CFTR型氯离子通道研究进展

416Acta Physiologica Sinica , August 25, 2007, 59 (4): 416-430ReviewReceived 2007-04-11 Accepted 2007-06-28This work was supported by the Biotechnology and Biological Sciences Research Council and the Cystic Fibrosis Trust. H Li was supported by EuroCareCF (LSHM-CT-2005-018932) while J-H Chen and Z Xu were supported by scholarships from the University of Bristol and ORS awards from Universities UK.*Corresponding author. Tel: +44-117-3312290; Fax: +44-117-3312288; E-mail: D.N.Sheppard@The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator Cl - channel: a versatile engine for transepithelial ion transportHongyu LI 1, Zhiwei CAI 1, Jeng-Haur CHEN 2, Min JU 1, Zhe XU 1, David N. SHEPPARD 1,*1Department of Physiology, University of Bristol, School of Medical Sciences, University Walk, Bristol BS8 1TD, UK; 2HowardHughes Medical Institute and Department of Internal Medicine, Roy J. and Lucille A. Carver College of Medicine, University of Iowa, Iowa City, IA 52242, USAAbstract: The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a unique member of the A TP-binding cassette (ABC)transporter superfamily that forms a Cl - channel with complex regulation. CFTR is composed of five domains: two membrane-spanning domains (MSDs), two nucleotide-binding domains (NBDs) and a unique regulatory domain (RD). The MSDs assemble to form a low conductance (6-10 pS) anion-selective pore with deep intracellular and shallow extracellular vestibules separated by a selectivity filter.The NBDs form a head-to-tail dimer with two A TP-binding sites (termed sites 1 and 2) located at the dimer interface. Anion flow through CFTR is gated by the interaction of A TP with sites 1 and 2 powering cycles of NBD dimer association and dissociation and hence, conformational changes in the MSDs that open and close the channel pore. The RD is an unstructured domain with multiple consensus phosphorylation sites, phosphorylation of which stimulates CFTR function by enhancing the interaction of A TP with the NBDs. Tight spatial and temporal control of CFTR activity is achieved by macromolecular signalling complexes in which scaffolding proteins colocalise CFTR and plasma membrane receptors with protein kinases and phosphatases. Moreover, a macromolecular complex composed of CFTR and metabolic enzymes (a CFTR metabolon) permits CFTR activity to be coupled tightly to metabolic pathways within cells so that CFTR inhibition conserves vital energy stores. CFTR is expressed in epithelial tissues throughout the body, lining ducts and tubes. It functions to control the quantity and composition of epithelial secretions by driving either the absorption or secretion of salt and water. Of note, in the respiratory airways CFTR plays an additional important role in host defence.Malfunction of CFTR disrupts transepithelial ion transport leading to a wide spectrum of human disease.Key words: A TP-binding cassette transporter; cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR); CFTR interacting proteins;CFTR-opathies; cystic fibrosis; chloride ion channel; epithelial ion transport; macromolecular signalling complex; secretory diarrhoea囊性纤维化跨膜转运调节体氯离子通道——跨上皮离子转运的多功能引擎李红宇1，蔡志伟1，陈正豪2，鞠 敏1，徐 喆1，David N. Sheppard 1,*1布里斯托大学医学科学院生理系，布里斯托 BS8 1TD ，英国；2霍华德·休斯医学研究院，爱荷华大学Roy J. 与 Lucille A.Carver 医学院内科系，爱荷华 52242，美国摘 要：囊性纤维化跨膜转运调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)是ATP 结合转运体超家族(ATP-binding cassette transporter superfamily)的一名特殊成员，因为它是一个具有相当复杂调控机制的氯离子通道。

钙激活氯离子通道研究进展作者：谢瑞芳来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]钙激活氯离子（CaCCs）是参与多样的重要的生理学进程的细胞质膜蛋白。

在上皮细胞中，CaCC的活性调节Cl-和其他阴离子的分泌，例如碳酸氢盐和硫氰酸盐。

在平滑肌和神经系统的可兴奋细胞中，CaCCs是连接细胞内Ca2+和膜去极化兴奋的一个重要角色。

最近的研究表明TMEM16A（跨膜蛋白16A或者ANO1）和TEMEM16B（跨膜蛋白16B或者ANO2）是CaCC形成蛋白。

本文通过介绍氯离子的种类以及钙激活氯离子通道参与的不同生理活动而对其有一个全面的了解。

[关键词]钙激活氯离子通道；TMEM16A；TEMEM16B；阴离子中图分类号：TP747 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0306-011氯离子通道的种类氯离子和其他阴离子的离子通道是细胞里的关键蛋白，涉及到许多生理活动。

例如细胞容积调节。

然而他们的分子身份仅仅有部分是已知的。

许多年前，大部分基于膜片钳技术的研究报道了以不同于生物物理学的性能，管理机制和药理学敏感性为特点的氯离子通道的存在。

激活机制包括通过细胞外配体，细胞内Ca离子浓度升高，cAMP依赖性信号通路磷酸化作用。

这些通路的一部分在分子水平上已经被确定：囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）作为上皮细胞的cAMP活化通道，γ-氨基丁酸和甘氨酸活化抑制突触的促离子型受体，CLC-1在骨骼肌，肾脏和内耳的CLC-Ka和CLC-Kb和无所不在的CLC-2。

