生理学报杂志
Acta Physiologica Sinica 생리학보
- 主管单位： 中国科学院
- 主办单位： 中国科学院上海生命科学研究院,中国生理学会
- 影响因子： 0.86
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 0371-0874
- 国内刊号： 31-1352/Q
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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川芎嗪抗链霉素耳毒性作用及其对豚鼠耳蜗外毛细胞钾通道的影响
本文旨在研究川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)拮抗链霉素耳毒性作用及其对豚鼠耳蜗外毛细胞K+通道的影响,探讨TMP拮抗链霉素耳毒性的离子通道机制.60只豚鼠随机分为6组,应用听觉脑干反应(auditory brainstem response,ABR)技术检测豚鼠ABR听阈,观测TMP的抗链霉素耳毒作用;并采用全细胞膜片钳技术观察TMP对耳蜗外毛细胞Ca2+敏感K+电流的影响.结果显示,TMP明显降低链霉素导致的豚鼠ABR听阈升高,提示TMP具有抗链霉素耳毒性作用;TMP能明显增大豚鼠耳蜗外毛细胞Ca2+敏感K+电流,并呈浓度依赖关系.结果提示,TMP通过增大K+通道电导而拮抗链霉素耳毒性作用.
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DNA-PK的活性与鼻咽癌细胞株CNE1/CNE2放射敏感性的关系
本文主要研究DNA依赖的蛋白激酶(DNA-dependent protein kinase,DNA-PK)与鼻咽癌细胞放射敏感性之间的关系.克隆形成实验分析鼻咽癌细胞CNE1/CNE2的剂量存活曲线,Signa TECT DNA-PK试剂盒检测DNA-PK活性,免疫荧光及激光显微共聚焦分析放疗前及放疗后15 min、1 h、6 h、12 h和24 h CNE1/CNE2细胞中Kus及DNA-PKcs的亚细胞定位,Western blot分析两株细胞中Kus蛋白的表达.结果显示:CNE1细胞在每个剂量点的存活分数均高于CNE2细胞;同时发现放疗前后CNE1细胞中的DNA-PK活性也均高于CNE2细胞,但两株细胞中Ku70/Ku80蛋白表达无明显差异;放疗可使DNA-PK活性增加,且各个检测时间点CNE1细胞增加的幅度大于CNE2细胞;DNA-PK亚基可同时定位于胞浆和胞核,但主要位于胞核,细胞照射后Ku70、Ku80和DNA-PKcs从胞浆转运到胞核.结果表明:DNA-PK活性更高可能是CNE1细胞较CNE2细胞更能抵抗放射的原因之一;放疗所致DNA-PK活性增高可能与DNA-PK亚基从胞浆转运到胞核有关,而与Ku蛋白表达的总量无关.
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持续性细胞皱缩在人上皮细胞凋亡过程中的必要性
持续性细胞皱缩是凋亡发生的一个主要标志.近期研究发现细胞皱缩在细胞凋亡过程中并不是一个被动的次要事件.在各种细胞中,包括人上皮细胞,凋亡因子(apoptogen)刺激后马上发生全细胞皱缩,又称为凋亡性容积减小(apoptotic volume decrease,AVD),继而发生caspase激活、DNA片段化、细胞破裂死亡.K+和Cl-通道的激活导致KCl外流,诱导AVD发生.抑制AVD发生可以抑制细胞凋亡.AVD与调节性容积增加(regulatory volume increase,RVI)异常相伴发生时,人上皮性HeLa细胞发生持续性细胞皱缩.RVI功能受损时,高渗本身就能诱导HeLa细胞持续性细胞皱缩,继而凋亡.即使在正常渗透压、无凋亡因子刺激的情况下,将HeLa细胞置于缺乏Na+或Cl-的溶液也会导致细胞持续性皱缩,继而凋亡.因此,AVD诱导和RVI异常所导致的持续性细胞皱缩是人上皮细胞发生凋亡的首要条件.
