Jurkat细胞Kv1.3钾通道的基本电生理学特性及动力学特征

电压门控钾通道电压门控钾通道，简称Kv通道，是一种广泛存在于生物体内的离子通道，在神经肌肉系统的正常功能中起着至关重要的作用。

它们能够调节细胞内外的离子浓度，控制细胞的膜电位，最终影响细胞的兴奋性和传导速度。

Kv通道的结构特点Kv通道的结构是由四个亚单元组成的，每个亚单元包含一个膜蛋白，每个膜蛋白有六个跨膜区域，第四个和第五个跨膜区域相互连通，在通道开放和关闭时发挥重要作用。

在Kv通道的膜蛋白中还存在许多不同的结构域和功能区域，如电压传感器区域、磷酸化调节区域、钙离子调节区域等，各种功能模块相互协作，共同实现钾通道的正常功能。

Kv通道的功能Kv通道是一种电压门控离子通道，它的开放和关闭状态取决于细胞膜电位的变化。

当细胞膜电位变为负值时，Kv通道会开放，允许大量的钾离子从细胞内向外流出，使细胞的膜电位进一步降低，对于神经组织细胞而言，这种反应称为超极化。

当细胞膜电位回归正常值时，Kv通道会逐渐关闭，从而阻止继续的钾离子流出。

细胞膜电位的恢复过程称为去极化，这种过程是神经肌肉系统内大量生理反应的基础。

Kv通道的调节Kv通道的开放和关闭是由多种因素调节的，包括细胞膜电位、离子浓度、药物和蛋白质相互作用等。

其中最为重要的是电压传感器区域上的功能位点，这些位点能够感应到外部的膜电位变化，并将信号传递到通道的内部，从而调节通道的开放和关闭。

Kv通道还可以通过磷酸化等化学修饰作用进行调节，磷酸化是一种常见的调节方式，常常与钙离子的浓度调节结合使用。

通过这些方式，Kv通道的开放和关闭能够被精细调节，以满足不同生理环境下细胞膜电位的需求，维持生物体内稳定的电活性状态。

Kv通道的药理学应用Kv通道在药物研究中具有广泛的应用前景，例如一些药物能够直接或间接地作用于Kv通道，从而调节神经肌肉活性。

此外，Kv通道还在癌症治疗和心血管疾病治疗中扮演着重要的角色。

目前，Kv通道钠离子通道阻滞剂开发市场的前景十分广阔，因为这些药物能够阻止过度的细胞兴奋反应，防止心肌细胞复极前过度兴奋、减轻缺血区域的酸化及心脏节律失常等病理现象。

Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩中的作用杜以梅;席姣娅;唐碧;Jurgen Hescheler;唐明;刘长金;洪志刚;柯琴梅;狄久芳;骆红艳;胡谋先;胡新武【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2004(020)009【摘要】目的和方法:雄性Wistar大鼠随机分为两组:常氧对照组和低氧组.用酶消化的方法获得单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(PASMC).采用全细胞膜片钳技术,记录PASMC静息膜电位(Em)和电压门控性钾通道电流(IKv),通过细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液(1:125),探讨Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩(HPV)中的作用.结果:①低氧组膜电位明显去极化,由(-51.8±0.8)mV 去极到(-47.2±0.7)mV,P＜0.01,IKv与常氧组相比显著降低,在测试电压-30mV 时,IKv由(6.16±0.58)pA/pF降为(3.31±0.37)pA/pF(P＜0.01).②细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液可显著抑制常氧对照组PASMC的IKv,使Em去极化,然而细胞内灌流Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1(1:125)抗体混合液对常氧对照组PASMC 的IKv和Em无显著影响.③细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液和Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1抗体混合液对低氧组PASMC的IKv和Em均无显著影响.结论:Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1可能是氧敏感型通道,并介导了低氧性肺血管收缩.【总页数】5页(P1537-1541)【作者】杜以梅;席姣娅;唐碧;Jurgen Hescheler;唐明;刘长金;洪志刚;柯琴梅;狄久芳;骆红艳;胡谋先;胡新武【作者单位】华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院附属协和医院老年病科,湖北,武汉,430022;滕州中医院麻醉科,山东,滕州,277500;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;华中科技大学同济医学院生理系,湖北,武汉,430030;Institute of Neurophysiology University of Cologne D-50931 Cologne Germany【正文语种】中文【中图分类】R331.3.2【相关文献】1.K+v通道在缺氧性肺血管收缩中的作用 [J], 崔建修;赵国栋2.双孔钾通道TASK-1与缺氧性肺血管收缩的研究进展 [J], 田真;蔡鑫;唐碧3.K+v通道亚型在急性缺氧性肺血管收缩中的作用研究 [J], 崔建修;孙强;赵国栋4.电压依赖性钾通道在急性缺氧性肺血管收缩中的作用 [J], 崔建修;孙强;赵国栋5.电压依赖性钾通道与Miconazole在低氧性肺血管收缩中的作用 [J], 周敏;冯玉麟;杨小东;廖大清;缪世坤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Kv1.3离子通道在急性淋巴细胞白血病细胞中的表达及与药物相关性的研究摘要目的：探究Kv1.3表达与药物的相关性及其在急性淋巴细胞白血病细胞Jurkat中表达。

