal表达上调并取代Kvl.3成为细 胞膜上主要的钾离子通道。由此推测IKCal可能主要 在初始T细胞及T。。介导的免疫反应中起作用。 Reich等Ⅲ1研究发现,IKCal选择性阻滞剂
(protein histidine phosphatase 1,PHPT—1)通过使IKCal
通道358位的组氨酸去磷酸化,抑制IKCal通道,从而 对CD4 T细胞起负调节作用¨“。提示IKCal选择性 阻滞剂可能成为新的免疫抑制剂。 4钾离子通道与ION的治疗 糖皮质激素是目前治疗ION的主要方法,但研究
helianthus
TRAM.34可减少MOG~,,诱发的EAE鼠脊髓中细胞
因子如TNF一仅、IFN一1的分泌,同时可减轻EAE鼠的临 床症状。该研究同时发现,经TRAM一34治疗后并未减 少EAE鼠脊髓中炎性细胞的浸润,但减少了TNF一仅和 IFN一叮的分泌,表明IKCal可能参与细胞因子的分泌, 而与细胞的增生及浸润无关。组氨酸磷酸酶蛋白1
of Ophthalmology,Affiliated
First Hospital,Chongqing Medical
University,
Chongqing 400016,China
Abstract However,there
Idiopathic optic
are a
neuritis(ION)is
potassium channel,such
as
stichodactyla
peptide(ShK)and TRAM-34,was found
a
be
involved
in
the
immunopathogenesis of ION,and regulation of potassium channel provide reviewed the research effective treatment. Key words advance of potassium channel in ION.It is
・综 钾离子通道在特发性视神经炎发病中的作用研究进展
刘Hale Waihona Puke 述・珏综述
李平华 advance
审校
Research
in
the
effect
of potassium channel
on
pathogenesis
of
idiopathic optic neuritis
Liu Jue,Li Pinghua.Department
ionic
cell,细胞表面标记为CCR7+
memory T cell,
CD45RA+)、中央记忆T细胞(central
T。。,细胞表面标记为CCR7+CD45RA一)及效应记忆 T细胞(effector
memory T
cell,TEM,细胞表面标记为
CCR7一CD45RA一)。研究显示,T细胞依线性分化途 径分化,即初始T细胞一效应T细胞一T。。一T。。。当 病原微生物感染机体后,抗原特异性T细胞发生克隆 性增生并分化为效应T细胞;当病原体被清除后,大 多数效应T细胞死亡,只有少数细胞存活并分化成长 寿命的记忆T细胞。初始T细胞及T。M主要存在于淋 巴结、脾脏和血液,而不存在于非淋巴组织,当机体受 到抗原刺激后细胞因子的产生和对靶细胞的杀伤功能
10 9
in effector
memory T cells
as
new target for
Clin Invest,2003,
111(11):1703—1713 Wulff
H,Beeton C,Chandy KG.Potassium channels
as
therapeutic targets
for autolmmune 640—647 Rus H,Pardo is
release-activated calcium
后再进行转移,则诱发的EAE病情减轻;同样,鼠被诱 发EAE后再使用ShK可减轻其临床症状,且未观察到 明显的不良反应。Beeton等¨卜H1进一步合成了荧光素 标记的化合物ShK.F6CA。ShK.F6CA可高选择性地与 T细胞表面Kvl.3通道结合,通过流式细胞仪便能快速 定量检测高表达Kvl.3通道的T细胞数量及T细胞表 面Kvl.3通道的分布情况。该实验流式细胞检测结果 与膜片钳检测结果基本一致。由于流式细胞检测较膜 片钳检测更快,且可检测大量样本,因此可用于自身免 疫性疾病中高表达Kvl.3的T,M细胞筛选。 进一步研究发现,ShK(L5)可抑制人和鼠T胁的 增生及IL-2的生成¨“。