双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应中的作用和可能机制探讨
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双孔钾离子通道是一类钾离子通道,主要介导钾离子跨膜运输。
它们在多种细胞功能中发挥重要作用,如调节神经元的兴奋性,控制细胞的电兴奋性等。
双孔钾离子通道对多种刺激敏感,包括pH、氧气、温度、膜张力、电压、磷脂和GPRCG激活产生的其他信号分子等。
其中,TASK-3是一种酸敏感钾离子通道,在中枢和周围神经系统中均有表达,参与调控睡眠、情绪、疼痛等。
TASK-3对生理性pH 变化范围(pH 7.5-6.5)敏感,胞外酸化可使其关闭,胞外碱化使其开放。
因此,TASK-3可能是感知胞外生理性酸化、调节视觉信号的潜在候选离子通道。
TASK-1、TASK-3双孔钾离子通道与吸入麻醉药作用机制的研究进展黄燕若【期刊名称】《贵州医药》【年(卷),期】2017(041)004【总页数】3页(P416-418)【关键词】双孔钾离子通道;吸入麻醉药【作者】黄燕若【作者单位】贵州医科大学麻醉学院,贵州贵阳550004【正文语种】中文【中图分类】R971+2TASK (Tandempore domain acid-sensitive Kchannel)是双孔钾离子通道(K2P)的一个重要亚型,它参与了细胞的电生理活动和细胞代谢等多个病理生理过程。
TASK在多个器官、组织中被检测出高水平的表达,并且在心肌电生理活动、神经细胞兴奋性调控等过程中发挥了重要作用。
麻醉药物的镇静、镇痛等作用依赖于多器官、多介质的共同调控,但其中机制还尚未明确。
随着基因靶向技术的发展,对TASK通道的相关特性的研究能更加完整的解释了麻醉药物的作用机制。
现将TASK通道研究与吸入麻醉药物的关系相关进展总结如下。
1.1 双孔钾离子通道K2P K离子通道是一种对K离子高选择性通透的完整膜蛋白。
这些通道涉及各种细胞信号传递过程,包括调控静息膜电位、K离子稳态、神经元放电和信号转导。
双孔钾离子通道是K通道的一个亚型,具有四个跨膜片段,以二聚体的形式发挥其功能。
双孔钾离子通道结构包括外面和内面的跨膜螺旋,一个选择性滤过膜,一个特征性序列还有一个孔道螺旋。
哺乳动物双孔钾通道家族有15个成员,按照其功能和结构可被分为6类:TWIK、TREK 、TRAAK、TASK、THIK、TALK。
双孔K离子通道高表达于大脑、心脏、肺,在肾、胰腺、肝脏中的也有表达[1]。
1.2 TASK-1/-3通道双孔K离子通道的TASK的亚型(TASK-1,K2P3.1; TASK-3,K2P9.1)是调控麻醉状态分子机制的重要候选位点。
在啮齿动物体内检测到TASK-1在心脏中的表达,在大脑皮层、丘脑、某些中央丘脑核、丘脑束旁核与内侧膝状体中也可检测到其表达[2]。
钾离子通道在低氧性肺动脉高压中的作用及药物干预研究进展张朝霞1,2,南星梅1,李占强1,芦殿香1,3△摘要:钾离子(K+)通道是位于细胞膜上的一种跨膜蛋白,血管平滑肌细胞K+通道通过膜电位在血管张力、细胞兴奋性和细胞增殖等方面发挥重要调控作用。
肺动脉平滑肌细胞K+通道功能障碍与低氧性肺动脉高压(HPH)的病理进程密切相关,K+通道有望成为HPH的治疗靶点。
对肺动脉平滑肌细胞K+通道的种类以及在HPH中的研究进展、相关干预药物进行综述,旨在为HPH的发病机制研究和药物研发提供新思路。
关键词:肺动脉高压;低氧;钾通道;肌细胞,平滑肌;低氧性肺血管收缩;低氧性肺血管重构;药物干预中图分类号:R544.16文献标志码:A DOI:10.11958/20221822Research progress on the role of potassium channels and drug intervention in hypoxicpulmonary hypertensionZHANG Zhaoxia1,2,NAN Xingmei1,LI Zhanqiang1,LU Dianxiang1,3△1Research Center for High Altitude Medicine,Qinghai University,Key Laboratory of High Altitude Medicine,Ministry of Education,Key Laboratory of Application and Foundation for High Altitude Medicine Research in Qinghai Province, Qinghai-Utah Joint Research Key Lab for High Altitude Medicine,Xining810001,China;2Qinghai Health Insitutu of Sciences;3Central Laboratory,Clinical Medical