方法：分析Kv1.3的mRNA含量与药物敏感性组学库中药物的相关性，并采用蛋白质印迹法检测Jurkat细胞的Kv1.3蛋白表达情况。

结果：Kv1.3与其同家族的钾离子通道Kv1.2的mRNA水平对药物敏感具有高度相似性，并且Kv1.3通道在Jurkat细胞中高表达。

结论：Jurkat细胞高表达Kv1.3通道，为Jurkat细胞的药敏实验提供理论依据。

关键词：Kv1.3通道；Jurkat细胞；T-ALL急性T淋巴细胞白血病在成人中占ALL病例总数的25% [1]，T-ALL因常规治疗疗效差，长期生存率低，预后差且易复发，成为临床治疗的一大难题。

Kv1.3通道是由6个跨膜部分组成的一类Shaker型钾离子通道，在多种肿瘤内表达，并成为多种肿瘤治疗的新靶标。

本文分析了Kv1.3的mRNA水平与药物相关性，并采用蛋白质印迹法分析Kv1.3在Jurkat细胞中表达情况。

1材料与方法1.1实验材料1.1.1细胞株与试剂Jurkat细胞购自中国科学院细胞库。

RPMI Medium 1640培养基（美国Gibco公司）；胎牛血清（以色列Biological lndustries）；一抗Kv1.3（以色列Alomone Labs）；BCA蛋白浓度测定试剂盒、RIPA裂解液(碧云天生物技术有限公司）；ECL化学发光底物（兰杰柯科技有限公司）。

1.1.2实验仪器电泳仪和转膜仪（北京六一生物科技有限公司）；iBright™成像仪（Invitrogen公司）。

1.2实验方法1.2.1采用药物敏感性基因组学数据库分析钾离子通道Kv1.3及Kv家族中Kv1.1和Kv1.2钾离子通道的mRNA含量和库内200余种抗肿瘤药物的相关性。

p< 0.05为有统计学差异。

1.2.2细胞培养Jurkat细胞用RPMI 1640培养基于培养箱（37℃、5%二氧化碳）中培养，调整细胞浓度为1.5×105个/mL，培养48 h。

华中科技大学博士学位论文阻滞电压门控性钾离子通道(Kv1.3)对大鼠动脉粥样硬化斑块发生发展的影响姓名：吴晓芬申请学位级别：博士专业：内科心血管指导教师：张存泰2011-04华中科技大学博士学位论文阻滞电压门控性钾离子通道（Kv1.3）对大鼠动脉粥样硬化斑块发生发展的影响华中科技大学同济医学院附属同济医院综合科博士研究生:吴晓芬博士生导师:张存泰教授中文摘要近年来的研究表明急性冠脉综合征（ACS）的发生发展和炎症有关，其中不稳定性斑块破裂和炎症状态的扩散是导致病人急性冠脉综合症发作的主要原因。