通过每日1次的皮下注射 (10斗g/kg)即可达到血药浓度约300 pmol/L的稳态, 该剂量无心脏毒性反应且不引起临床化学和血液参数 的改变。ShK一186有抑制T。。活性和迁移的作用,从而 改善EAE的症状¨“。与ShK不同,D—Allo—ShK(ShK 的右旋非对映异构体)与Kvl.3通道结合不紧密,不 会被蛋白酶解且无抗原性,这对钾离子通道的研究大 有益处¨“。其他化合物如5-(4一phenylbutoxy)psoralen (Psora-4)也被证明对治疗EAE有效,其半数有效剂量 为3 nmol/L,经过皮下注射33 mg/kg的药物5 d后未 出现急性中毒反应¨“。上述研究结果提示钾离子通 道有望成为ION早期的诊断指标。
channelo pathy。AICP)”“1。
近年来国外研究发现T淋巴细胞钾离子通道Kvl.3
(voltage—gated
potassium
channel)和IKCal(intermediate-
conductance calcium activated potassium channel KCa
3
channel,CRAC)内流。选择性
阻滞钾通道将导致膜去极化,从而抑制钙内流,也进一 步抑制细胞因子的产生及细胞增生。
2
Kvl.3与ION
ION是Ffl直接针对髓鞘的抗原产生的免疫反应所 介导的,当T淋巴细胞进入神经系统后导致细胞黏附 分子、基质金属蛋白酶(batrix
metalloproteinases,
关键词
特发性视神经炎;钾离子通道;钾离子通道阻滞剂
分类号R 774.6文献标识码A文章编号1003-0808(2009)1l一1054-03
视神经炎(optic neuritis,ON)泛指所有视神经的 炎症性病变。临床上不明原因的ON,多数为多发性 硬化(multiple sclerosis,MS),少数为视神经脊髓炎 (Devic病),故称为特发性视神经炎(idiopathic
highly expressed
inflammatory infiltrates in multiple sclerosis
MMPs)和促炎症细胞因子等表达增加。电压门控钾 通道Kvl.3是EAE活化T。。和ION外周血中髓鞘特 异性T细胞的功能标志物¨…。Wulff等¨o早期研究发 现,ION患者外周血髓鞘反应性T细胞主要为T。。,在 体外培养接受髓鞘抗原刺激后其Kvl.3表达显著增 加;相反对其他抗原特异性的T细胞或来自正常人的 外周血髓鞘反应性T细胞主要是初始T细胞或T。M, 在体外接受抗原刺激后其Kvl.3表达仅轻度增加。 正常人髓鞘反应性T细胞为初始T细胞或T。。,在体 外接受髓鞘抗原反复刺激后能转化为T,M,这表明T。M 的出现是疾病过程中体内髓鞘抗原反复刺激的结果; 同时,ION患者外周血非髓鞘反应性T细胞或外周血 髓鞘反应性T细胞在接受其他丝裂原刺激时均不能出 现TFMKvl.3表达的改变。Beeton等¨卜121研究表明,被 动转移高表达Kvl.3的T细胞可诱发EAE,通过被动转 移诱发的EAE鼠外周血T细胞Kvl.3表达明显上调, 但如果在被动转移之前将此类T细胞与Kvl.3通道阻 滞剂Stichodactyla
disorders[J].Curr
Opin
Drug Diseov
Devel,2003,6(5):
CA,Hu L,et
on
a1.The
voltage-gated
potassium
channel
射免疫球蛋白治疗ON¨“、血浆交换拉…、高压氧、体外 反搏、中药、基因治疗嵋副等,与上述治疗相比,以
I I
Kvl.3
peptide(ShK)共同培养之
万方数据
・1056・
垦丛坠Q巳丛生呈!曼皇!:塑!!!竺垒!!三QQ!:∑21:兰!!堕2:!! MS[J].J
发现,单独口服强的松治疗不仅无益,而且复发率高于 对照组2倍。干扰素【1…、免疫抑制剂治疗(甲氨喋呤、 环磷酰胺、环孢素A等)、抗原特异性免疫治疗旧叫
(glatiramer acetate,GA)、活性维生素D、采用静脉内注
摘要
特发性视神经炎(ION)是一种神经眼科的常见疾病,严重威胁视力。因其病因及发病机制不明,治疗方法众
helianthus
多,疗效不一。目前研究发现钾离子通道如Stichodactyla
peptide(ShK)和7tRAM一34参与了ION的免疫发病过