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胰管细胞HCO3-分泌:囊性纤维化跨膜电导调节体和SLC26转运体
胰管细胞以至少6倍浓度差逆向分泌HCO3-(人体浓度约140 mmol/L).HCO3-跨顶膜转运的可能机制包括SLC26阴离子转运体的Cl-HCO3-交换和囊性纤维化跨膜电导调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)对HCO3-的传导扩散.SLC26家族成员介导上皮顶膜Cl--HCO3-交换,胰管中检测到SLC26A6和SLC26A3.共表达研究揭示,鼠类slc26a6和slc26a3通过slc26的STAS结构域与CFTR的R结构域相互作用,导致活性互相增强.研究显示这些交换体是产电的:slc26a6介导1Cl-2HCO3-交换,slc26a3介导2Cl-1HCO3-交换.近期slc26a6-/-小鼠离体胰管研究显示,slc26a6介导大部分Cl-依赖的HCO3-跨顶膜分泌,与slc26a6的产电性一致.然而,因为人体能分泌非常高浓度的HCO3-,SLC26A6在胰管HCO3-分泌中的作用并不十分清楚.SLC26A6的作用只能在与人类似能分泌约140 mmol/L HCO3-的物种,如豚鼠中研究.现有的豚鼠研究数据显示,像slc26a6介导的1Cl 2HCO3-交换不可能完成这种高浓度差的HCO3-分泌.另一方面,CFTR的HCO3-电导性可以在理论上支持HCO3-逆向分泌.所以,在豚鼠和人胰腺HCO3-的分泌中,CFTR可能比SLC26A6发挥更大作用.
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上皮细胞K+通道的生理学意义与临床应用:跨上皮细胞转运的驱动力生成和K+循环
K+通道在上皮细胞内以极化的方式表达,形成一个庞大的膜蛋白家族.出于对主要依赖Na+-K+-ATPase而维持的细胞内跨膜K+梯度的考虑,K+通道在跨上皮细胞转运中的主要作用为:膜电位生成和K+循环.本文以肾近端小管和胃壁上皮细胞转运为例简要阐述了K+通道的作用.在这两个组织中,K+通道活性限速跨上皮细胞转运,调节细胞体积.近年来,药理学工具和转基因动物的实验证实了对K+通道的原先认知,并将研究深入到分子水平.K+通道的分子结构挑战高亲和力药物分子的设计,及其多组织同时表达的两个典型特征阻碍了高活性、组织特异性小分子治疗的进展.然而,抑制K+通道能阻断胃酸分泌等病理生理机制的深入研究,促进K+通道药物用于胃病治疗和作为肾脏转运抑制剂用于肾脏相关疾病治疗.
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白凤丸及其主要活性成分对机体及胃肠道上皮细胞离子转运功能的影响
中药是我们祖国的宝藏,有着两千多年的历史.它具有维护机体健康、预防、缓解以及治疗疾病等作用.虽然白凤丸被用来治疗妇科疾患已有很久历史,但它目前也被作为天然保健品而广泛使用.越来越多的研究表明白凤丸对机体多系统、多器官功能具有调节作用.本文对白凤丸及其主要活性成分对机体功能的调节,尤其是对胃肠道上皮细胞离子转运功能的影响以及作用机制进行综述.
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囊性纤维化跨膜电导调节体:ATP结合和水解门控Cl-通道
囊性纤维化跨膜电导调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)是一种Cl-通道,属于ATP结合(ATP-binding cassette,ABC)转运体超家族.CFTR功能缺陷是高加索人种中普遍存在的致死性常染色体隐性遗传疾病囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)发生的主要原因.这种疾病患者各组织上皮细胞内Cl-转运失调.目前,与CF相关的不同突变超过1 400种.CFTR调节(regulatory,R)域负责调控,核苷酸结合域(nucleotide-binding domains,NBDs)NBD1和NBD2负责ATP结合和水解门控.近期研究发现CFTR的NBDs与其它ABC蛋白一样可以二聚化.二聚化过程中,NBD1和NBD2首-尾相连,一个NBD上的WalkerA和B模块与另一个NBD提供的标签序列(signature sequence)形成ATP结合袋(ATP-binding pockets,ABPs)ABP1和ABP2.ABPs中与ATP结合相关的氨基酸突变实验揭示,ABP1和ABP2在CFTR的ATP依赖门控中发挥不同作用.ABP2由NBD2上的Walk A和B模块与NBD1提供的标签序列形成,它与ATP结合催化通道开放,而ABP1单独与ATP结合不能促进通道开放,只能稳定通道构象.有一些CFTR突变相关疾病的特征就是门控失调,进一步深入研究CFTR的NBD1和NBD2如何通过相互作用而达到通道门控,将为药理学研究提供更多所需的机制信息,有利于为CF治疗的药物设计铺平道路.