其他Cl离子通道种类的特性是未知的且有很大争议。

2上皮细胞中的CaCC氯离子通道在上皮细胞中具有非常重要的作用，用于分泌或吸收所需的基本电解质和水。

CaCC是特别的包括通过外分泌腺和其他上皮分泌氯离子。

分泌的机制位于顶端和基底外侧膜极化上皮细胞是基于具体协调各种膜蛋白的活性。

基本模型假设通过激活布美他尼敏感的Cl-在细胞内积累Na+/K+/2Cl-（NKCC）协同转运蛋白，利用由Na+/K+-ATPase产生的Na+梯度以介导跨基底外侧膜的氯离子摄取。

遗传学发现的基因突变案例分析遗传学是研究基因传递和变异的科学，通过对基因突变的研究，可以揭示人类疾病的发生机制，为疾病的预防和治疗提供重要的理论依据。

本文将通过分析几个基因突变的案例，来探讨遗传学在疾病研究中的应用和意义。

案例一：BRCA1基因突变与乳腺癌BRCA1基因是乳腺癌的重要易感基因，其突变与乳腺癌的发生密切相关。

1994年，科学家首次发现BRCA1基因的突变与乳腺癌的遗传易感性有关。

随后的研究发现，BRCA1基因突变不仅与乳腺癌的发生有关，还与卵巢癌、前列腺癌等多种癌症的发生有关。

这一发现引起了广泛的关注，并为乳腺癌的早期筛查和预防提供了重要的依据。

案例二：CFTR基因突变与囊性纤维化CFTR基因突变是囊性纤维化的主要遗传原因。

囊性纤维化是一种常见的遗传性疾病，主要影响呼吸系统、消化系统和生殖系统。

1990年，科学家首次发现CFTR基因的突变与囊性纤维化的发生有关。

随后的研究发现，CFTR基因突变导致了氯离子通道功能异常，进而引起黏液的异常分泌和器官功能障碍。

这一发现为囊性纤维化的诊断和治疗提供了重要的依据。

案例三：HBB基因突变与地中海贫血HBB基因突变是地中海贫血的主要遗传原因。

地中海贫血是一种常见的遗传性血液病，主要影响红细胞的形成和功能。

1950年，科学家首次发现HBB基因的突变与地中海贫血的发生有关。

随后的研究发现，HBB基因突变导致了血红蛋白的异常合成和功能异常，进而引起红细胞的异常形态和功能障碍。

这一发现为地中海贫血的诊断和治疗提供了重要的依据。

通过以上几个基因突变的案例分析，我们可以看到遗传学在疾病研究中的重要作用。

通过对基因突变的研究，可以揭示疾病的发生机制，为疾病的预防和治疗提供重要的理论依据。

此外，基因突变的研究还可以为遗传咨询和遗传筛查提供重要的依据，帮助人们了解自己的遗传风险，采取相应的预防和干预措施。

总结起来，遗传学发现的基因突变案例为我们揭示了疾病的遗传机制，为疾病的预防和治疗提供了重要的理论依据。

囊性纤维化跨膜传导调节因子-CFTR是肺癌的潜在治疗靶标作者：高晓誉来源：《科学与财富》2019年第29期摘要：囊性纖维化跨膜传导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator， CFTR）是存在于上皮组织中的氯离子通道。

CFTR主要表达于呼吸道、肠道和外分泌上皮细胞的顶膜，它的主要功能是负责转运盐离子，并协助水分的运输。

CFTR功能缺失会导致呼吸道表面液体缺失和粘液积累，CFTR基因失调或突变与多种人类疾病有关。

近年来的研究发现CFTR与多种癌细胞的增殖和迁移有关，其中，CFTR在肺癌患者的发生发展、以及预后中起着重要的作用。

关键词：肺癌;CFTR;表达与定位;细胞迁移CFTR基因失调与多种疾病有关，包括囊性纤维化，这是一种多发于白种人的致死性常染色体隐性遗传病[10]，由于CF患者的治疗策略有了很大的提高，CF患者的生命周期明显延长。

在肺部，CFTR基因突变会导致肺内粘液变得非常浓稠并积累，最终会致使患者因肺部感染细菌病毒或引起肺部损伤而死亡。

相对于肠道和胰腺组织，CFTR在肺中表达量较低，它可能在细菌感染、烟雾产生的氧化应激中有重要作用。

1.癌症概述癌症细胞的特征主要有以下几个方面：有一定的分化成其他细胞的能力、细胞呈指数型生长、中晚期癌细胞易发生细胞迁移、侵袭浸润等生物学特征，研究发现在癌症细胞中端粒酶活性较高，端粒与端粒酶参与细胞生命活动的多个过程，包括细胞的分裂、细胞增殖、细胞衰老等，这为癌细胞的无限复制及细胞迁移提供了分子机制。

癌症的发生是环境与基因突变共同作用的结果。

现在已知的癌症基因有两种，包括原癌基因与抑癌基因。

如Pokemon是一种在肺癌中高表达的原癌蛋白，通过抑制p53途径，使细胞转化为癌细胞[1，2]。

肺癌抑制因子1（TSLC1）是一种抑癌基因，TSLC1的高表达会增加caspase-3活性，减少了肺癌的迁移[3]。

中文摘要：囊性纤维化跨膜电导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR）是一种C AMP/PKA依赖的上皮氯离子通道，同时又是某些膜转运蛋白的调节因子。