程。控制炎性细胞上钾离子通道为ION的治疗提供了新的途径。就ION自身免疫性炎性细胞上钾离子通道的研究进 展进行综述,以期进一步明确其病因,寻求更有效的治疗方法。
万方数据
激活直接进入炎症区域产生大量的促炎因子…。 运用膜片钳技术发现的电压门控钾通道Kvl.3 和钙激活依赖的钾通道IKCal是T淋巴细胞上主要表 达的钾通道类型,但表达的数量取决于细胞的分化状 态及激活状态。静息状态下,初始T细胞、T。。及T删 表达的Kvl.3(250个/细胞)明显高于IKCal(5个/细 胞);受抗原或丝裂原激活后,初始T细胞及T。M表达 类似数量的Kvl.3(300个/细胞)和IKCal(500个/细 胞),而T。M表达的Kvl.3(1 500个/细胞)显著高于 IKCal(50个/细胞)¨1。冈此,钾离子通道变化是T细 胞分化与激活状态改变的结果,这种变化不仅可以发 生在ION,也可发生在1型糖尿病、类风湿性关节炎、 银屑病等其他自身免疫性疾病∽1。Kvl.3和IKCal通 过控制膜电位来调节钙离子信号事件,胞内钙离子浓 度升高导致膜去极化,并进而导致Kvl.3通道开放, 同时胞内钙离子浓度升高导致IKCal通道开放,二者 均引起膜超极化(钾离子外流),从而进一步导致胞外 钙离子通过钙离子释放活化的钙离子通道(calcium
内整流钾离子通道
内整流钾离子通道
内整流钾离子通道是一种细胞膜上的离子通道,它能够控制细胞内外钾离子的流动。
内整流钾离子通道主要存在于神经元、心肌细胞等组织中,发挥着重要的生理学和病理生理学作用。
内整流钾离子通道的功能主要表现在细胞动作电位的调节上。
当细胞膜受到刺激而产生兴奋时,内整流钾离子通道会打开,使细胞内的钾离子向外流动,从而抑制细胞动作电位的持续上升;当刺激消失时,内整流钾离子通道则会关闭,使细胞内的钾离子停止流出,从而恢复细胞的静息状态。
内整流钾离子通道的失调会导致一系列的疾病。
例如,某些突变型内整流钾离子通道会导致遗传性心律失常,表现为心跳过缓或过速等症状;另外,某些药物也会影响内整流钾离子通道的功能,从而引起心电图异常或心律失常等不良反应。
因此,对内整流钾离子通道的研究具有重要的临床意义,有助于促进相关疾病的早期诊断、治疗和预防。
- 1 -。
分子生物学中钾离子通道研究进展
分子生物学中钾离子通道研究进展 :钾离子通道是植物钾离子吸收的重要途径之一。
近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种钾离子通道基因,包括内向整流型钾离子通道基因(如OsAKT1,DKT1,Ktrrl,KIll,KZM1,ZMK2等)和外向整流型钾离子通道基因(如CORK,PTORK ,STORK 等)。
文章分别从结构、功能以及相关基因等三方面综述了关于植物钾离子通道的分子生物学研究进展,并对应用生物工程技术改良植物的钾营养性状进行了讨论。
:钾离子通道;结构;基因离子通道(ion channe1)是跨膜蛋白,每个蛋白分子能以高达l08个/秒的速度进行离子的被动跨膜运输,离子在跨膜电化学势梯度的作用下进行的运输,不需要加入任何的自由能。
一般来讲,离子通道具有两个显着特征:一是离子通道是门控的,即离子通道的活性由通道开或关两种构象所调节,并通过开关应答相应的信号。
根据门控机制,离子通道可分为电压门控、配体门控、压力激活离子通道。
二是通道对离子的选择性,离子通道对被转运离子的大小与电荷都有高度的选择性。
根据通道可通过的不同离子,可将离子通道分为钾离子(potassium ion,K )通道、钠离子(natrium ion,Na )通道、钙离子(calcium ion,Ca2 )通道等。
其中,K 通道是种类最多、家族最为多样化的离子通道,根据其对电势依赖性及离子流方向的不同,可把K 通道分为两类:①内向整流型K 通道(inward rectifier K channel;Kin),②外向整流型K 通道(outward rectifier Khannel;K out)。
K 是植物细胞中含量最为丰富的阳离子,也是植物生长发育所必需的唯一的一价阳离子,它在植物生长发育过程中起着重要的作用,具有重要的生理功能。
植物中可能存在K 通道,这一点早在20世纪6o年代植物营养学界就有人提出,而一直到80年代才被Schroeder等人[23证实,他们利用膜片钳(patch chmp)技术,首先在蚕豆(V/c/afaba)的保卫细胞中检测出了K 通道钾离子通道的结构单个钾离子通道是同源四聚体,4个亚基(subunit)对称的围成一个传导离子的中央孔道(pore),恰好让单个K 通过。