细胞介导的炎症反应，尤其是T淋巴细胞介导的炎症反应在斑块破裂的机制中起到了非常重要的作用。

以往的研究表明粥样斑块内的大多数T淋巴细胞为CD4+的辅助性T淋巴细胞。

本实验室的近期研究证实急性冠脉综合征患者外周血中活化的CD4+T淋巴细胞Kvl．3钾离子通道数目增加，应用Kv1.3离子通道阻滞剂对急性冠脉综合征患者外周血中活化的CD4+T淋巴细胞功能有抑制作用。

我们实验室的研究还证明急性冠脉综合征患者外周血的淋巴细胞Kv1.3离子通道蛋白质表达高于健康对照人群。

然而应用Kv1.3钾离子通道阻滞剂是否对动脉粥样硬化的进展有抑制作用尚待进一步研究。

本研究通过建立大鼠动脉粥样硬化斑块模型, 同时应用KV1.3钾离子通道阻滞剂PAP-1干预, 以了解KV1.3钾离子通道阻滞剂对大鼠动脉粥样硬化斑块的影响及可能的机制。

华中科技大学博士学位论文第一部分实验性大鼠不稳定性动脉粥样斑块的建立目的探索一种建立实验性大鼠不稳定性动脉粥样硬化斑块的可行方法。

方法 40只雄性Wistar大鼠随机分为对照组(C组) 、大鼠胸主动脉粥样硬化斑块模型组(A1，A2，A3组)，每组各10只。

A1，A2模型组大鼠使用高脂饲料+维生素D3复合造模，A3组大鼠使用高脂饲料+维生素D3+大鼠血管内皮球囊损伤复合造模。

A1组大鼠喂食高脂饲料1，A2和A3组大鼠喂食高脂饲料2。

心肌细胞膜的钾通道种类繁多，是一个大群，具有重要的生理意义。

从门控机制的动因来看，有电压门控钾通道如 I to 通道、 I Kr 通道、 I Ks 通道等；也有化学门控通道 I K -ACh 通道、 I K -ATP 通道等。

从门控系统本身来看，有双门控通道如 I to 通道、 I Kr 通道；有单门控通道（或目前尚未发现双门控者）如 I Ks 通道等；也有不具备门控、但却呈现电压依赖性和时间依赖性通透性改变的如 I K1 通道。

上述各种钾通道，在心肌细胞的正常电生理活动和病理状态下的电活动中，各自发挥其特定的作用。

一般而言，电压门控钾通道和乙酰胆碱依赖性钾通道在生理条件下的心肌细胞电活动中起重要作用；而在心肌缺血等病理条件下，化学门控钾通道如 ATP 依赖性钾通道、花生四烯酸（ arAChidonic acid ）依赖性钾通道（ I K-AA ）等变得重要。

本节重点介绍一下延迟整流钾通道快成份 I Kr 通道的重要性。

I Kr 是所有心肌细胞动作电位复极的主要离子流，其幅值大小决定了动作电位复极的速率，也就是决定了动作电位（ APD ）时程的长短。

而有效不应期（ ERP ）的长短，在快反应心肌细胞取决于 I Na 通道的复活速率，在慢反应心肌细胞则取决于 I Ca-L 通道的复活速率，所以 ERP 的长短变化并不一定和 APD 的变化相符合。

这种不一致的变化既可以发生于同一个心肌细胞，也可以发生在不毗邻的心肌细胞（正常和病理心肌），从而导致心律失常。

III 类抗心律失常药物是 I Kr 通道阻滞剂，使 I Kr 幅值变小，动作电位复极速率减慢， APD 延长（ ERP 也相应延长），从而发挥抗心律失常的作用。