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支气管上皮细胞在气道高反应中的作用
气道高反应的发病机制目前仍然不清楚,但大多数人认同是气道的一种慢性炎症.近十年来,上皮缺陷学说逐渐成为解释气道高反应机制的主流观点.气道上皮不再被仅仅看作为单纯的机械屏障,而是机体内环境与外部环境相互作用的界面.气道上皮具有广泛的生理作用,包括抗氧化、内分泌和外分泌、黏液运输、生物代谢、结构性黏附、损伤修复、应激或炎症信号传递、抗原递呈作用等.借助这些生理作用,支气管上皮细胞在气道局部微环境稳态维持中发挥重要作用.有理由相信,气道上皮的结构完整性缺陷或功能紊乱是哮喘和慢性阻塞性肺疾病等气道高反应性疾病的启动环节.
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胞外ATP在男性生殖道中的作用
胞外ATP除了能广泛作为神经递质外,还被认为是一种旁分泌或自分泌因子.ATP从男性生殖道中的精子或上皮细胞中释放,在调节各种生殖生理功能中起多种作用.本文综述了ATP调节附睾上皮细胞阴离子分泌的信号通路,阐述了ATP对依赖上皮细胞的输精管平滑肌收缩的调节机制,讨论了ATP在男性生殖道中的功能和作用.
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囊性纤维化:太多NaCl,太少HCO3-
胰腺囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)是一种单基因缺陷导致的致死性遗传疾病,在高加索人种中广泛分布.这种疾病在其它人种的发生率非常低,但据报道大部分人种中发现有该基因的突变.本文对CF发生的分子和病理生理学基本概念进行阐述.首先,阐述了CF的病理学和遗传特征,其基因产物囊性纤维化跨膜电导调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)的分子结构、特征、功能和调控.其次,由于突变的主要表现是电解质转运失调,其病理学效应和机制在两个典型受累器官中得到了很好的阐明,一个是汗腺,其病理发生是由于分泌过多NaCl,另一个是胰腺,其病理发生是由于分泌太少HCO3-.然而,CF的发病率和死亡率主要来自难治性呼吸道感染,其发生机制存在争议,我们推断可能的机制为阴离子转运失调导致CF肺部慢性感染.
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极化上皮细胞中转运蛋白的分选
上皮组织细胞必须极化其表面区域以执行其转运生理功能.不同膜转运蛋白定位于细胞膜的不同区域,而细胞与细胞之间则须通过紧密连接复合体紧密连接成极化区域,并调节旁细胞途径的通透性.精密的机体要求上皮细胞具备一个筛选装置,用于将新合成的转运蛋白定位于合适的表面区域;转运蛋白本身也必须内含规定其功能位置的分选信号.目前上皮细胞蛋白分选和蛋白质之间相互作用已被逐渐阐明.上皮细胞通过细胞信号转导途径形成极化初始状态,将自己定位于特定位置,调节细胞与细胞之间、细胞与基质之间的相互作用.近研究发现其信号转导通路的一个成员是一种AMP激活的蛋白激酶(AMP-stimulated protein kinase,AMPK),它也是细胞能量感受器.