钾离子通道功能
钾离子通道功能
钾离子通道是细胞膜上的一种离子通道,其主要功能是在神经元、心肌细胞、肌肉细胞和其他细胞类型中,控制细胞的膜电位和离子通量。
钾离子通道的开放和关闭决定了细胞的兴奋性和肌肉收缩的能力。
此外,钾离子通道还参与了多种生理过程,如胚胎发育、细胞凋亡和神经递质释放等。
在神经元中,钾离子通道的作用是保持细胞的静息膜电位。
当神经元受到兴奋时,钠离子通道会打开,导致细胞内钠离子的浓度增加,进而导致细胞内电位的变化。
此时,钾离子通道也会打开,使得细胞内的钾离子外流,细胞内电位的变化逐渐恢复到静息膜电位,使神经元能够重新兴奋。
在心肌细胞中,钾离子通道参与了心肌细胞的复极过程。
当心肌细胞受到兴奋时,钠离子通道会打开,导致心肌细胞内钠离子的浓度增加,细胞内电位升高。
此时,钾离子通道也会打开,使得细胞内的钾离子外流,细胞内电位逐渐恢复到静息膜电位,使心肌细胞能够重新兴奋。
总的来说,钾离子通道是细胞内离子平衡和兴奋性调节的重要调节器。
钾离子通道的功能异常与多种疾病相关,如心律失常、癫痫和神经系统退行性疾病等。
因此,对钾离子通道的深入研究有助于对这些疾病的预防和治疗。
视神经炎的分类及诊疗进展
视神经炎的分类及诊疗进展田国红;孙兴怀【摘要】视神经炎(ON)是导致青、中年人群急性视力下降的常见视神经疾病,其发病机制与免疫炎性反应后中枢神经系统脱髓鞘,胶质细胞增生、坏死密切相关.在白种人群中,ON和多发性硬化(MS)关系极为密切.随着对该病流行病学及病理机制研究的深入,ON的疾病谱也不断扩展,人们对ON的疾病分类、诊断、鉴别诊断以及治疗都有了更深刻的认识.以往按照疾病部位的简单分类已不能满足临床诊疗的需要,典型ON与不典型ON的提出为疾病的鉴别诊断及治疗奠定了基础.本文结合国内ON的疾病谱特点对该病的研究进展做一总结,有助于临床诊疗的规范化及个体化.【期刊名称】《中国眼耳鼻喉科杂志》【年(卷),期】2015(015)002【总页数】5页(P79-83)【关键词】视神经炎;多发性硬化;视神经脊髓炎;不典型视神经炎;治疗【作者】田国红;孙兴怀【作者单位】复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科上海200031;复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科上海200031【正文语种】中文视神经炎(optic neuritis,ON)是由多种病因导致的急性视神经的炎性病变。
随着生物免疫学技术及影像学技术的发展,人们逐渐认识到这一貌似简单的疾病背后的发病机制却千差万别,病变受累部位也不仅仅局限在视神经。
国内亚洲人群的ON 与西方典型的脱髓鞘视神经炎不论从发病年龄、临床表现及预后均存在差异。
本文通过总结目前ON的研究进展,结合国内临床常见疾病谱,对ON的分类、诊断、鉴别诊断与治疗做一概述,有助于临床诊疗的规范化及个体化。
全球单侧ON的年发病率为0.94/100 000~2.18/100 000[1-3]。
日本的流行病学数据显示年发病率为1.62/100 000[4],与全球平均发病率接近。
Meta分析数据显示,北半球及高纬度地区的发病率高,男女比例在北欧为1∶3[5]。
而日本1992~1993年新发病的550例患者中,男女比例为1∶1.22[4]。
神经病学疾病的离子通道研究
神经病学疾病的离子通道研究神经病学疾病是指与神经系统相关的疾病,包括但不限于神经退行性疾病、神经免疫病、神经肌肉疾病和神经变性疾病等。
离子通道是神经细胞的重要组成部分,参与神经信号的传导和维持细胞内外的离子浓度平衡。
本文将讨论神经病学疾病中离子通道的研究进展。
离子通道是负责细胞膜上离子运输的蛋白质通道。
在神经元中,离子通道的功能是在特定的时间和条件下,允许或阻止特定的离子通过细胞膜,从而控制神经细胞的电活动。
离子通道的结构、功能和调控异常可能导致神经病学疾病的发生和发展。
近年来,离子通道基因突变在神经病学疾病的研究中引起了广泛关注。
离子通道基因突变可以导致离子通道功能异常,进而影响神经细胞的电活动和离子平衡,从而引发神经病理生理过程。
例如,钠通道基因突变已经与多种神经病学疾病如癫痫、肌无力症和周期性瘫痪等相关联。
钙通道基因突变则与旋转性眩晕、共济失调和前庭神经元病等疾病有关。