College&Affiliated Hospital of Chengdu University△Corresponding Author E-mail:Abstract:Potassium ion(K+)channel is a transmembrane protein located on cell membrane.The K+channels of vascular smooth muscle cells play an important role in regulating vascular tension,cell excitability and proliferation through membrane potential.The dysfunction of K+channels in pulmonary artery smooth muscle cells(PASMCs)is closely related to the pathological process of hypoxic pulmonary hypertension(HPH),and K+channels are expected to become the therapeutic target of HPH.In this artical,types of K+channels in PASMCs,the research progress of K+channels in HPH and drugs that interfere with HPH were reviewed,in order to provide new ideas for the pathogenesis research and drug development of HPH.Key words:pulmonary arterial hypertension;hypoxia;potassium channels;myocytes,smooth muscle;hypoxic pulmonary vasoconstriction;hypoxic pulmonary vascular remodeling;drug intervention低氧性肺动脉高压(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)是一种由于高原暴露引起肺动脉压力异常升高的临床综合征,致残性和致死性较高,属于肺动脉高压(pulmonary hypertension,PH)国际分类的第3类[1]。
《Ank-G对缺氧心房肌细胞HL-1的Nav1.5通道调控的研究》篇一一、引言心脏的正常功能依赖于其电信号的精确传导,这一过程主要由离子通道调控。
其中,Nav1.5通道作为心房肌细胞中主要的钠离子通道,在维持心肌细胞的电生理特性中起着至关重要的作用。
然而,在缺氧等病理条件下,心房肌细胞的Nav1.5通道表达和功能会发生变化,这可能导致心律失常等心脏疾病的发生。
因此,研究Nav1.5通道的调控机制,特别是与缺氧条件下心房肌细胞HL-1的相互作用,对于理解心脏疾病的发病机制和寻找治疗方法具有重要意义。
近年来,Ank-G(Ankyrin-G)作为一种与离子通道密切相关的蛋白质,被认为在调节Nav1.5通道的功能中发挥了重要作用。
本文旨在探讨Ank-G对缺氧心房肌细胞HL-1的Nav1.5通道的调控作用及其可能的机制。
二、研究内容(一)实验材料和方法本实验主要采用心房肌细胞HL-1为研究对象,通过缺氧模型模拟病理条件下的心肌细胞环境。
使用分子生物学和电生理学技术手段,探究Ank-G对Nav1.5通道的调控作用。
具体方法包括:细胞培养、RNA和蛋白质表达分析、电生理记录等。
(二)Ank-G与Nav1.5通道的相互作用实验结果显示,Ank-G与Nav1.5通道之间存在相互作用。
在缺氧条件下,Ank-G的表达水平增加,与Nav1.5通道的结合增强。
这表明Ank-G可能通过与Nav1.5通道的相互作用来调节其功能。
(三)Ank-G对Nav1.5通道功能的影响通过电生理学记录分析发现,在缺氧条件下,Ank-G的表达增加导致Nav1.5通道的电流密度增大。
这表明Ank-G能够增强Nav1.5通道的活性,从而影响心房肌细胞的电生理特性。
进一步研究发现,这种增强作用可能与Ank-G对Nav1.5通道的磷酸化水平的影响有关。
(四)Ank-G调控Nav1.5通道的分子机制通过分子生物学技术手段,我们发现Ank-G通过与Nav1.5通道的特定区域结合,影响其磷酸化水平。
TREK-1双孔钾通道的功能研究进展
孙丽娜;王晓良
【期刊名称】《中国药理学通报》
【年(卷),期】2006(22)4
【摘要】双孔钾通道是一类有多个亚型、可在基线水平上调节细胞膜兴奋性的通道超家族.其中一类TREK高表达于人的中枢神经系统,并受到一些物理和化学因素的调节.最近,有关基因敲除动物的实验研究表明,TREK-1可能参与了一些麻醉剂的全麻过程.