属于ATP 结合盒（ATP binding cassette, ABC）转运蛋白超家族的成员。

CFTR在哺乳动物中所有与分泌和吸收有关的上皮组织（例如小肠、气道、胰腺、汗腺、输精管细胞、心肌细胞、血管平滑肌细胞）中广泛表达。

CFTR的主要功能是介导跨上皮细胞Cl-转运、控制氨敏感的上皮细胞Na+通道（epithelial Na+ channel, ENaC）、促进HCO3-分泌及调节K+通道等，因此CFTR与多种生理和病理状态密切相关。

CFTR功能障碍会引起致死性遗传疾病囊性纤维化病（cystic fibrosis, CF）、特发性慢性胰腺炎（idiopathic chronic pancreatiti, ICP）、干眼病（keratoconjunctivitis sicca, KCS）、习惯性便秘（habitual constipation）等；而霍乱毒素和耐热性致病性大肠杆菌内毒素导致的分泌型腹泻（secretary diarrhea）、多囊肾病（polycystic kidney）等则是CFTR活动过强引起的。

因此寻找能够调节野生型和突变型CFTR功能的小分子调节剂的工作近年来受到了广泛重视并取得了较大进展，目前仍是CFTR有关研究的重要目标之一。

我们利用含∆F508-CFTR（或wt-CFTR）的表达质粒与一种对卤族元素碘离子高度敏感的荧光绿蛋白突变体EYFP-H148Q的表达质粒共转染Fischer大鼠甲状腺上皮细胞，得到稳定表达该蛋白的两种细胞系（FRT/∆F508-CFTR /EYFP-H148Q和FRT/wt-CFTR /EYFP-H148Q-I152L）。

氯离子通道在神经元疾病中的作用研究一、绪论神经元疾病是一类严重的疾病，包括癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病和帕金森氏综合征等。

氯离子通道是神经元的重要组成部分，发挥着重要的调节作用，对神经元兴奋性和传导速度产生影响。

本篇文章旨在探讨氯离子通道在神经元疾病中的作用。

二、氯离子通道的基本结构和功能氯离子通道是一种膜蛋白，主要由多种亚基组成，包括α、β、γ等亚基。

氯离子通道的主要功能是调节神经元的兴奋性，对神经元的动作电位和单元电压起到重要的影响作用。

氯离子通道的活性受到多种因素的调制，包括细胞内钙离子水平、神经递质和药物等。

三、氯离子通道在神经元房间和传导中的作用氯离子通道对神经元的兴奋性和传导速度产生影响，特别是在阈值附近的传导速度。

氯离子通道的开放状态会使神经元处于较稳定的静息状态，而关闭状态则有助于神经元的兴奋。

此外，氯离子通道还参与电信号传递的调节，对神经元传递信息起到重要作用。

四、氯离子通道与神经元疾病的关系氯离子通道异常会导致神经元疾病的发生和发展。

例如，氯离子通道过度活化可能导致癫痫发作的频繁发生，而氯离子通道失活则可能降低帕金森氏综合征患者的运动功能。

因此，探索氯离子通道在神经元疾病中的作用机制，对于阐明神经元疾病的发生机制和开发针对性治疗方法具有重要的意义。

五、针对氯离子通道的治疗策略目前，已有多种针对氯离子通道的治疗策略。

例如，在癫痫治疗中，可以采用部分开放氯离子通道的药物，如苯二氮卓类药物和头孢拉定等；而对于帕金森氏综合征患者，可以通过给予钙拮抗剂等药物来抑制氯离子通道的活性，并减轻运动障碍症状。