此外,离子通道的调控异常也与神经病学疾病的发生和发展密切相关。
神经系统中复杂的离子通道网络受多种调控因子如蛋白质激酶和磷酸酶的调控。
神经病学疾病常伴随着离子通道调控异常的发生,如钠通道调控蛋白质突变导致的钠通道功能改变引起的癫痫等。
研究表明,针对离子通道的治疗方法可发展为神经病学疾病的有效治疗手段。
例如,针对钠通道的药物如卡马西平和苯妥英钠已被广泛用于癫痫的治疗。
此外,离子通道在药物开发中也扮演了重要的角色。
许多神经药物的研发与离子通道的功能有关,如钠通道抑制剂、钙通道拮抗剂和钾通道增强剂等。
综上所述,离子通道在神经病学疾病的研究中具有重要作用。
离子通道基因突变和调控异常是神经病学疾病发生的重要机制。
研究离子通道的功能和调控机制,有助于深入理解神经病学疾病的发生和发展,并为神经病学疾病的诊断和治疗提供新的方向和靶点。
钠离子通道在神经性疾病发病机制的研究进展
基因组学与应用生物学,2020年,第39卷,第10期,第4866-4871页评述与展望R e v i e w a n d Progress钠离子通道在神经性疾病发病机制的研究进展张慧敏1田欢2张晶钰1东北林业大学生命科学学院,哈尔滨,150040; 2东北林业大学野生动物与自然保护地学院,哈尔滨,150040* 通信作者,***********************摘要电压门控型钠离子通道(voltage-gated sodium channel,V G S C)是大脑所有区域神经元兴奋性的关键膜蛋白通道,也是影响神经元电兴奋性的关键因素。
它们通过外周和中枢神经系统中的动作电位产生和传播 来传输电信号,在静止、激活和失活状态之间进行转换。
越来越多的证据表明V G S C不仅在神经元的正常电 生理活动中起重要作用,而且与神经性疾病密切相关,目前,已经成为治疗多种神经性疾病的靶点。
本综述总 结了 V G S C的结构和功能及在神经性疾病中所发挥的作用,为今后神经性疾病的治疗提供理论基础。
关键词钠离子通道,神经性疾病,突变Research Progress of Sodium Channel in the Pathogenesis of Neurological DiseasesZhang Huimin 1Tian Huan2Zhang Jingyu l*1 College of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin, 150040;2 Northeast Forestry University College of Wildlife and Protected Area, Harbin, 150040* Corresponding author, ***********************DOI: 10.13417/j.gab.039.004866Abstract Voltage-gated sodium channel (V G S C)i s a key membrane protein channel for neuronal excitability in a l l regions of the brain,and also a key factor affecting neuronal electrical excitability.They transmit electrical signals through the generation and transmission of action potentials in the peripheral and central nervous systems, and switch between resting,activating and inactivating states.More and more evidences show that V G S C not only plays an important role in the normal electrophysiological activities of neurons,but also i s related to neurological diseases.At present,V G S C has become a target to a variety of neurological diseases.This