【总页数】5页(P385-389)
【作者】孙丽娜;王晓良
【作者单位】中国协和医科大学,中国医学科学院药物研究所,北京,100050;中国协和医科大学,中国医学科学院药物研究所,北京,100050
【正文语种】中文
【中图分类】R-05;R329.2;R338.2;R348.4;R971.2
【相关文献】
1.双孔钾通道TREK-1及相关疾病 [J], 裴海霞;魏长征;路莉;王学习
2.双孔钾通道TREK-1在神经细胞正常及缺氧条件下的表达研究 [J], 吴潇;谢敏杰;唐荣华
3.双孔钾通道TREK-1活性对缺氧条件下星形胶质细胞增殖的影响 [J], 吴潇;唐荣华;谢敏杰
4.双孔钾通道TREK-1在神经系统疾病中的研究进展 [J], 刘阳;吴潇;王伟;谢敏杰
5.基于分子模拟方法预测PIP2在双孔钾通道TREK-1上结合位点的研究 [J], 雷晓彤;金怡卿;孟烜宇
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•综述m迅展•J Med Res,Apr2019,Vol.48No.4TWIK相关性酸敏感钾离子通道与疾病研究进展闻璐姚晓光李南方摘要TASK-1利TASK-3是广泛表达于全身各组织,产生外向钾离子电流,受细胞外酸浓度抑制而不受经典钾离子阻滞剂影响的TWIK相关性酸敏感钾离子通道;TASK-1和TASK-3参与中枢神经系统、呼吸系统、心房颤动、肾上腺皮质激素、炎症免疫及肿瘤的发生等-系列牛•理病理过程,有望为相关疾病药物治疗研究提供靶点关键词TASK-1和TASK-3中枢神经系统呼吸系统心房颤动肾上腺皮质炎症和肿瘤中图分类号R4文献标识码A1)01双孔钾通道(K2P)是背景钾通道或漏钾通道,即改变钾背景电流可以调节细胞膜电位和电阻,从而调节细胞的兴奋性和反应性,可由不同类型的G蛋白偶联受体的调节。
双孔钾通道是由两个亚单位组成的双聚体结构,每个亚单位含有4个跨膜区(TM1-TM4),其中TM1与TM2、TM3与TM4之间形成2个孔道(P1和P2),组成4T M/2P的结构。
随着研究不断深入,根据结构和功能性质可被划分为6个亚类'o从人类肾脏中克隆到对生理范围内细胞外pH 值变化具有极高敏感性的双孔钾通道,命名为TWIK 相关性酸敏感钾离子通道,包括TWIK相关性酸敏感钾离子通道1(TWIK-related acid-sensitive K*channel-1,TASK-1,KCNK3,K2p3.1)、TW1K相关性酸敏感钾离子通道3(TWIK-related acid-sensitive K+channel-3,TASK-3,KCNK9,K2p9.1)和TWIK相关性酸敏感钾离子通道5(TWIK-related acid-sensitive K+channel-5,TASK-5,KCNK15, K2pl5.1)。
TASK-3是从大鼠小脑克隆并且发现与TASK-1具有55%~60%的序列同一性。
《Ank-G对缺氧心房肌细胞HL-1的Nav1.5通道调控的研究》篇一一、引言心脏是人体的重要器官,其功能依赖于心肌细胞的正常运作。
Nav1.5通道是心肌细胞中重要的离子通道之一,对于维持心肌细胞的电生理特性具有重要作用。
然而,在缺氧等病理条件下,心肌细胞的Nav1.5通道可能会发生异常,导致心律失常等心脏疾病的发生。
因此,研究缺氧条件下心房肌细胞HL-1中Nav1.5通道的调控机制,对于深入了解心脏疾病的发病机制及治疗具有重要意义。
本研究旨在探讨Ank-G对缺氧心房肌细胞HL-1的Nav1.5通道的调控作用。
二、材料与方法1. 材料本研究使用的细胞系为心房肌细胞HL-1,主要实验试剂为Ank-G蛋白、缺氧培养基等。
2. 方法(1)细胞培养与处理:将HL-1细胞分别置于正常条件和缺氧条件下进行培养,并加入不同浓度的Ank-G蛋白进行处理。
(2)电生理学检测:采用全细胞膜片钳技术检测HL-1细胞的Nav1.5通道电流变化。
(3)Western Blot检测:检测Ank-G蛋白对HL-1细胞中Nav1.5通道蛋白表达的影响。
(4)数据分析:采用SPSS软件进行数据分析,并进行t检验和方差分析。
三、结果1. Ank-G对Nav1.5通道电流的影响在缺氧条件下,HL-1细胞的Nav1.5通道电流明显增加。
加入Ank-G蛋白后,Nav1.5通道电流得到了显著抑制,且随着Ank-G蛋白浓度的增加,抑制作用更加明显。
在正常条件下,Ank-G蛋白对Nav1.5通道电流的影响较小。
2. Ank-G对Nav1.5通道蛋白表达的影响Western Blot检测结果显示,Ank-G蛋白能够显著降低HL-1细胞中Nav1.5通道蛋白的表达水平,且随着Ank-G蛋白浓度的增加,抑制作用更加明显。
在正常条件下,Ank-G蛋白对Nav1.5通道蛋白表达的影响较小。
3. 统计分析通过t检验和方差分析,我们发现Ank-G蛋白对缺氧条件下HL-1细胞的Nav1.5通道电流和Nav1.5通道蛋白表达水平的影响具有统计学意义(P<0.05)。
引起缺氧性肺⾎管收缩的体液因素 缺氧引起肺⾎管收缩的机制较为复杂,主要涉及三个⽅⾯。
1、缺氧直接对⾎管平滑肌作⽤。
这⾥谈到三种钾通道:电压依赖性钾通道(Kv);Ca2+激活性钾通道(KCa);ATP 敏感性钾通道(KATP)。
这三种钾通道对缺氧有不同的反应。
肺⼩动脉平滑肌以含Kv为主,对缺氧呈收缩反应(注:缺氧使Kv开放减少,使膜电位降低,细胞膜去极化,从⽽激活电压依赖性钙通道开放,Ca2+内流增加,平滑肌收缩)。
2、体液因素作⽤。
缩⾎管物质有:ET;TXA2;AngⅡ等。
扩⾎管物质有:NO;PGI2等。
