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瞬时外向钾离子通道Kv4.2参与甲基苯丙胺引起神经元的损伤作用
目的 观察甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH)处理后瞬时外向钾通道Kv4.2的表达,阐述Kv4.2在METH引起神经元损伤中的作用.方法 利用全细胞膜片钳的实验方法观察METH处理后瞬时外向钾电流的改变,采用Western blot法观察Kv4.2的蛋白表达及膜转移情况,并观察主导Kv4.2膜转移蛋白KChIP2(Kv channel interacting protein 2),KChIP3/4(Kv channel interacting protein 3/4)的改变,通过慢病毒上调Kv4.2,观察METH作用后,细胞凋亡标志性蛋白cleaved-caspase 3的表达.结果 不同浓度METH处理神经元细胞后,瞬时外向钾电流显著增大;在蛋白水平,METH处理后Kv4.2表达显著增高,且具剂量依赖性,此外在METH作用下,Kv4.2发生向细胞膜的转移,该过程可能与支配Kv4.2膜转移的KChIP2,KChIP3/4蛋白显著上调相关;Kv4.2高表达后,METH作用引起的神经元损伤比Kv4.2一般表达的神经元损伤更加严重,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 Kv4.2参与了METH引起的神经元损伤,因而该研究可为METH引起神经元损伤的干预提供潜在干预靶点.
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NMDA受体在心肌梗死后抑郁大鼠心电生理异常中的作用
目的 通过建立心肌梗死(MI)后抑郁大鼠模型,检测心室颤动(室颤)阈值及心肌细胞N-甲基-D-门冬氨酸(N Methyl D Aspartate,NMDA)受体亚基(NMDAR1)、Kv4.2的表达情况,探讨NMDA受体在心肌梗死后抑郁大鼠心电生理异常中的作用.方法 将50只SD大鼠随机均分为对照组、抑郁组(MDD组)、心肌梗死组(MI组)、MI后抑郁组(MI+MDD组)和氟西汀组(F组).通过结扎冠状动脉和慢性不可预见性温和应激,建立MI和抑郁大鼠模型,并运用心电图、Masson染色、糖水偏好实验和旷场实验对模型进行鉴定.采用S1S1程序电刺激左心室,测量各组大鼠室颤阈值.通过免疫组化法半定量各组大鼠心肌细胞NMDAR1、Kv4.2的表达.结果 ①心电图、Masson染色、糖水偏好实验和旷场实验结果显示模型制作成功；②与对照组[(8.3±0.7)V]相比,MI组、MDD组、MI+MDD组室颤阈值降低,F组室颤阈值升高[(5.2±0.9)V、(7.4±0.6)V、(4.0±0.5)V、(12.0±0.3)v],差异有统计学意义(P＜0.05),其中MI+MDD组低；③免疫组化结果:MDD组和MI+MDD组大鼠心肌细胞内NMDAR1呈强阳性表达,显著高于其他3组,F组表达量低；各组大鼠心肌细胞中均可见Kv4.2阳性表达,对照组的表达量高,MI+MDD组的表达量低,F组较MI+MDD组表达增加.结论 心肌细胞NMDA受体过度表达和Kv4.2表达下降可能是MI后抑郁大鼠心电生理异常的分子机制之一.
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甲基苯丙胺对瞬时外向钾电流影响
目的 观察甲基苯丙胺(Meth)对瞬时外向钾电流的影响及原因.方法 将怀孕18 d SD大鼠胎鼠海马神经元分为对照组和Meth处理组,利用全细胞膜片钳方法记录外向瞬时钾电流变化;采用原位末端转移酶标记技术(TUNEL)观察Meth引起的细胞损伤作用;利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法观察瞬时外向电流成分中Kv1.4、4.1、4.2和4.3表达,并通过western-blot方法观察Kv4.2蛋白表达.结果 与对照组[(87.4±12.5)pA/pF]比较,Meth能引起瞬时外向钾电流增大[(120.1±19.6)pA/pF] (P ＜0.01),与对照组(1.00±0.18)比较,Meth处理组凋亡率为对照组的(7.11±0.95)倍(P＜0.01),钾通道抑制剂4-氨基吡啶(4-AP)明显抑制神经元凋亡(P＜0.01);Kv4.2可能是外向电流成分中主要贡献者,Meth能上调Kv4.2通道蛋白表达;与Kv4.2上调密切相关的Kchip2/3、Kchip4、CaMK2蛋白表达增高.结论 Meth引起的瞬时钾电流增大可能通过Kv4.2上调来实现,但其机制仍需进一步探讨.