article reviews the structure and function of V G S C and i t s role in neurological diseases,providing a theoretical basis for the treatment of neurological diseases in the future.K e y w o r d s Sodium channels,Neurological diseases,Mutation电压门控型钠离子通道(voltage-gated sodium channel,V G S C)是一种微孔跨膜蛋白 ,主要负责钠离子 的跨膜转运,是动作电位产生和传递最重要的膜通 道,影响可兴奋细胞对刺激发生反应的能力和生物 体基本生理功能。
不同浓度的钾离子对神经干动作电位传导速度的影响2
探究性实验3--渗透压
分 组
1
甘 2 露 醇 1
甘 4 露 醇 2
甘 8 露 醇 4
甘 露 醇 8
传 导 速
结果预测
• 钾离子浓度高时,传导速度减慢。细胞外 钾离子浓度过高,会造成胞外渗透压升高, 高渗透压导致神经脱水。神经纤维脱水以 后,直径变小,电阻增大,从而导致其传 导动作电位的机能下降甚至出现神经传导 阻滞。当浓度低时,传导速度减慢。
实验步骤和观察项目
• 一蟾蜍坐骨神经腓神经标本的制备 • 二仪器的连接与调试 • 三观察项目
观察项目
• 1找到神经的最适刺激强度,单击“开始”, 此时在显示屏上可见到两个动作电位的图 形。 • 2单击窗口“测量”,建立光标,从刺激伪 迹前沿到第一个动作电位的起始转折处, 在右侧窗口读出“t2”。再次移动光标,从 刺激伪迹前沿到第二个动作电位的起始转 折处,在右侧窗口读出“t1”。
注意事项
• 1分离神经干过程中,要求剥离干净,神经 分支及周围结缔组织应用眼科剪小心剪除, 切忌撕扯,以免损伤神经组织。 • 2神经干两端要用丝线扎住,然后浸于任氏 液中备用。取神经干时需用镊子夹持两端 扎线,切不可直接夹持或用手触摸神经干。 • 3神经干须经常滴加任氏液保持湿润,防止 标本干燥;也可将标本盒内充满石蜡,只 暴露电极,起到保护作用。
高浓度钾离子溶液的作用机制
• 邻旁未兴奋部位膜的兴奋性 • 当细胞外高钾离子浓度时,邻旁未兴奋部 位膜细胞内外钾离子浓度差减小,静息电 位减小,从而静息电位与阈电位差距减小, 造成其兴奋性升高,故传导速度加快。 • 综上,由于0期去极化的速度和幅度是主 要影响因素,因此,当细胞外钾离子浓度 升高时,动作电位的传导速度减慢。
邻旁未兴奋部位膜的兴奋性
离子通道蛋白在神经系统传导过程中的关键作用
离子通道蛋白在神经系统传导过程中的关键作用神经系统是人体内信息传递的重要系统,它负责感受、处理和传递各种信息,从而使我们的身体得以正常运作。
而在神经系统的传导过程中,离子通道蛋白起着关键的作用。
离子通道蛋白是一类能够调节离子在细胞膜上的通透性的蛋白质,它们通过控制离子的通道开放或关闭,参与调控神经信号的传递,从而影响神经系统的运作。
本文将探讨离子通道蛋白在神经系统传导过程中的关键作用。
首先,离子通道蛋白调节神经细胞的动作电位的产生和传导。
神经细胞是神经系统的基本单位,它们通过电信号进行信息传递。
当神经细胞受到刺激时,离子通道蛋白会发生构象变化,导致离子通道开放,使细胞膜上的离子(如钠离子、钾离子和钙离子等)在细胞内外之间进行快速输运。
这种离子的流动形成了电流,称为动作电位。
动作电位的传导是通过离子通道蛋白的开放和关闭来实现的,离子通过信号的电位差,依次在神经纤维上面传导,从而将信息传递给其他神经元或目标组织。
因此,离子通道蛋白的正常功能对于神经细胞的兴奋性和冲动传导至关重要。
其次,离子通道蛋白参与神经递质的释放和突触传递。
神经递质是神经系统中传递信号的化学物质,它们通过突触传递来实现神经信号的传递。
当动作电位到达神经末梢时,离子通道蛋白在突触前细胞的细胞膜上开放,使钙离子进入细胞内。
钙离子的进入触发了神经递质的合成、贮存和释放。
神经递质通过突触间隙传递给突触后细胞,并与突触后细胞上的离子通道蛋白结合,产生进一步的电信号。
离子通道蛋白的开放和关闭,以及神经递质的合成和释放等过程密切配合,共同调控了突触传递过程中的信号转导。
此外,离子通道蛋白在维持静息膜电位和离子平衡方面起着重要作用。
静息膜电位是神经细胞在没有刺激时的膜电位。