3、交感神经作⽤。
⾎管内⽪合成的舒⾎管物质主要有NO和前列环素。
NO⼜称为内⽪舒张因⼦。
前列腺素和前列环素都是由共同的前体环内过氧化物转化⽽来。
前列腺素的⽣理作⽤极为⼴泛。
不同的前列腺素对⾎管平滑肌和⽀⽓管平滑肌的作⽤效应不同。
前列腺素E和前列腺素F 能使⾎管平滑肌松弛,从⽽减少⾎流的外周阻⼒,降低⾎压。
前列环素(PGI2)可舒张⾎管,使⾎⼩板内cAMP增多,从⽽抑制⾎⼩板聚集。
但对⼼肌的直接作⽤⽬前尚不情况。
⾎栓素A2与PGI2具有共同的前体,除了可在⾎⼩板合成外,亦可在⾎管内⽪细胞合成,具有缩⾎管和促进⾎⼩板聚集的作⽤,其⽣理功能与PGI2形成动态对抗。
内⽪素ET具有强烈⽽持久的缩⾎管效应和促进细胞增殖医学教-育搜-集整理及肥⼤的效应,并参于⼼⾎管细胞的凋亡、分化、表型转变等多种病理过程,是⼼⾎管活动的重要调节因⼦之⼀。
⽩三烯可由花⽣四烯酸经脂(肪)氧合酶(lipoxygenase)催化⽽制得。
在体内含量虽微,但却具有很⾼的⽣理活性,并且是某些变态反应、炎症以及⼼⾎管等疾病中的化学介质。
⽩三烯及其类似物——阻断剂的研究,对于免疫以及发炎、过敏的治疗都有重要意义。
问题:不引起缺氧性肺⾎管收缩的体液因素是 A.⽩三烯增加 B.前列腺素F2a增加 C.⾎栓素增加 D.内⽪素释放增加 E.⼀氧化氮⽣成增加 答案:本题选E。
双孔钾离子通道THIK-1的病理生理研究进展
王俊柯;魏义勇;王海英
【期刊名称】《遵义医科大学学报》
【年(卷),期】2023(46)1
【摘要】THIK-1离子通道是双孔钾离子通道的一个亚型,在静息膜电位下介导内
向的钾离子漏电流,从而参与细胞的兴奋性和静息膜电位。
关于THIK-1离子通道
的研究,目前较少。
研究发现,THIK-1离子通道参与了一系列重要的病理生理过程。
THIK-1离子通道参与疼痛、神经系统疾病的发生,以及参与吸入麻醉药的作用机制。
现就THIK-1离子通道参与疼痛和神经系统疾病的发生,以及参与吸入麻醉药的作
用机制等方面作一综述。
【总页数】5页(P100-104)
【作者】王俊柯;魏义勇;王海英
【作者单位】遵义医科大学麻醉医学院;遵义医科大学附属医院麻醉科
【正文语种】中文
【中图分类】R338
【相关文献】
1.TASK-1、TASK-3双孔钾离子通道与吸入麻醉药作用机制的研究进展
2.子宫平
滑肌中双孔钾离子通道TREK-1研究进展3.双孔钾离子通道TREK-1与肠易激综合征内脏高敏感关系的研究进展4.内向整流机械门控双孔钾离子通道拮抗剂对抑郁
症大鼠行为及齿状回神经再生的影响
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《线粒体ALDH2调控的双孔钾通道TASK-1对缺氧性肺动脉高压保护及机制》一、引言缺氧性肺动脉高压(HPH)是一种常见的呼吸系统疾病,其主要特点是肺动脉压力的持续升高。
线粒体在维持细胞能量代谢及生理功能方面具有关键作用,而其中的ALDH2(乙醛脱氢酶2)则是一种参与氧化应激调节的重要酶。
此外,双孔钾通道TASK-1也在细胞膜上发挥其离子调控的功能。
本研究关注的是,线粒体ALDH2与双孔钾通道TASK-1的相互调控作用在缺氧性肺动脉高压中的保护作用及其机制。
二、线粒体ALDH2与双孔钾通道TASK-1的功能与相互关系ALDH2是线粒体内一种重要的酶,能够参与细胞内氧化应激的调节。
而双孔钾通道TASK-1主要存在于细胞膜上,能够调控钾离子和水分子的运动。
近年来研究表明,这两种蛋白之间存在着相互作用。
在线粒体发生应激时,ALDH2会调整其活性,进而影响TASK-1的开放和关闭,从而影响细胞的电生理特性。
三、线粒体ALDH2对双孔钾通道TASK-1的调控研究表明,在缺氧条件下,线粒体ALDH2的活性增加,会促进TASK-1的开放,增加钾离子的流出和水分子的流出,这可能对稳定细胞内的电解质和水平衡具有重要意义。
然而,具体的作用机制仍有待深入研究。
例如,是否涉及某种特定的信号传导途径,或是对TASK-1的结构和功能进行某种改变。
四、TASK-1对缺氧性肺动脉高压的保护作用研究发现,TASK-1的激活可能有助于防止缺氧性肺动脉高压的发生。
通过增强钾离子的流出和水分的流失,TASK-1可以有效地调节细胞内的压力和电解质平衡。
同时,由于TASK-1在血管平滑肌中也有表达,其功能的增强也可能对降低血管张力、改善血液循环具有重要作用。
五、ALDH2和TASK-1对缺氧性肺动脉高压的保护机制根据已有的研究结果,我们推测ALDH2和TASK-1之间的相互作用可能通过以下机制对缺氧性肺动脉高压产生保护作用:首先,ALDH2的活性增加会调节TASK-1的开放和关闭;其次,这种调控可能会改变细胞的电生理特性;最后,这种电生理特性的变化可能对降低血管张力、维持血管稳定性以及减少炎症反应等方面起到关键作用。
钾通道开放剂拮抗内皮素-1的缩血管作用
胡燕;王玉;金满文
【期刊名称】《华中科技大学学报:医学版》
【年(卷),期】1997(000)004
【摘要】利用离体猪心冠状动脉环,研究了KATP开放剂吡那地尔(PIN)和克
卡里木(CRO)对内皮素-1(ET-1)缩血管作用的影响。
结果表明,PIN和CRO均使ET-1的量-效曲线右移,并降低最大反应。
当ET-1(30nmol/L)达最大效应后,累加剂量的PIN和CRO产生剂量依赖性的抑制作用。
结果提示,KATP开放剂对ET-1收缩冠状动脉的拮抗作用,可能是其抗心肌缺血的机制之一。
【总页数】3页(P263-265)
【作者】胡燕;王玉;金满文
【作者单位】同济医科大学基础医学院药理学教研室!武汉;430030