关键词： 甲基苯丙胺(Meth) 瞬时外向钾电流 Kv4.2 细胞凋亡 -
低氧预处理中Kv1.4和Kv4.2对海马和皮质的保护作用及其机制的研究
目的 观察低氧预处理中Kv1.4和Kv4.2对海马和皮质的保护作用及机制.方法 将35只雄性Wister大鼠随机分成低氧预处理组、严重低氧组和空白组.采用低压氧舱造模,低氧预处理组先置于低压氧舱4000米,每天2h,连续3d后再置于7000米,3h;严重低氧组置于低压氧舱7000米,3h;空白组不给予低氧处理.造模成功后于0h、3h、24 h3个时间点,分别取材海马和皮质,采用Q-PCR的方法分别检测各组Wister大鼠海马和皮质Kv1.4和Kv4.2的基因表达,采用统计软件进行数据分析.结果 (1)低氧预处理组、严重低氧组大鼠海马中KV1.4和Kv4.2、大鼠皮质中Kv4.2的mRNA表达,在3h、24 h均较空白组高,大鼠皮质中Kv1.4的mRNA表达在24 h高于空白组,有显著性差异(P＜0.01),说明低氧时出现脑损害.(2)低氧预处理组大鼠海马和皮质中Kv1.4和Kv4.2的mRNA表达,与严重低氧组比较有下降,尤其是24 h明显降低,有显著性差异(P＜0.01),说明低氧预处理过程可抑制Kv1.4和Kv4.2的mRNA过度表达,具有脑保护作用.结论 低氧预处理对脑的保护作用可能与抑制Kv1.4和Kv4.2的mRNA表达有关.
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Kv4.2通道电流与大鼠海马神经元瞬间外向钾电流特性的比较
本研究比较了转染的Kv4.2钾电流与原代培养大鼠海马神经元上瞬间外向钾电流(IA)动力学特征.实验采用瞬时转染,细胞培养和全细胞膜片钳记录等方法.结果表明:转染的Kv4.2通道电流和海马神经元上IA均具有明显的A型电流特征.海马神经元IA的半数大激活电位和斜率因子分别为-10.0±3.3 mV和13.9±2.6 mV;半数大失活电位和斜率因子分别为-93.0±11.4 mV和-9.0±1.5 mV;失活后再激活恢复时间常数(τ)为27.9±14.1 ms.Kv4.2的半数大激活电位和斜率因子分别为-9.7±4.1 mV和15.8±5.7 mV;半数大失活电位和斜率因子分别为-59.4±12.2 mV和8.0±3.1 mV;Kv4.2的灭活后再激活的恢复时间常数τ为172.8±10.0 ms.结果提示:Kv4.2通道电流可能是海马神经元上的IA电流的主要成分,但不是唯一成分.
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缺氧时肺动脉平滑肌Kv亚型的表达及缺氧诱导因子-1在其中的作用
目的 探讨缺氧对培养的大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)上Kv3.1、Kv4.2基因转录的影响及缺氧诱导因子-1(HIF-1)和红细胞生成素(EPO)3′端增强子在其中的作用.方法 体外合成EPO 3′端增强子野生型和突变型片段,借助脂质体转入PASMCs,用RT-PCR法测定细胞在常氧或缺氧条件下培养18 h的Kv3.1和Kv4.2的mRNA.结果 缺氧18 h能增加Kv3.1和Kv4.2基因转录.转入野生型EPO 3′端增强子片段后,能消除缺氧时Kv3.1、Kv4.2基因转录的增加,而转入突变型片段则无此作用.结论 缺氧有增加PASMCs上Kv3.1、Kv4.2基因转录的作用,该作用受到HIF-1的调制,且在Kv3.1、 Kv4.2基因的调控序列中,可能存在与EPO3′端增强子片段相似的序列.
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缬沙坦对自发高血压大鼠左室肥厚心肌Kv4.2表达的影响
目的:探讨缬沙坦对自发高血压大鼠(SHR)左室肥厚心肌Kv4.2表达的影响.方法:将16只10周龄雄性SHR随机分成缬沙坦组和非缬沙坦组各8只;8只10周龄Wistar-Kyoto大鼠为对照组.喂药8周后分别测定各组大鼠动脉收缩压、左室质量指数(LVMI)、左室心肌Kv4.2的表达.结果:非缬沙坦组和缬沙坦组LVMI明显大于对照组(3.7±0.02 mg/g and 3.2±0.03mg/g vs 2.5±0.03mg/g,P＜0.001),非缬沙坦组LVMI明显大于缬沙坦组(3.7±0.02 mg/g vs 3.2±0.03 mg/g,P＜0.001);非缬沙坦组和缬沙坦组左心室心肌Kv4.2表达明显低于对照组(P＜0.01),缬沙坦组左心室心肌Kv4.2的表达明显高于非缬沙坦组(P＜0.01).结论:缬沙坦通过逆转SHR左室心肌肥厚提高左室心肌Kv4.2的表达.
关键词： 血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂 心肌肥厚 Kv4.2