正常情况下,细胞内外的离子浓度差会导致细胞膜上的静息膜电位。
离子通道蛋白通过调节细胞膜上离子的通透性,维持了细胞内外的离子平衡,从而保持静息膜电位的稳定。
这种稳定的静息膜电位为神经细胞的正常兴奋性和正常的传导提供了基础。
缓慢激活延迟整流钾通道(IKs)的研究进展
协同参与调节其复极过程, 并以延迟整流钾通道(delayed rectifier potassium cur- rent,IK)的作用最为重要。
20 世纪60 年代末,Noble 和Tsien 首次在羊浦成分, 分别称为IK1和IK2[1]。
1990 年Sanguinetti等观察了E24031对豚鼠单不同的敏感性分别命名为快速激活的延迟整流钾通道(rapidly activated delayectivated delayed rectifier potassuim curr- ent, IKs)。
目前,普遍认为IK 包含3个成分,除了上述的两种通道以外,还包含超快激活的延迟整流钾电流(ul至少两倍。
有研究证明在KCNQ1/KCNE1通道上有两个功能各不相同的PKC作用位点,KCNE1上的磷酸化位点N102是PKC对IKs进行调控的作用位点[13]。
除此之外,PKC预调控会阻碍PKA对IKs的调控,而且PKC对于已经因为PKA调控而增强的IKs电流不产生作用,这说明PKA和PKC对IKs的调控是互相排斥的。
4 IKs阻断剂IKs对甲磺酸盐类有抵抗作用,但可被色原烷醇类(293B、HMR-1556),吲哚帕胺,硫喷妥钠,异丙酚和地西泮(L-768、673,L735、821或L-7)选择性阻断[15~17]。
此外,色原烷醇类对于开放通道的阻断作用具有对映选择性,(-)3 R,4S-293B和(-)3R,4S-HMR1556为有效的IKs选择性阻断剂就是很好的例子[1 8]。
IKs一开始就是Ⅲ类抗心律失常药的非常有吸引力的作用靶点。
这是因为I Ks由于它的缓慢失活特性在高速驱动频率下会出现累积,于是IKs阻断剂有希望在高频率下更有效地延长APD。
实际上,在人心室肌细胞中,293B延长APD和不应期且与频率无关,所以认为IKs阻断剂与IKr阻断剂相比较而言,致心律失常性更低[19]。
另外,因为IKs激活发生0mV附近,而这个电压较浦肯野纤维的动作电位更正,IKs在这个水平上应该不会延长APD。
钾通道的种类和功能
第26卷第2期 唐山师范学院学报 2004年3月 Vol. 26 No.2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2004────────── 收稿日期:2003-03-19作者简介:郑素玲(1962-),女,河北唐山人,唐山师范学院生物系副教授。
- 66 -钾通道的种类和功能 郑素玲(唐山师范学院 生物系,河北 唐山 063000)摘 要:钾通道在离子通道中种类最多,存在最广泛。
目前研究成果表明,钾通道有两大家族,他们的结构和功能各异,主要参与各种生理和病理反应,如细胞膜兴奋性的产生、神经递质的释放、保护心肌和抗心律失常等,而且和学习记忆的损伤、体温调控有着广泛的联系。
关键词:钾通道;电压门控钾通道;内向整流钾通道中图分类号:Q41 文献标识码:B 文章编号:1009-9115(2004)02-0066-02钾离子在人体的多种生命活动中起着非常重要的作用,其功能的实现,首先要通过细胞膜上的钾离子通道,进入胞浆后,与相应的位点结合或激活某些分子。
自从采用了全细胞膜片钳和单通道记录的电生理学技术,以及离子通道分子生物学、遗传学和电生理学的联合研究,使许多通道蛋白的分子结构已经逐步弄清,相当的通道cDNA 已经被克隆。
目前人们认为,钾通道是存在广泛、种类最多并且最复杂的一大类离子通道。
本文拟就钾离子通道的分类及功能做一个简要介绍。
1 生物体内的钾离子通道种类生物体内的钾离子通道共分为两大家族:电压门控通道家族和内向整流钾通道家族,它们的结构特征和功能有着显著的差异。
1.1 电压门控钾通道电压门控钾通道分子只由电压门控钠和钙通道分子中的一个重复区构成,经6次(S1-S2)穿膜,在S5与S6之间夹一个相当于钠通道P 段的H5段。
而整个通道是由4种相似分子围成。
通道的活化闸门也是由4个S4构成。
经鉴定,如将通道分子的N 末端除去,则灭活过程消失,如将切下的N 末端段注到胞内,则被切除了N 端而失去灭活过程的K 通道可再获得灭活过程。