六、结论氯离子通道作为神经元的重要组成部分，在神经元兴奋性和传导速度中扮演着重要的角色。

氯离子通道异常会导致神经元疾病的发生和发展，因此对其作用机制的研究和针对性的治疗策略的开发具有多大的意义。

CFTR基因与囊肿纤维化治疗方法探讨囊性纤维化是一种常见的遗传性疾病，主要影响呼吸道、胰腺、肝脏和肠道等器官的功能。

最新的研究表明，囊性纤维化与CFTR基因的突变有关。

CFTR基因是一种编码膜蛋白的基因，它在维持细胞内外液体平衡和离子通道的正常功能方面起着重要作用。

本文将探讨CFTR基因与囊性纤维化的关系以及治疗该疾病的方法。

囊性纤维化的发病机制与CFTR基因的突变密切相关。

CFTR基因突变会导致膜蛋白的结构和功能发生改变，进而影响离子通道的正常工作。

这种突变使得细胞内的氯离子无法正常进出细胞，导致细胞内外液体平衡失调。

这种失调进一步导致黏液的异常分泌和排泄，最终形成黏稠的黏液堵塞细胞通道和器官。

针对囊性纤维化的治疗方法，目前主要包括药物治疗和支持性治疗两种方式。

药物治疗的主要目标是改善CFTR基因突变引起的细胞内外液体平衡失调。

这类药物主要是针对CFTR基因突变的特定病理机制进行干预，恢复细胞内外的离子通道功能。

其中一种常用的药物是Kalydeco，它是一种CFTR修饰剂，能够增强CFTR蛋白的功能。

然而，由于CFTR基因突变的多样性和复杂性，对于不同的突变类型，药物治疗的有效性也存在差异。

因此，选择适合患者病情的药物非常重要。

除了药物治疗，囊性纤维化的治疗还需要支持性治疗的配合。

支持性治疗的主要目的是改善患者的生活质量，减轻病痛症状。

这包括抗感染治疗、物理治疗、肺功能锻炼和饮食调理等。

抗感染治疗是非常重要的一环，囊性纤维化患者易患上呼吸道感染，因此及时、有效地控制感染是关键。

物理治疗主要包括胸部按摩、呼吸肌锻炼和呼吸治疗器械的使用，通过增强呼吸肌肌力、促进痰液排出，减少并预防感染。

肺功能锻炼则有助于提高肺活量和呼吸系统的耐力，改善呼吸功能。

此外，合理的饮食调理也对囊性纤维化的治疗至关重要，避免高脂肪、高糖和高盐的食物摄入，增加富含营养和蛋白质的食物摄入，有助于维持患者的营养状况和免疫功能。

尽管目前对于囊性纤维化的治疗方法已经取得了一些成果，但仍然存在许多挑战。

cftr基因名-回复CFTR基因全称为胰腺纤维囊性纤维化转运子基因（Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator gene），是一个位于人类第七号染色体上的基因。

它是一种编码蛋白质的基因，与囊性纤维化（Cystic Fibrosis，简称CF）的发展紧密相关。

CFTR基因的突变可能导致囊性纤维化的发生，这一罕见的遗传性疾病会对患者的生活和健康产生严重影响。

囊性纤维化是一种常见的遗传性疾病，主要影响到呼吸、消化和生殖系统。

该疾病的发病机制可以追溯到CFTR基因的突变。

正常情况下，CFTR 基因编码的蛋白质能够在细胞膜上形成一个离子通道，控制着氯离子和水在细胞膜上的流动。

然而，当CFTR基因突变时，这个通道功能可能受到损害，导致黏液的异常分泌和排泄。

这就解释了为什么CF患者的黏液会变得特别稠而粘性。

黏液的异常分泌和排泄会导致多个器官系统受损。

在呼吸系统中，黏液的异常会导致气道阻塞和肺部感染的发生。

患者可能经常出现咳嗽、喘息、胸闷等症状，并容易出现肺部并发症。

在消化系统中，黏液的异常可能导致胰腺功能不全和肠道梗阻。

这会影响到食物的消化和吸收，导致患者体重下降、营养不良和肠道问题。

另外，CF患者还可能出现男性不育的症状，原因是黏液的异常导致精子无法正常传输。

通过研究和了解CFTR基因的突变，科学家已经取得了一些关键的发现。

到目前为止，已经发现了超过2000种不同的CFTR基因突变，在不同程度上影响了该基因的功能。

这些突变可以分为六类，根据突变对基因和蛋白质的影响程度进行分类。

有些突变仅引起CFTR蛋白质的表达异常，而其他突变则导致蛋白质的功能受损。

了解CFTR基因的突变可以帮助我们更好地理解囊性纤维化的发病机制，并为开发针对该疾病的治疗方法提供指导。

目前，针对CFTR蛋白质的修复和调节成为了CF治疗的主要方向之一。

例如，针对CFTR基因突变的肺部表达治疗已经开始进行临床试验，旨在增加突变基因的表达水平并促进正常蛋白质的形成。

氯离子通道研究进展刘雅妮;张会然;赵晨;黄东阳;杜雨薇;张海林【摘要】氯离子是体内最重要最丰富的阴离子，它进出细胞的过程，除了与氯离子相关的一些转运体主动转运有关外，经过阴离子通道进行转运是重要方式之一。

氯离子通道组织分布广泛，参与了众多的生理过程：包括细胞体积的调节、膜电位的稳定性调节、信号转导以及跨上皮运输等。

该文重点综述了钙激活氯通道和容积调节氯通道的生理功能及分子基础，简单介绍了电压门控氯通道、囊性纤维跨膜电导转运体及配体门控氯通道。

%Chloride is the most abundant anion in all organisms. Chloride channel,besides some active transporters,is one of the important pathways which allow chloride to go through the cell membrane. Chloride channels are probably present in every cell,from bacteria to mammals. Their physiological tasks include but not limited to cell volume regulation,stabilization of the membrane potential,signal transduction and transepithelial transporting. This review focus on the physiological functions and molecular identity of calcium activated chloride channels and volume regulated chloride channels,and also review briefly on voltage gated chloride channels, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator and ligand gated chloride channels.【期刊名称】《神经药理学报》【年(卷),期】2015(005)004【总页数】10页(P33-42)【关键词】氯离子;通道;钙激活氯通道;TMEM16A;Bestrophin1;容积调节氯通道【作者】刘雅妮;张会然;赵晨;黄东阳;杜雨薇;张海林【作者单位】河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国; 北京军事医学科学院军事认知与脑科学中心，北京，100850，中国;河北医科大学第二医院呼吸科，石家庄，050000，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国【正文语种】中文【中图分类】Q26;R962氯离子是生物体内含量最为丰富的阴离子。

CFTR的结构和功能1. 引言CFTR（Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator）是一种跨膜蛋白，它在人体中起着重要的生理功能。