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囊性纤维化跨膜转运调节体氯离子通道——跨上皮离子转运的多功能引擎
囊性纤维化跨膜转运调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)是ATP结合转运体超家族(ATP-binding cassette transporter superfamily)的一名特殊成员,因为它是一个具有相当复杂调控机制的氯离子通道.CFTR由五个结构域(domain)组成:两个跨膜结构域(membrane-spanning domains,MSDs),两个核苷酸结合域(nucleotide-binding domains,NBDs)和一个特殊的调控域(regulatory domain,RD).MSDs构成一个低电导(6～12 pS)的阴离子选择性孔道(pore),其形状如同不对称的沙漏,胞外小胞内大,狭窄部分为离子筛.两个NBDs组成头尾相对的二聚体,在二聚体之间的接触面上有两个能和ATP结合的位点(位点1和位点2).CFTR的门控机制是:ATP分子与位点1和2相互作用促使NBD二聚体的结合与解离,从而引起MSDs的构象发生变化进而使通道孔打开和关闭.RD具有多样化的结构,它含有多个磷酸化共有位点(consensus phosphorylation sites).RD的磷酸化促进NBDs与ATP的结合,从而使CFTR得以激活.CFTR通过支架蛋白与其它膜受体以及蛋白激酶、磷酸酶形成大分子信号复合体.在复杂的细胞信号系统参与下,CFTR的功能活动在时间和空间上得到精确的调控.此外,CFTR的活动与细胞代谢有紧密联系:CFTR与代谢酶形成大分子复合体,当细胞能量需求增加时,CFTR活动会受到抑制而使细胞能量得以保存.CFTR广泛分布于机体上皮组织,它通过促进水盐转运而控制上皮细胞分泌物的量与组成.值得注意的是,在呼吸道,CFTR还对机体的防御机制起重要作用.CFTR功能失常严重影响跨上皮离子转运,进而引起或加重某些疾病.
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上皮细胞离子通道对雌性生殖道内液体微环境的调节作用:对生殖与不孕的影响
雌性生殖道内适宜的液体微环境对一系列生殖事件起至关重要的作用.位于生殖道上皮细胞顶膜或基底膜的一系列离子通道和转运体,通过对水、电解质的跨膜转运,从而调节雌性生殖道内液体的分泌与吸收.本综述着重探讨了上皮细胞钠离子通道和囊性纤维化跨膜电导调节体对雌性生殖道内液体容量和成分的调节以及它们在不同生殖事件,比如精子获能及着床中的重要作用.同时对因离子通道失活或失调引起的雌性生殖道内液体微环境稳态失衡导致的一系列病理改变,如卵巢过度刺激综合征、输卵管积水以及不孕提出了新的见解.
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CD147相互作用蛋白及其细胞生物学功能
CD147(basigin、EMMPRIN、neurothelin、M6、HAb18G等)是一个跨膜糖蛋白家族,广泛表达于各种上皮细胞,但其表达在大鼠、小鼠、鸡和人等不同种属间存在很大差异性.CD147高表达于上皮来源的肿瘤细胞表面,如肺癌、乳腺癌和肝癌等.CD147抗原胞外段有2个IgSF结构域,跨膜区有一个带电谷氨酸(Glu)残基,胞内段含有40个氨基酸.CD147的结构特点提示其可能参与蛋白-蛋白相互作用.由于CD147分子的3D结构信息还没有获得,与其相互作用的分子还没有完全明确,但近来应用黏附、免疫共沉淀等实验方法,一些研究报道提示,CD147可与整合素(integrin)、环亲合素(cyclophilins)、单羧酸转运器(monocarboxylate transporter,MCT)等蛋白相互作用,而这些蛋白可能作为CD147分子的候选配体或受体,通过蛋白-蛋白相互作用,介导广泛的上皮细胞生物学功能.
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从上皮细胞到机体功能与疾病
今年是《生理学报》创刊80周年.我很荣幸获邀主编这期特刊,以纪念这一中国生理学发展史上的重要里程碑.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
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| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 02 03 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2002 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2001 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2000 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1999 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1998 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1997 | 01 02 03 04 05 06 |