Jurkat细胞Kv1.3钾通道的基本电生理学特性及动力学特征代中华;谭晓秋;闫莉;程秀丽;祝红;郝维;曹济民【摘要】Objective Using the patch clamp technique, this study aimed to record the Kv1.3 current in Jurkat cells, analyze the channel kinetics and experience the essentials for successful recordings. Methods Kv1. 3 currents were recorded by the whole - cell con-figaration in the T lymphocyte leukemia cell line Jurkat E6 - 1. With suitable stimulus scheme, being selected the kinetics of activation, inactivation and recovery of the Kvl.3 channel were also analyzed. Results The Kv1.3 channel in Jurkat cells exhibited voltage -gated characteristics and could be blocked by ShK (100pmol/L). The time constants for activation ( τact ) , inactivation ( τin) and recovery (τrec) were 6.47 ±2.44ms, 622.49 ±93.90ms and 6. 141s, respectively. In the absence of intracellular Ca2+ chelation, theKvl.3cur-rent was always mixed with KCa3. 1 currents. The size of mircelectrode caliber and EGTA in the pipette solution were two key points for a successful recording of pure Kv1.3 current. Conclusion Jurkat cells express functional Kv1.3 channels. This channel shows kinetics characterized with rapid activation, slow inactivation and slow recovery. Removing the KCa3. 1 mixing is essential for the recording of pure Kv1.3 current. This study may provide experiences in the further study of Kvl.3 channel in T lymphocytes.%目的采用膜片钳技术记录Jurkat细胞膜的Kv1.3通道电流,分析通道的动力学特征,并体会成功记录的要领.方法选择T淋巴细胞性白血病Jurkat E6-1细胞系为研究对象,采用全细胞膜片钳记录方式记录Kv1.3电流,选择合适的刺激方案,分析通道的激活、失活和复活动力学特性.结果 Jurkat细胞的Kv1.3电流具有电压门控特性,并能被ShK(100pmol/L)选择性阻断.Kv1.3通道的激活时间常数(Tact)、失活时间常数(Tin)和复活时间常数(Trec)分别为Tact=6.47±2.44ms,Tin=622.49±93.90ms,Trecc=6.141s.在胞内钙没有被螯合的条件下,Kv1.3通道电流常掺杂有中等电导钙激活钾通道KCa3.1电流.玻璃微电极的口径和电极内液是否含EGTA是能否记录到纯净Kv1.3电流的关键.结论Jurkat细胞表达功能性Kv1.3通道,该通道呈现快速激活、缓慢失活和缓慢复活的动力学特征.记录Kv1.3通道须注意剔除KCa3.1电流的掺杂.该工作对研究T淋巴细胞Kv1.3通道的功能具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《医学研究杂志》【年(卷),期】2012(041)012【总页数】4页(P20-23)【关键词】Jurkat细胞;电压门控钾通道;激活;失活【作者】代中华;谭晓秋;闫莉;程秀丽;祝红;郝维;曹济民【作者单位】100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系;100005 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院生理学和病理生理学系【正文语种】中文Kv1．3通道属于电压门控钾离子通道Shaker家族成员之一，其主要功能是参与细胞膜的复极化过程，在可兴奋细胞中维持细胞的兴奋性，同时也参与了非可兴奋细胞的生理功能调节，例如调节T淋巴细胞增殖和凋亡［1，2］。

kv1.3钾离子通道
Kv1.3钾离子通道是一种在T淋巴细胞和B淋巴细胞中表达的电压门控钾离子通道。

每个T细胞内大约表达300个Kv1.3通道以及10-20个钙激活的KCa3.1通道。

虽然Kv1.3与KCa3.1都对促进并维持Ca2+内流的驱动力有贡献，但两者的表达有所差异。

Kv1.3主要参与效应T细胞的激活过程，选择性抑制Kv1.3通道，可能达到选择性的抑制效应T细胞激活过程的作用，这为与效应T细胞相关的自身免疫性疾病的治疗提供了新的思路。

此外，Kv1.3还参与机体的神经毒性效应以及癌症的发生发展等过程，在多种肿瘤细胞中都检测到了Kv1.3的异常表达。