【正文语种】中文
【中图分类】R96
【相关文献】
1.新型钾通道开放剂对心血管ATP-敏感性钾通道基因表达的调节作用 [J], 高敏;
汪海
2.钾通道开放剂对哮喘豚鼠支气管平滑肌电压依赖性钾通道的作用 [J], 尹金植;王秀丽;马忠森
3.钾通道开放剂与钙拮抗剂对长QT综合征LQT2模型的跨壁复极离散的作用 [J], 李洁;胡大一;丁国良;商丽华;李运田
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《线粒体ALDH2调控的双孔钾通道TASK-1对缺氧性肺动脉高压保护及机制》一、引言缺氧性肺动脉高压(HPH)是一种常见的呼吸系统疾病,其发病机制涉及复杂的生物学过程和多个基因的表达调控。
线粒体ALDH2(醛脱氢酶2)作为人体内的重要代谢酶,在能量代谢和氧化应激反应中发挥关键作用。
而双孔钾通道TASK-1则是一种重要的离子通道,参与细胞内钾离子的转运和调节。
近年来,研究发现线粒体ALDH2与双孔钾通道TASK-1之间存在密切的相互作用,这种相互作用在缺氧性肺动脉高压的保护中具有重要意义。
本文旨在探讨线粒体ALDH2调控的双孔钾通道TASK-1对缺氧性肺动脉高压的保护作用及其机制。
二、背景知识介绍2.1 缺氧性肺动脉高压概述缺氧性肺动脉高压是由于多种因素导致肺动脉压力持续升高,进而引发的一系列病理生理变化。
该病多见于高原地区及慢性阻塞性肺疾病患者,严重威胁人类健康。
2.2 线粒体ALDH2的功能线粒体ALDH2是一种重要的代谢酶,参与体内多种生物活性分子的代谢过程。
在缺氧条件下,线粒体ALDH2的活性增强,有助于维持细胞内环境的稳定。
2.3 双孔钾通道TASK-1的功能双孔钾通道TASK-1是一种跨膜蛋白,主要分布于细胞膜上。
它参与钾离子的跨膜转运,维持细胞膜电位的稳定。
在缺氧条件下,TASK-1的活性受到调节,参与细胞的适应性反应。
三、线粒体ALDH2调控的双孔钾通道TASK-1对缺氧性肺动脉高压的保护作用3.1 实验设计与方法本研究采用细胞培养、基因敲除、药物干预等实验方法,观察线粒体ALDH2和双孔钾通道TASK-1在缺氧性肺动脉高压中的表达变化及相互作用。
通过构建基因敲除小鼠模型,研究两者在缺氧环境下的保护作用。
3.2 实验结果实验结果显示,在缺氧条件下,线粒体ALDH2的活性增强,双孔钾通道TASK-1的表达上调。
通过基因敲除实验发现,敲除TASK-1基因的小鼠在缺氧环境中更容易发生肺动脉高压。
·82陶外医学呼Ⅱ艇系统分册2110l奸葺}2l巷第:崩032钾通道开放剂治疗低氧性肺动脉高压华西医科大学附属第一医院呼吸内科(成都610041)肖欣荣综述陈文彬审校摘要奉文论述r与低氧性肺动脉高压关系密切的钾通道种类&特性,强调钾通道活性的抑制和钾通对膜电位改变及胞内钙离于敏感性的降低,ur能是低氧性肺动脉高压发病机制的中心环节.阐明了钾通道开放剂的种类、作用部位及作用原理.回顾了近年来国外应用钾通道开放刺治疗低氧性肺动脉高压的研究进展,证实钾通道开放剂可有效地降低肺动脉高压,为治疗低氧性肺动脉高压提供了新的治疗途径。
关键词低氧性肺动脉高压;钾通道;钾通道开放剂低氧性肺动脉高压(hyT)oxlcpulmonaryhyI)enension,HPH)是肺心病发病机制的中心环节,能否对HPH进行有效的治疗,直接关系着肺心病发病率和死亡率的高低。
然而,目前采用扩血管活性药物治疗HPH.其疗效不甚理想,丰要有以下两方面原因:①调节肺血管张力的基本机制尚未完全阐明;②治疗HPH的药物常常产生降低体动脉压的副作用。
近年来,许多作者致力于上述两方面的研究,并取得了一些进展,人“j发现,钾离子通道活性的降低在低氧性肺血管收缩和HPH的发病机制中发挥着十分重要的作用ll一,因此,应用钾通道开放剂(potassiumchanne【oI)eners)增高肺动脉平楫肌细胞钾通道的活性,舒张肺血管,从而为有效治疗HPH开辟了一条新的途径。
率文就这方面的研究进展作一综述。
l肺动脉平滑肌钾通道的种类及特性尽管钾通道有四大类共十多种亚型,但目前在肺动脉平滑肌细胞中已证实丰要存在二种不同的钾离子通道亚型12J:①延迟整流性钾通道(delayedI_ectmerKchanne},KIm),在不同细胞中该通道的电导值有所不同,大约为15~60pS,细胞膜去极化可激活KDR;细胞膜超极化则抑制KDR。
②钙激活性钾通道(calciumacfivate【IKchannel,Kca),其单电导值较大为250ps,当细胞膜去极化和/或胞内游离钙离子增加,则激活K。
硕士学位论文论文题目:双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应中的作用及可能机制探讨The effect of two pore domain potassium channels TASK-1 on acute and chronic hypoxic human pulmonary vasoconstriction and related mechanism research研究生姓名: 田真指导教师: 蔡鑫学科专业: 内科学研究方向: 心脑血管疾病论文工作时间: 2013年 3 月至 2014年 1 月学位论文原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行实验研究工作所取得的成果,本论文中不包含其他人已经发表或已经获取得的研究成果。
在本论文撰写中所引用其他研究者的研究内容和成果时已在论文中给予特别标注和明确说明。
