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蝎Na+通道毒素的结构及功能研究进展
蝎Na+通道毒素为低分子量肽类物质,由60～76个氨基酸残基组成,含有4对二硫键.这类分子为电压门控Na+通道功能门控机制的高亲和性配体,具有重要的理论价值和应用前景.本文对Na+通道毒素的初级和高级结构、药理学特性及功能解剖等方面的研究结果进行了综述.
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人鼻粘膜上皮细胞Na+通道的初步研究
目的 明确人鼻粘膜上皮细胞Na+通道的特性，为研究Na+通道在鼻粘膜病理性改变及治疗中的作用奠定理论基础。方法 利用膜片钳技术对经无血清气-液界面培养的鼻源性鼾症患者手术切除下鼻甲标本的鼻上皮细胞进行Na+通道基本特性研究。结果 在细胞贴附式膜片上，可记录到典型的单通道电流，其电导为21.09pS，反转电位为-50.96mV，且77.78%反转电位<-40mV，离子通透性比率PNa/PK>5.80。在Na+通道抑制剂10-4 mmol/L Amiloride存在于电极液内时，Na+通道发生率从26.7%减少到5.13%（P<0.05），表明大部分Na+通道可被Amiloride抑制。10-3 mmol/L Ca2+存在于浴液时, Na+通道的发生率无明显增加（P>0.05）。电压对开放概率无明显影响。结论 在细胞贴附式膜片上，人鼻粘膜上皮细胞具有大部分Amiloride敏感型的Na+选择性通道及小部分Amiloride非敏感型的Na+通道。细胞外液的Ca2+不能激活Na+选择性通道的开放，通道的开放概率是非电压依赖性的。
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急性肺损伤时肺泡上皮Na+通道研究的进展
急性肺水肿是急性肺损伤(ALI)的重要特征,肺泡上皮主动液体清除功能是影响ALI肺水肿的重要环节[1].研究表明肺泡上皮细胞钠离子通道(ENaC)是肺泡内液体主动转运的重要机制.肺泡Ⅱ型上皮细胞(ATⅡ)通过ENaC对肺泡腔的液体平衡进行调节[2-3].ALI导致肺水肿时,肺泡中的液体成分主要通过ENaC、Na+-K+-ATP酶(NKA) 和肺血管内皮细胞的水通道蛋白(AQP)重吸收.现主要对ALI时肺泡上皮ENaC的研究进展进行回顾.
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丹参素对豚鼠心室肌细胞钠电流的影响
[目的]探讨丹参素对豚鼠心室肌细胞钠电流的影响.[方法] 采用全细胞膜片钳技术,记录了不同豚鼠的24个心室肌细胞的给药前后不同时间段的Na+ 内向电流.[结果]丹参素25 μmol/L组和50 μmol/L对豚鼠心室肌细胞Na+通道电流均具有明显的抑制作用,并呈剂量依赖性.[结论]丹参素减少Na+通道电流的作用,可能为其抗心肌缺血的作用机制之一.
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东亚钳蝎毒BmK-9-(2)对豚鼠心室肌细胞钠通道的影响
目的：观察东亚钳蝎毒BmK-9-(2)对豚鼠心室肌细胞钠通道的作用。方法：采用全细胞膜片钳方法。结果：BmK-9-(2)使钠通道峰值电流增加27％。峰值钠电导增加17％。钠通道未失活成分增加8％。BmK-9-(2)对心肌细胞钙通道没有明显影响。结论：BmK-9-(2)可激活钠通道并使钠通道失活过程延长。
关键词： 东亚钳蝎毒三级提取物BmK-9-(2) Na+通道 膜片钳 -
东亚钳蝎毒BmK-9-(2)对豚鼠离体工作心的作用
目的：观察BmK-9-(2)对成年豚鼠心肌收缩性能和心肌细胞动作电位的影响。方法：Langendoff离体心脏灌流法，悬浮玻璃微电极法。结果：左室大收缩压(LVSP)、左室内压的大升降速率(±dp／dtmax)明显增加，动作电位幅值(APA)、超射(OS)、大除极速度(Vmax)、复极50％及90％水平的动作电位时程(APD50、APD90)等动作电位参数均增加。结论：BmK-9-(2)对心肌有正性肌力作用，BnK-9-(2)可使心肌细胞动作电位除极参数增加，动作电位时程延长，提示BmK-9-(2)可能对Na＋通道有激动作用。
关键词： 东亚钳蝎毒三级提取物BmK-9-(2) 心肌细胞 动作电位 Na+通道 -
体外暴露900MHz射频磁场对小鼠神经元电压门控Na+通道的影响
[目的]研究手机900 MHz射频磁场对小鼠脑皮质神经元Na+通道的影响. [方法]选取7～10d鼠龄的昆明小鼠(乳鼠),取其活脑组织切片,经酶解消化、孵育后,采用酶解和机械相结合的分离方法制备小鼠脑皮质神经元.对照组及3个暴露组均记录10个细胞.采用900 MHz、发射功率为398.1 mW的射频磁场作用3个磁场暴露组5、10和15 rain后,应用全细胞膜片钳技术观测各组细胞膜电压门控Na+通道,与对照组比较,探究其对神经元动作电位的影响.[结果]900 MHz磁场暴露使神经元Na+通道激活电位向超极化方向移动,Na+电流峰值增大,使得Na+通道激活和失活曲线向超极化方向移动:对照组与磁场暴露组半数激活电压分别为(-34.983±0,34)mV和(-43,137士0.56)mY(P＜0.05),斜率因子k分别为(2.334±0.15)mV和(2.339±0.36)mV(P＞0.05);半数失活电压分别为(-55.809±0.189)mV和(-63.64±0.627)mV(P＜0.05),斜率因子k分别为(4.40±0.147)mY和(5.737±0.54)mV(P＞ 0.05).[结论]900 MHz磁场暴露小鼠皮层神经元可改变Na+通道的跨膜离子电流-电压(I-V)特性、激活和失活特性,从而使得动作电位的开启提前和加速快速上升阶段,使得神经元细胞更加兴奋并且促进动作电位的传导,影响神经元的生理功能.