CFTR基因突变会导致囊性纤维化（Cystic Fibrosis，CF）等疾病的发生。

本文将详细介绍CFTR的结构和功能。

2. CFTR的基本结构CFTR是由1480个氨基酸组成的膜蛋白，分子量约为170kDa。

它包含多个功能区域，包括两个核苷酸结合结构域（Nucleotide Binding Domains，NBD1和NBD2）、两个调节结构域（Regulatory Domains，R）和一个跨膜结构域（Transmembrane Domain，TMD）。

2.1 核苷酸结合结构域（NBD）核苷酸结合结构域是CFTR的核心功能区域，包含NBD1和NBD2两个互相作用的结构域。

这两个结构域能够结合和水解ATP，从而提供能量驱动CFTR通道的开闭。

2.2 调节结构域（R）调节结构域包括R域1和R域2，它们位于核苷酸结合结构域和跨膜结构域之间。

R域1参与调节CFTR的磷酸化和蛋白质相互作用，而R域2则参与调节CFTR的开闭状态。

2.3 跨膜结构域（TMD）跨膜结构域是CFTR的通道区域，由12个跨膜螺旋组成。

这些螺旋形成一个通道，允许离子和小分子物质通过细胞膜。

3. CFTR的功能CFTR在细胞膜上形成一个离子通道，调节细胞内外的离子平衡。

它主要参与两种离子的转运：氯离子和钠离子。

3.1 氯离子通道功能CFTR的主要功能是调节细胞内外氯离子的平衡。

在正常情况下，CFTR通道处于开放状态，允许氯离子从细胞内向细胞外扩散。

这种氯离子的转运对于维持细胞呼吸道和消化道的正常功能至关重要。

3.2 钠离子通道功能除了氯离子通道功能，CFTR还具有钠离子通道功能。

它能够调节细胞内外钠离子的平衡，进而影响细胞内外液体的渗透压和水分平衡。

许倩.烤烟氯离子通道抑制剂研究进展［J ］.中南农业科技，2024，45（1）：236-240．氯离子是生物体内含量较为丰富的阴离子［1］。

从细胞到植物体的研究均表明，氯离子的吸收、运输、转运与耐盐性有关［2］。

对烤烟来说，氯是烤烟生长所必需的营养元素，氯的过量或不足都会影响烤烟的正常生长［3］。

尤其是在中国北方，部分烟区烟叶氯离子含量偏高，严重影响烟叶质量。

氯离子通道家族是定位于生物膜上的一大类跨膜蛋白家族，参与多种生理功能，如Cl -跨膜转运、膜电势、细胞渗透调节、细胞信号传导和细胞体积控制等生理功能［4］。

研究表明，盐胁迫下施用抑制剂可以降低植物氯含量，减少氯对植物的伤害［5］。

研究氯离子通道抑制剂，限制烟叶对土壤氯离子的吸收，对提高烟叶质量具有重要意义。

1烤烟中氯离子的来源烤烟借助根系从土壤中吸收氯，并在烟叶中大量积累［6］。

灌溉水、土壤（施肥）、生育期降雨等都是使烟叶氯含量保持适宜水平的重要因素。

1.1灌溉水评估灌溉水水质优劣的重要指标是其氯含量，烟叶氯含量与灌溉水氯含量密切相关［7］。

各国对灌溉用水中氯含量进行了严格控制，大部分专家都建议将其控制在25mg/L 以下。

在中国北方烟区，特别是在黄淮地区，由于土壤中氯离子含量偏高，再加上灌溉用水中氯离子的浓度偏高及生长期降水偏少，造成烟草叶片中氯离子含量偏高［8］。

由于南方烟区雨水较多，土壤中的氯会受雨水的淋溶作用，导致烟叶氯离子含量偏低。

土壤氯是影响烟叶氯含量的主要因素，而土壤中的氯主要来自灌溉水以及含氯化肥、雨水、地下水以及土壤母质和含氯农药等，所以，南方的烟区土壤氯离子含量偏低，通常都会适当地加入含氯化肥［9］。

1.2化肥使用含氯化肥会使土壤中的氯含量升高，烤烟烟叶中的氯含量与化肥中的氯含量成线性关系［10］。

许永锋等［9］针对不同土壤施氯量对烤后烟叶产量以及烟株氯含量和积累量的影响进行分析，结果表明，随着施用氯含量的增加，烟草植株体内的氯含量及积累量都呈明显的上升趋势，整株植株的氯含量和积累量与施氯量呈正相关。

CFTR 氯离子通道与囊性纤维化病王利平 （内蒙古乌兰察布市凉城县第一中学 乌兰察布013750）摘 要 本文对囊性纤维化跨膜转导调节因子（CFTR ）的结构、调节机制及囊性纤维化！ CF ）的相关问题进行了阐述。

关键词CFTR 氯离子通道囊性纤维化人教版高中生物学教材有3次提到了囊性纤维化 及其病因，介绍都较为简略。

为什么氯离子转运异常会导致支气管中黏液增多？为什么汗液中氯离子和钠 离子的浓度会升高？ 1987年,世界著名分子遗传学家 徐立之（Lap-Chee Tsui ）等（1：将囊性纤维化（CF ）致病基因定位于人类的第7号染色体长臂。