对本论文的实验研究以及论文撰写过程中给予帮助和建议等贡献的其他人士,也已作了致谢说明。
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学位论文作者签名:日期:年月日关于学位论文著作权的共享声明根据《中华人民共和国著作权法》和《高等院校知识产权管理条例》,本学位论文,题目:,是研究生在导师指导下完成的职务作品,得到蚌埠医学院相关部门科室的物质技术和经费支持,因此,本学位论文的著作权由研究生,导师和蚌埠医学院三方共同享有,均享有署名权和使用权等权益;本学位论文成果归属蚌埠医学院。
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研究生签名:导师签名:日期:年月日目录中文摘要 (1)英文摘要 (3)论文正文1.前言 (6)2.材料与方法 (8)3.结果 (21)4.讨论 (28)结论 (35)参考文献 (36)致谢 (39)附录附录A 英中文术语缩略语对照表 (41)附录B个人简历及发表论文 (42)附录C综述 (43)本课题为国家自然科学基金资助项目(项目名称: c-Src对钾通道TASK-1介导的缺氧性肺血管收缩反应调控机制研究编号:81170046,项目主持人:唐碧)双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应中的作用及可能机制探讨研究生:田真指导老师:蔡鑫教授中文摘要目的:研究双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧时人肺动脉平滑肌细胞中的表达变化,及酪氨酸激酶c-Src抑制剂等药物干预后产生的影响,探讨双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应中的作用,及酪氨酸激酶c-Src调节TASK-1介导缺氧性人肺血管收缩反应的分子机制。
方法:原代培养人肺动脉平滑肌细胞(human pulmonary artery smooth muscle cells ,hPASMCs),肺动脉来源于既往无肺血管疾病或低氧血症病史的肺肿瘤患者切除的肺,相差显微镜下鉴定平滑肌细胞形态特征,采用抗平滑肌细胞抗体α-SMA免疫组织化学染色法鉴定细胞纯度(阳性率95%以上)。
当培养皿中细胞生长密度融合至70%-90%时予以传代,第3至第6代用于分子生物学实验。
运用经典缺氧模型对hPASMCs进行缺氧培养,分为正常组(Con)、缺氧30min组(Hypoxia 30’)、缺氧6h组(Hypoxia 6h)和缺氧48h组(Hypoxia48h),此外,缺氧48h组予以酪氨酸激酶c-Src抑制剂PP2、PP2类似物PP3和酪氨酸磷酯酶抑制剂bpV孵育,记为缺氧48h+PP2组(Hypoxia48h+PP2)、缺氧48h+PP3组(Hypoxia48h+PP3)和缺氧48h+bpV组(Hypoxia48h+bpV),应用流式细胞仪记录不同组细胞的细胞周期,RT-PCR技术检测不同组细胞TASK-1 的基因表达,Western Blot方法测定不同组细胞TASK-1的蛋白表达。
结果:(1)细胞增殖周期变化:与正常对照组比较,缺氧30min组、缺氧6h组和缺氧48h组,随缺氧时间延长,hPASMCs的S期百分率增加(P <0.001);而与缺氧48h组比较,缺氧48h+PP2组hPASMCs的S期百分率下降(P <0.001)。
(2)急、慢性缺氧时人肺动脉平滑肌细胞TASK-1的mRNA及蛋白表达变化:mRNA水平,与正常对照组比较,缺氧30min组TASK-1mRNA表达无显著性差异(P >0.05),缺氧6h组TASK-1mRNA表达增加(P<0.05),缺氧48h组TASK-1mRNA表达显著减少(P <0.001);蛋白水平,与正常对照组比较,缺氧30min组、缺氧6h组和缺氧48h组,随着缺氧时间延长,TASK-1蛋白表达降低(P <0.001)。
(3)慢性缺氧时药物干预后人肺动脉平滑肌细胞TASK-1 mRNA及蛋白表达变化:与缺氧48h组比较,缺氧48h+PP2组TASK-1mRNA及蛋白表达增加(P <0.01),缺氧48h+bpV组TASK-1蛋白表达下降(P <0.01),而缺氧48h+PP3组TASK-1蛋白表达无显著性差异(P >0.05)。
结论:(1)缺氧促进人肺动脉平滑肌细胞增殖,酪氨酸激酶c-Src调节缺氧后人肺动脉平滑肌细胞的增殖力变化。
(2)在人肺血管平滑肌细胞膜上表达的双孔钾通道TASK-1,参与急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应,慢性缺氧抑制双孔钾通道TASK-1的表达。
(3)酪氨酸激酶c-Src调节双孔钾通道TASK-1的表达介导缺氧性人肺血管收缩反应。
(4)双孔钾通道TASK-1可能成为慢性缺氧性肺血管疾病治疗的潜在靶点,而酪氨酸激酶c-Src可作为其相关调控因素指导我们进一步缺氧性肺动脉高压机制的研究。