关键词： 900 MHz射频磁场 神经元 Na+通道 电流-电压(I-V)特性 动作电位 -
钠离子通道基因SCN1A突变及其相关癫综合征
癫是多种原因引起的慢性脑功能障碍综合征,是由脑神经元过度同步化放电所导致.近10年来,国际上已发现许多离子通道编码基因是癫的致病基因,故癫又被称为"离子通道病" .编码电压门控Na+通道α1亚单位的基因SCN1A是与癫发病相关的重要的基因之一[1].SCN1A基因突变导致的癫综合征临床表现多样化,轻者表现为预后良好的热性惊厥(FS),重者表现为难治性癫.SCN1A基因突变引起的常见的遗传性癫有:Dravet 综合征、全面性癫伴热性惊厥附加症(GEFS+)和肌阵挛-站立不能性癫(MAE)等.已报道的与癫相关的SCN1A基因突变类型有300余种[2].本文重点综述SCN1A基因突变导致的遗传性癫的表型及基因突变特点.
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脉冲磁场对神经元动作电位发放的影响
磁场作用于生物体产生的生物效应被广泛研究.本文将脉冲磁场作用于神经元细胞,试图观察Na+通道的变化及其引起的动作电位的变化.选择频率15 Hz、强度1 mT的脉冲磁场刺激昆明小鼠大脑皮质神经元,随后进行全细胞膜片钳实验.结果显示,脉冲磁场延缓了Na+通道电流的激活,促进Na+通道电流的失活.基于经典的细胞三层介电模型,模拟了在脉冲磁场下细胞膜电位分布的极化图,结果显示诱发的膜电位大小与脉冲磁场的频率和强度有关.基于Hodgkin-Huxley(H-H)模型,仿真了脉冲磁场感应的电流作用于离子通道所产生的动作电位曲线,与不加刺激时候的曲线相比较,当外加电流在-1.32～0 μA时,动作电位的产生频率减小,幅值降低;当外加电流大于0μA时,动作电位的产生频率增大,幅值变化不明显;当外加电流小于-1.32 μA时,动作电位的上升时间快速变短,峰值剧烈降低,无法形成完整的动作电位,即无动作电位.以上结果提示,磁场刺激可通过调节Na+通道影响神经元动作电位的发放频率和幅值.
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东亚钳蝎Na+通道毒素BmkNaTx12的基因克隆与重组表达
利用野生东亚钳蝎毒腺构建cDNA文库,并通过序列比对确定了一条全新的Na+通道长链毒素BmkNaTx12并克隆出其全长cDNA序列.序列比对显示BmkNaTx12的序列与墨西哥毒蝎的β-毒素Cn12具有较高的结构相似性,通过同源模型构建并选取打分高的模型得到BmkNaTx12的预测结构,经分子动力学优化发现蛋白结构在300 ns趋于稳定,而蛋白20、35、52个氨基酸处的波动很可能由于这些氨基酸所处位置在loop区域导致.进一步构建了BmkNaTx12-Fc融合蛋白重组表达系统,通过Western blot技术确定重组蛋白佳表达时间,并在HEK293细胞中成功表达出BmkNaTx1 2-Fc融合蛋白.经蛋白A亲和色谱纯化后获得的重组融合蛋白经SDS-PAGE凝胶电泳及高效液相鉴定后纯度高达95％.此外,全细胞膜片钳实验结果显示:BmkNaTx12-Fc在1μmol/L浓度下能增大20％ Nav1.7峰电流.研究结果为后续的生物学功能研究奠定了理论基础.
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肉毒毒素抗癫痫作用的研究进展
肉毒毒素(botulinum neuro toxin ,BoNT )是一种由厌氧梭状芽孢杆菌产生的神经毒素蛋白[1 ] ,可阻碍周围神经元轴突末梢释放乙酰胆碱 ,引起肌肉弛缓性麻痹、腺体分泌减少等 ,被广泛应用于医学、美容等行业[2].根据抗原学分类 ,BoN T 可分为8类 ,依次命名为BoNT/A-H ,并可依据氨基酸序列进一步区分亚型[3] ,如 A 型肉毒毒素(botulinum toxin A , BoNT/A)可分为7种亚型(A1-A7) ,各亚型具有不同的酶活性及毒理学特征[4-6 ] .