1989年, Riordan 等（2）在寻找CF 疾病基因时意外发现了囊性纤维化跨膜转导调节因子（CFTR ）,并且首先克隆了CFTR 基因。

1991年,CFTR 被确定为氯离子选择性通道,从而开始了对CFTR 作为氯离子通道的系统研究。

2 CFTR 的调节机制CFTR 是一种cAMP/PKA 依赖的上皮氯离子通道。

允许氯离子顺电化学梯度跨膜转运。

与其他ABC 1 CGHR 的结构CFTR 氯离子通道是ABC 转运蛋白超家族中的一员。

CFTR 基因位于人类的第7号常染色体长臂（7q31.2）上，全长250 000 bp ,包含27个外显子,成熟的mRNA长度为6129个碱基，其中4443为可编码序列，成熟的CFTR 糖蛋白全长1480个氨基酸残基。

CFTR 包含5个结构域（图1）,2个跨膜结构域MSD1和MSD2、2个核 苷酸结合结构域NBD1和NBD2、1个调节结构域R 。

每个MSD 含有6个跨膜的，螺旋，这6个螺旋组成了氯离 子通道。

每个NBD 都含有保守的Walker A 、WalkerB 和LSGGQ 基序。

WalkeB A 和 Walker B 基序能与ATP 结合,并通过ATP 结合、水解调节氯离子通道的门控性。

调节结构域R 含有蛋白激酶A （PKA ）和蛋白激酶C（PKC ）所共有的磷酸化位点以及许多带电的氨基酸，当R 被PKA 磷酸化时，可以激活CFTR 。

刘雅妮1，21. 河北医科大学药理教研室，2. 北京军事医学科学院军事认知与脑科学中心，3. 河北医科大学第二医院呼吸科，【摘要】氯离子是体内最重要最丰富的阴离子，有关外，经过阴离子通道进行转运是重要方式之一。

氯离子通道组织分布广泛，胞体积的调节、氯通道的生理功能及分子基础，【关键词】氯离子；【中图分类号】The Progress on Studies of Chloride ChannelsFig. 1 Architecture and ion poreA：Overall structure of BEST1cryst. The perspective is from within the membrane，with subunits coloured individually，a-helices depicted as cylinders，and approximate boundaries of the membrane indicated. The boxed region highlights a Ca2+clasp with bound Ca2+（teal sphere）. B：Ion pore. Within a ribbon representation of three subunits of BEST1 （two in the foreground are removed）is a representation （grey colour）of the minimal radial distance from the centre of the pore to the nearest van der Waals protein contact. Secondary structural elements are coloured according to their four segments （S1，blue；S2，green；S3，yellow；S4 and C-terminal tail，red）.。

氯离子通道在心脏起搏活动中的作用研究进展摘要:本文对在心脏起搏活动中发挥重要作用的3种氯离子通道进行综述,包括:内向整流Cl-电流,容积感受性外向整流Cl-电流及细胞内钙激活Cl-电流,上述通道在心脏起搏活动的调节及起搏活动异常类心律失常的治疗中发挥重要作用。

关键词:心脏氯离子通道起搏活动心律失常氯离子通道(chloride channels)是生物膜上广泛分布的一类阴离子通道,因Cl-是其转运及发挥生物学作用的主要离子,故将此通道称为Cl-通道[1]。

研究表明,在多个物种的心脏窦房结(sinoatrial node, SAN)细胞中,有3种Cl-通道发挥重要的生物学作用,包括:(1)超级化细胞肿胀激活内向整流Cl-电流(inwardly rectifying Cl- current, ICl,ir),介导该电流的通道可能由ClC电压门控Cl-通道基因家族的ClC-2编码[2];(2)容积感受性外向整流Cl-电流(volume-regulated outwardly-rectifying Cl- current, ICl,vol),由ClC家族的ClC-3编码;(3)细胞内钙激活Cl-电流(Ca2+-activated Cl- current,ICl,Ca)[3],可能是由TEME16A(或Anol)编码[4]。

1 氯离子通道在心脏起搏活动中的作用早期研究利用离子替换技术观察Cl-通道在PFs和SAN组织细胞膜电位、舒张期去极化及动作电位时程调节中的作用。

1961年,Hutter&Noble发现将细胞外Cl-在替换前置于阴离子溶液中可引起心率(heart rate,HR)瞬间增加并最终降至Cl-溶液中的40%～90%之间。

使用阴离子替换Cl-可导致心跳骤停或是引发节律增加后的减慢。

这一内向整流Cl-电流仅在膜电位低于-60 mV时激活并可能影响舒张期去极化。

应用低通透性的醋酸盐代替Cl-消除Cl-电流时可引起SAN节律的下降和动作电位幅度的增大。

CFTR基因突变靶向药物治疗囊性纤维化突破囊性纤维化（Cystic Fibrosis，简称CF）是一种常见的常染色体隐性遗传性疾病。

它主要影响呼吸道、消化系统和生殖系统。

CF患者患有CFTR基因（Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Gene）突变，导致CFTR蛋白的功能缺陷。

CFTR是一种膜通道蛋白，负责调节细胞内外的离子和水分子的运输。

突变后的CFTR蛋白无法正常运作，导致肺部黏液的黏稠化、阻塞和感染，进而引发呼吸系统的症状。

长期以来，囊性纤维化一直是一种无法治愈的疾病，治疗仅仅是控制症状和延缓疾病进程。

然而，近年来，随着对CFTR基因的进一步研究和了解，新型的CFTR基因突变靶向药物出现在治疗囊性纤维化中，为患者带来了希望。

CFTR基因突变靶向药物主要通过修复或改善突变CFTR基因的功能，恢复跨膜氯离子通道的功能来治疗囊性纤维化。

其中，市场上已经上市的靶向药物包括Kalydeco（ivacaftor）、Orkambi （lumacaftor/ivacaftor）和Symdeko（tezacaftor/ivacaftor）。

