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多离子通道阻断的抗心律失常中药研究探讨
心脏电信号传导的基础是心肌细胞跨膜离子通道电流,心肌细胞钠、钾、钙等离子通道顺序开放并保持动态平衡是心脏正常工作的基础,一些心律失常易感因素可通过影响钠、钾、钙等离子通道功能,引起离子通道间平衡失调、心肌电信号传导紊乱、心律失常的发生[1].既往开展的抗心律失常中药机制研究多是初步探讨和推测性结论,未能明确其抗心律失常的基础[2],近年来广泛应用于细胞电生理学研究的膜片钳技术是以微弱电流信号测量为基础,利用玻璃微电极与细胞膜封接来测量多种通道电流,膜片钳技术的问世给细胞生物学研究带来了一场革命,尤其是近年来该技术开始应用于抗心律失常中药机制的研究中,既有膜片钳单通道记录,又有全细胞记录[3],进一步揭示了中药抗心律失常的机制,同时获得了临床证据.
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人精子膜离子通道和男性抗生育中草药避孕机制
离子通道在精子的成熟、获能和顶体反应过程中起关键作用.然后,由于难以直接使用膜片箝技术记录人的成熟精子的离子通道电流,长期以来一直缺乏有关人精子膜离子通道的类别和性质的基本资料.这种状况一直持续到将离子通道重组于脂双层的方法引入到精子离子通道的研究.我们在国家自然科学基金的支持下,将分离的人的精子膜离子通道蛋白重组于磷脂形成的脂双层膜,结合利用膜片箝单通道记录,首次记录出存在于人精子膜的离子通道电流,鉴定出数种通透Ca2+,Na+,K+和Cl-,具不同单位电导和动力学性质的离子通道.这包括两种具不同电导和动力学性质的Ca2+通道;对四乙胺敏感的K+通道;对河豚毒素敏感的Na+通道,其中有不具整流特性和具整流特性的数种;三种不同电导的Cl-通道等.这是目前对人的精子膜离子通道类别、性质的为系统、完备的记述.
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大鼠心室肌细胞单通道钙电流的记录及其电生理学特性分析
目的 分离大鼠心室肌细胞,记录大鼠心室肌细胞的单通道钙电流,并分析其基本电生理学性质.方法 胶原酶法分离大鼠心室肌细胞；应用膜片钳技术细胞贴附式和内膜向外式记录L-型钙通道的电流,并用pClamp 10分析软件进行分析.结果分离得到大鼠心室肌细胞,细胞存活形态良好,呈杆状或柱状,具有清晰的横纹.记录到的L-型钙通道单通道电流,平均电流幅度为(1.13±0.01)pA,电导为19 pS,平均开放时间常数为(1.35±0.03)ms,平均关闭时间常数为(46.75±10.04) ms.此外,还记录到L-型钙通道的Run-down现象.结论 本实验分离得到的大鼠心室肌细胞适用于膜片钳单通道记录模式；记录到的L-型钙通道的基本电生理学性质与文献报道相符.
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在人小肠上皮细胞膜上检出钙激活性钾通道
目的:研究人类小肠上皮细胞(Intestine 407 cell lines)膜上钙激活性钾通道的分子生物学特征及其电生理学特性.方法:用RT-PCR方法检测培养的人类小肠上皮细胞膜上钙激活性钾通道的表达形式,用膜片钳的全细胞记录及单通道记录法探讨了该通道的电生理学特点.结果:RT-PCR证实该细胞系有intermediate-conductance(IK)钙激活性钾通道表达,而没有large-conductance(BK)和small-conductance(SK)钙激活性钾通道的表达.电生理学研究表明,Ionomycin引导的全细胞电流显示该钙激活性钾电流具有内向整流性并可被特异度IK钙激活性钾通道阻断剂clotrimazole所抑制,但特异度SK钙激活性钾通道阻断剂apamin对该电流无明显抑制作用.单通道记录法证实该通道的电导为30±2 pS,通道活性对细胞内Ca2+浓度有明显依赖性.结论:分子生物学和电生理研究证实了人类小肠上皮细胞膜上有IK钙激活性钾通道,其生理学意义有待进一步研究.
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钙激活性钾通道是人小肠上皮细胞的容积调节性通道
目的: 研究细胞容积调节机制,探讨人类小肠上皮细胞调节性容积减小(RVD)过程中离子通道的作用及其种类. 方法: 膜片钳全细胞记录和单通道记录法记录培养的人类小肠上皮细胞RVD 过程中电流的变化,细胞容积测定法观察RVD 过程中特异性钙激活性钾通道阻断剂(clotrimazole) 的作用.结果:全细胞记录法证实细胞RVD过程中K+ 通道和Cl- 通道电流同时被激活,该K+ 通道电流具有明显的钙依赖性并可被clotrimazole阻断.单通道记录法进一步证实RVD过程中激活的K+ 通道为Intermediate-conductance 钙激活性钾通道.结论:人类小肠上皮细胞在低渗溶液作用下具有RVD过程,钙激活性钾通道在RVD过程中具有十分重要的作用.
关键词： 全细胞记录 单通道记录 钙激活性钾通道 调节性容积减小(RVD) -
钾通道的研究进展
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,之后发挥一系列的生理生化效应.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,相当多的通道cDNA已经被克隆.目前认为,钾通道是存在广泛、种类多并且复杂的一大类离子通道.本文就钾离子通道的分类及功能做一综述.