关键词:人肺动脉平滑肌细胞;缺氧性人肺血管收缩反应;双孔钾通道TASK-1 ;非受体酪氨酸激酶c-SrcThe effect of two pore domain potassium channels TASK-1 on acute and chronic hypoxic human pulmonary vasoconstriction and relatedmechanism researchPostgraduate: TIAN ZhenSupervisor: Professor CAI XinAbstractObjective: To observe the changes of two pore domain potassium channels TASK-1 expression in human pulmonary artery smooth muscle cells during acute and chronic hypoxia,as well as the impacts of tyrosine kinase c-Src inhibitor and other drugs . Then to explore the role of two pore domain potassium channels TASK-1 in acute and chronic hypoxic human pulmonary vasoconstriction,and the molecular mechanism of the regulation of c-Src on two pore domain potassium channels TASK-1 mediated hypoxic human pulmonary vasoconstriction.Methods: The primary human pulmonary artery smooth muscle cells (hPASMCs) for this study were isolated from human pulmonary arteries of lung cancer patients undergoing lung surgery without a history of pulmonary vascular disease or arterial hypoxemia, and then were cultured. SMC identity was verified by characteristic appearance in phase–contrast microscopy. The purity of hPASMCs was confirmed by immunohistochemical antibody staining for smooth muscle–specific isoforms of a-actin (at least 95% of cells stained positive). Cells were sub-cultured in Petri dishes to 70 –90 % confluent at passages 3–6 for molecular biology studies. The classical hypoxia model was used to treat the cultured hPASMCs,and then divided into:Normal group (Con), hypoxia 30 minutes group (Hypoxia 30 '), hypoxia 6 hours group (Hypoxia 6 h) and hypoxia 48 hours group (Hypoxia48h).Furthermore,hypoxia 48 hours group respectively was treated with tyrosine kinase c-Src inhibitors PP2, PP2 analogue PP3 and tyrosine phosphate inhibitor bpV pre-incubation, and then divided into: hypoxia 48 hours+PP2 group (Hypoxia48h+PP2), hypoxia 48 hours+PP3 group (Hypoxia48h+PP3),hypoxia 48 hours+bpV group (Hypoxia48h+bpV).Flow cytometry was used to analyze the cell cycle,RT-PCR technique was carried out to detect the expression of TASK-1 mRNA, and Western Blot method was utilized to examine the expression of TASK-1 protein in different groups.Results:(1) Changes in the cell cycle:Compared with normal control group, with prolonged hypoxia, the percentages of hypoxia 30 minutes group, hypoxia 6 hours group and hypoxia 48 hours group human pulmonary artery smooth muscle cells in S phases were increased(P <0.001). While compared with hypoxia 48 hours group, the percentages of hypoxia 48 hours+PP2 group human pulmonary artery smooth muscle cells in S phases were decreased(P <0.001).