这些药物在不同类型的CFTR基因突变上展现出了令人鼓舞的疗效。

Kalydeco是第一个获得美国FDA批准的CFTR基因突变靶向药物，用于治疗CFTR基因突变的限定型囊性纤维化。

它能够增加CFTR蛋白的活性，改善氯离子的通道功能，从而减少黏液黏稠化。

根据临床试验结果，Kalydeco对于至少38种不同CFTR基因突变型的囊性纤维化患者有效，并且具有良好的安全性和耐受性。

Orkambi是一种包含两种活性成分的复合药物，用于治疗CFTR基因突变型的囊性纤维化。

其中，lumacaftor具有修复突变CFTR蛋白的能力，而ivacaftor则能够激活突变型CFTR蛋白的功能。

临床试验显示，Orkambi可以显著改善肺功能、减少急性呼吸道感染和改善患者的生活质量。

CFTR氯离子通道激活剂的筛选及其分子药理学机制研究的开题报告一、研究背景及意义CFTR（Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator）基因突变会导致囊性纤维化（cystic fibrosis，CF），这是一种常见的遗传性疾病。

CFTR在人体内可调节Cl-离子和水分的通透性，突变导致其功能异常，细胞内的Cl-离子无法正常排出，引起黏液的过度分泌，导致呼吸道、肠道等脏器的破坏，病情严重影响患者生命质量和寿命。

目前治疗CF的主要方法是通过对症治疗和支持性治疗来控制病情，但是效果往往不理想。

因此，寻找新型的药物治疗方式已经成为研究的焦点。

近年来，逐渐发现通过CFTR途径的激活可以改善CF病人的生理状态。

CFTR氯离子通道激活剂是一种新型的治疗CF的药物，可刺激CFTR 通道开放，促进Cl-离子的排出，从而减少分泌物的堆积，改善症状，截至目前已有多个CFTR激活剂在临床前和临床试验中获得了不错的疗效。

二、研究目的与内容本研究的主要目的是筛选出一些新型的CFTR激活剂，并研究其分子药理学机制，从而为进一步的药物开发提供理论依据。

具体研究内容为：1. 筛选出具有良好活性的CFTR氯离子通道激活剂。

2. 通过细胞实验和药效学研究分析药物的作用机制。

三、研究方法流程1. 筛选潜在的CFTR氯离子通道激活剂。

通过文献调研和大量的化合物筛选，筛选出在CFTR通道激活方面已被报道的潜在活性化合物。

2. 确定化合物的活性采用高通量荧光筛选技术，对筛选出的化合物进行初步筛选。

通过多种方法，例如黏液点测试和电生理学测试，评价化合物对于CFTR通道的激活效果。

同时，合成、优化和鉴定活性化合物。

3. 研究化合物的分子药理学机制利用膜片钳技术和细胞实验等方法，检测化合物作用于CFTR通道的电生理、生物物理和分子、结构方面的机制，进一步探究其作用网络和分子途径。

四、预期结果本研究在筛选出活性化合物的基础上，加以组合、优化，得到一批对CFTR通道激活效果显著的化合物。

肠道菌与氯离子通道介导的肠道液体分泌关系赵　聪１　姜　雨１，△　宋　慧１，２，△（１吉林农业大学生命科学学院，长春１３０１１８；２吉林农业大学教育部食药用菌工程研究中心，长春１３０１１８）摘要　肠道具有人体最庞大、最复杂的微生物群体，在人体健康中扮演着重要的角色。

肠道液体的分泌主要通过肠上皮氯离子通道介导，其过度激活或缺陷均能够引起肠道疾病，进而影响肠道微生物；相反，一些肠道菌也会直接或间接影响氯离子通道的表达与功能，危害机体健康。

本文将对肠道菌、氯离子通道以及二者关系研究进展进行概述。

关键词　肠道菌；氯离子通道；囊性纤维化跨膜电导调节因子；短链脂肪酸中图分类号　Ｒ３３３ 肠道菌群是宿主体内最复杂的微生态系统。

平均每个成年人胃肠道内定植着约１０１４个微生物。

人体内的肠道菌种类大约是细胞总和的１０倍。

肠道微生物在正常情况下与宿主维持着动态平衡，如果平衡遭到破坏，肠道菌群就会失调。

肠道菌群与人体之间的关系错综复杂，贯穿于人体各种生理活动和病理过程。

随着研究的深入，人们发现肠道菌群在宿主体内发挥着不可或缺的作用。

肠道内的菌群可以分解人体不能分解的纤维素等成分，并生成对人体有益的代谢产物，如维生素、氨基酸、短链脂肪酸（ＳＣＦＡ）等。

近来的研究表明，肠道微生物与肥胖、自身免疫、血压调控、癌症、抑郁症及血糖调控等多方面有密切的联系。

肠道内定植着有益菌和致病菌。

益生菌能通过多种作用对宿主产生有益的影响，例如调节肠道内的ｐＨ值、阻止致病菌过度繁殖、促进肠道蠕动、缓解腹泻、分解人体不能消化的纤维、多糖和蛋白等物质，产生人体所需维生素和氨基酸等，并促进钙、镁、锌等元素的吸收；致病菌通过自身蛋白或者分泌毒素等方式使肠道发生炎症反应、腹泻，甚至引发癌症。