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鼻息肉组织水肿发生机制
目的探讨鼻息肉组织水肿的发病机制,阐明组织水肿在鼻息肉发病中的作用.方法就近年国内外有关鼻息肉组织水肿的研究进行综合分析.结果鼻息肉组织中Na+、Cl-等参与水盐平衡的电解质的调控异常、有关炎性介质的异常表达及水通道蛋白的异常表达,对鼻息肉组织水肿发生可能起着重要作用.结论研究鼻息肉组织水肿的发病机制对阐明鼻息肉发病机制极其重要.
关键词： 鼻息肉 水通道蛋白 Na+通道 血管内皮生长因子 纤维囊性跨膜转运调节蛋白 -
低氧导致培养心肌细胞Na+通道基因SCN5A mRNA表达改变
目的研究低氧培养大鼠心肌细胞Na+通道基因SCN5A mRNA表达的变化,并探讨其与丙二醛(Malondialhyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性的关系.方法培养大鼠心肌细胞,检测各组培养液氧分压.用RT-PCR检测SCN5A mRNA表达,检测培养液MDA含量和细胞SOD活性.结果与对照组相比:SCN5A mRNA相对表达量低氧1 h和6 h组显著增高(P＜0.001)、低氧12 h和24 h组显著降低(P＜0.001);MDA含量显著增高而SOD活性显著降低.结论心肌细胞Na+通道基因SCN5A在低氧1 h和6 h mRNA表达上调,而在低氧12 h和24h mRNA表达下调,且与脂质过氧化和SOD相关.
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朗飞结和结侧区分子结构
轴突和胶质细胞相互作用形成的轴突-胶质装置(axon-glial apparatus)是发育和成年神经系统功能整合的主要连接装置.由于轴突和胶质细胞的相互作用将有髓纤维分成朗飞结区、结侧区、近结侧区、结间区等不同区域.近年来对朗飞结、结侧区及近结侧区的不同分子组成及其功能的研究已成为热点之一.这些研究将提供某些脱髓鞘疾病如格林-巴利综合征、多发性硬化等治疗的理论基础.
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抑制Na+内流与神经保护作用
颅脑外伤或脑缺血缺氧时,一系列继发性的病理生化机制将导致细胞内Na+急剧升高,而Na+的内流被认为是继发性脑损害的始动因素之一,可通过多种机制使细胞内Ca2+增加,继而促发了一系列终导致细胞死亡的级联反应.一些Na+通道阻滞剂已被初步证明具有一定的神经保护作用,而一些具有抑制谷氨酸转运蛋白,或抑制Na+/H+交换的新型化合物也显示出较强的抑制Na+内流的作用,但抑制Na+内流与神经保护作用之间的关系及其临床意义仍有待于大量的研究证明.
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青壮年猝死综合征家系及散发病例SCN5A基因突变的检测
目的 研究中国人青壮年猝死综合征(SUNDS)病例是否存在SCN5A基因突变.方法 应用直接测序技术对74例散发病例及两个家系病例的4个成员的血纱样本进行SCN5A基因突变的检测.结果 在散发病例发现突变位点R1512W、A1121A,其中A1121A为新发现的突变.结论 中国人SUNDS病例存在SCN5A基因突变,后者可能与部分SUNDS的发生相关.
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Dravet综合征分子遗传学研究进展
Dravet综合征(Dravet syndrome,DS),1978年由法国医生Dravet等首次报道,当时命名为婴儿严重肌阵挛性癫(痫)(SMEI).在Dravet首次报道以后,很多病例都被先后报道.1989年国际抗癫(痫)联盟(ILAE)修订的分类标准将其确立为一种独立的癫(痫)综合征,并命名为Dravet综合征[1].DS是一种难治性癫(痫)性脑病,揭示其致病机制,为治疗提供新的思路,具有重要的科学意义及应用价值.随着分子遗传学技术的发展,关于遗传因素在DS发病机制中作用的研究越来越多,本文对DS的分子遗传学研究进展作一综述.
关键词： Dravet综合征(DS) Na+通道 基因 -
nNav1.5在人脑星形细胞瘤中的表达及意义
目的:研究nNav1.5 mRNA及蛋白在人脑星形细胞瘤组织和正常脑组织中的表达差异.方法: 采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及western blot法分别检测nNav1.5 mRNA及蛋白在30例人脑星形细胞瘤组织和8例正常脑组织中的表达水平.结果: 人脑星形细胞瘤组织中nNav1.5基因及蛋白的表达值显著高于正常脑组织(P<0.01),且随病理级别的增高而升高.结论: nNav1.5 mRNA及蛋白在人脑星形细胞瘤组织中的表达水平显著升高,这可能与星形细胞瘤细胞增殖活跃及侵袭性生长等生物特性有关.