(2)The changes of two pore domain potassium channels TASK-1 mRNA and protein expression in human pulmonary artery smooth muscle cells during acute and chronic hypoxia: On the mRNA level, compared with the normal control group, the expression of TASK-1 mRNA in hypoxia 30min group had no significant difference (P> 0.05),the expression of TASK-1 mRNA in hypoxia 6h group was increased (P <0.05), the expression of TASK-1 mRNA in hypoxia 48h group was significantly decreased(P<0.001). On the protein level, compared with the normal control group, with prolonged hypoxia, the expression of TASK-1 protein in hypoxia 30 minutes group, hypoxia 6 hours group and hypoxia 48 hours group was decreased (P <0.001).(3) The changes of two pore domain potassium channels TASK-1 mRNA and protein expression in human pulmonary artery smooth muscle cells during chronic hypoxia and the drug intervention was given: Compared with the hypoxia 48 hours group, the expression of TASK-1 mRNA and protein in hypoxia 48 hours+PP2 group was increased(P<0.01), the expression of TASK-1 protein in hypoxia 48 hours+bpV group was decreased(P<0.01),while the expression of TASK-1 protein in hypoxia 48 hours+PP3 group had no significant difference(P >0.05).Conclusions: (1)Hypoxia promotes human pulmonary artery smooth muscle cell proliferation,and tyrosine kinase c-Src regulates the proliferation of hypoxic pulmonary smooth muscle cells.(2) Two pore domain potassium channels TASK-1 are expressed in human pulmonaryvascular smooth muscle cell membrane, participated in acute and chronic hypoxic pulmonary vasoconstriction,and chronic hypoxia inhibits the expression of two pore domain potassium channels TASK-1.(3)The t yrosine kinase c-Src regulates the expression of two pore domain potassium channels TASK-1 mediated hypoxic pulmonary vasoconstriction.(4) Two pore domain potassium channels TASK-1 may be a potential target for chronic hypoxic pulmonary vascular disease treatment, and the tyrosine kinase c-Src may be acted as the related regulatory factors for guiding us to further study the mechanism of hypoxic pulmonary hypertension.Key words:human pulmonary artery smooth muscle cells; hypoxic human pulmonary vasoconstriction ;two pore domain potassium channels TASK-1;non-receptor tyrosine kinase c-Src双孔钾通道TASK-1在急、慢性缺氧性人肺血管收缩反应中的作用及可能机制探讨前言肺动脉高压是临床一种常见病症,多由肺、肺血管或心脏疾患引起,病因复杂,其特点多为肺小动脉张力逐渐增加,最终导致肺动脉压力升高和右心衰竭。