肠道液体分泌对肠道健康异常重要。

肠黏膜上皮细胞有大量与肠液分泌相关的离子通道，包括水通道、钠钾离子通道、钠氢交换体和氯离子通道等。

Ｃｌ－是体内最重要最丰富的阴离子，它进出细胞的过程，除了与Ｃｌ－相关的一些转运体主动转运有关外，经阴离子通道进行转运是重要方式之一。

cftr的结构和功能摘要：I.简介A.CFTR 蛋白的重要性B.背景知识II.CFTR 蛋白的结构A.结构域B.亚细胞定位III.CFTR 蛋白的功能A.离子通道功能B.调节细胞内氯离子浓度C.参与免疫反应IV.CFTR 蛋白与疾病的关系A.囊性纤维化B.研究进展V.结论正文：I.简介CFTR 蛋白是囊性纤维化跨膜调节蛋白，对于维持细胞功能和离子平衡具有重要作用。

本文将详细介绍CFTR 蛋白的结构和功能，以及与其相关的疾病。

II.CFTR 蛋白的结构A.结构域CFTR 蛋白由多个结构域组成，包括N-末端domain, 核苷酸结合domain, 调节domain, 和C-末端domain。

这些结构域协同作用，使CFTR 蛋白具有复杂的功能。

B.亚细胞定位CFTR 蛋白定位于细胞膜上，负责调控氯离子和碳酸氢根离子的跨膜运输。

III.CFTR 蛋白的功能A.离子通道功能CFTR 蛋白作为离子通道，在细胞膜上形成通道，允许氯离子和碳酸氢根离子通过。

B.调节细胞内氯离子浓度CFTR 蛋白通过调控离子通道的开放和关闭，维持细胞内氯离子的稳态。

C.参与免疫反应CFTR 蛋白还参与免疫细胞的信号传导，对免疫反应起到调节作用。

IV.CFTR 蛋白与疾病的关系A.囊性纤维化囊性纤维化是一种常见的遗传性疾病，其主要原因是CFTR 蛋白功能异常。

CFTR 蛋白突变会导致离子通道功能受损，进而引发多种临床症状，如呼吸道感染、胰腺功能不全等。

B.研究进展近年来，针对CFTR 蛋白的研究取得了重要进展，包括对CFTR 蛋白结构和功能的理解，以及针对CFTR 相关疾病的治疗策略。

目前，已有多种药物上市，用于治疗囊性纤维化等疾病。

V.结论CFTR 蛋白作为重要的跨膜调节蛋白，其结构和功能的研究对理解相关疾病具有重要意义。

CFTR膜蛋白功能及其在新药研发中的应用CFTR膜蛋白是一种质量为170kDa的膜蛋白，它携带着兼有负电性的氯离子，是肠道、胰腺、汗腺等处的离子转运调节者。

CFTR膜蛋白的功能失常与囊性纤维化(CF)等多种疾病有着密切联系，因此其在新药研发中扮演着重要的角色。

CF是一类常见的遗传性疾病，其发病率为8000—10000人中有1人。

纤维化根据发病原因分为两大类：由CFTR基因突变引起的CF和免疫病理学性质引起的不典型囊性纤维化（NCF）。

其中，CF患者因致病突变导致CFTR蛋白质量和/或数量的缺陷，致使氯离子进入病人体内的各种分泌液聚积阻塞，引发严重的感染和炎症反应，影响患者的生活和寿命。

CF患者常常需要依靠药物和器械介入治疗，如酶替代疗法、抗生素治疗和物理治疗等。

CFTR膜蛋白作为多种疾病的重要遗传因子，是近年来药物研发的热点。

目前，旨在改善CFTR蛋白的质量和数量的小分子药物已纷纷面世，如广泛用于CF临床治疗的卡利迪西哌，也有一些新型小分子药物，如在早期多相III临床试验中被证明非常有效的ivacaftor（Kalydeco，VX-770）等，这些都是为治疗CFTR缺陷所设计的药物。

CFTR膜蛋白在新药研发中的应用与其健康维护和生理疾病诊治有着重大关系。

目前，对CFTR膜蛋白剪接调控的研究主要集中在三个方面：第一，将剪切因子调控到位，使氯离子通道的表达得到平衡；第二，通过药物能够调整活化的过程，使氯离子通道适应它所处环境的变化；第三，通过RNA干扰等技术直接抑制剪切因子的翻译。

这些方法将有望为下一代的疗法开辟新的途径。

同时，CFTR膜蛋白的功能失调不仅仅仅限于囊性纤维化这一疾病，这个蛋白质在其它许多生理或病理的过程中都起着重要的作用。

比如它在肺部疾病治疗中的应用，因为它正常的功能可以保证肺泡内的水分，因此可以防止呼吸道疾病发展的干燥，同时，也可以促进其它呼吸进程。

因此，CFTR膜蛋白在新药研发中的应用不仅仅是囊性纤维化的治疗，更是在许多疾病治疗中都有着广泛的应用未来，相关科学研究将会深入发掘CFTR膜蛋白的功能，并且在新药研发中取得显著的进展。