离子通道病研究进展

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］。

细胞内钙离子通道的研究进展及其作用机制钙离子(Ca2+)是生物体内重要的细胞内信使，对于生命活动的维持和调控具有重要作用。

在动植物细胞中，钙离子可以通过细胞膜通道进入细胞内，也可以通过内质网、线粒体等细胞器释放。

其中，细胞膜通道的运作需要钙离子通道蛋白的参与，而细胞内的Ca2+信号是由各种Ca2+通道、Ca2+离子泵、Ca2+内流以及Ca2+结合蛋白等进行协调调节的。

本文将会详细介绍细胞内钙离子通道的研究进展及其作用机制。

一、细胞内钙离子通道的分类根据细胞膜的机制以及钙离子在细胞内运输途径的不同，可以将钙离子通道分为两大类：第一类是电压依赖性离子通道(VDCCs)，第二类是配体依赖性离子通道(Ligand-gated ion channels, LGICs)。

1.电压依赖型钙离子通道VDCCs是细胞膜上的一种可充电蛋白质，在细胞膜贴片或内膜片上含有对称的阳离子通道，可通过细胞膜受体激动剂的作用，直接开放通道。

此外，在电压够高时，VDCCs也能打开通道。

VDCCs在神经元、肌细胞、内分泌细胞等组织中都有广泛的分布，并发挥重要的作用，如自发性神经冲动的传递，肌细胞的收缩，以及内分泌活动的调控等。

2.配体依赖型钙离子通道配体依赖型钙离子通道主要分为两类——离子型和非离子型的。

离子型的钙离子通道包括nicotinic acetylcholine receptor（nAChR）、glutamatergic receptor和GABA-a receptor等，这些通道是由四个不同的亚单位组合而成的，能够接受相应的配体(乙酰胆碱、谷氨酸等)的结合，并在配体结合时开放离子通道。

非离子型的钙离子通道包括Cation-pi and tocopherol-mediated gating channels （cat-CPG channel）和TRP激活的非选择性钙离子通道(TRPACs)等，这些通道的活动和特性并不只与Ca2+直接相关。

糖尿病心肌钾离子通道改变研究进展
李学永
【期刊名称】《中国心脏起搏与心电生理杂志》
【年(卷),期】2012(26)3
【摘要】心肌细胞短暂外向钾电流(Ito)、延迟整流性外向钾电流(IK)、超快速激活型钾电流(Ikur)、ATP敏感性钾通道(KATP)等钾离子通道在糖尿病(DM)模型中均发生异常改变,可引起动作电位(AP)、动作电位时程(APD)、QT间期、有效不应期(ERP)改变,以及折返、触发等活动,导致心律失常发生.DM 心肌电生理改变可能与体内糖代谢紊乱造成心肌细胞葡萄糖利用障碍、ATP供给下降有关,这些改变可导致细胞骨架稳定性的破坏、基因转录的抑制和蛋白翻译水平的下降.但机制远不止这些,还需要大量的研究工作来探索心肌电生理发生的改变及其机制.
【总页数】4页(P261-264)
【作者】李学永
【作者单位】解放军第251医院心内科河北张家口075000
【正文语种】中文
【中图分类】R587.1;R541.7;R331.3+8
【相关文献】
1.糖尿病兔心肌梗死后钾离子通道蛋白基因表达的变化 [J], 董炳庆;闫素华;王晔
2.与心肌细胞容积调节有关的钾离子通道的研究进展 [J], 徐萌;王军
3.活化的乙醛脱氢酶2通过调节双孔钾离子通道TASK-1减轻糖尿病大鼠心肌损伤
[J], 张恒;陶敏;康品方;郭建路;宣玲;唐碧;高琴;王洪巨
4.格列齐特对2型糖尿病合并冠心病患者外周血单核细胞钾离子通道表达及心肌损伤标志物水平的影响 [J], 李雪
5.2型糖尿病患者血清对大鼠心肌细胞钾离子通道的影响 [J], 王丽宏;艾静;李强;杨梅;张巾超;杜智敏;何树庄;杨宝峰
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基因组学与应用生物学,2020年，第39卷，第10期，第4866-4871页评述与展望R e v i e w a n d Progress钠离子通道在神经性疾病发病机制的研究进展张慧敏1田欢2张晶钰1东北林业大学生命科学学院，哈尔滨，150040; 2东北林业大学野生动物与自然保护地学院,哈尔滨，150040* 通信作者，***********************摘要电压门控型钠离子通道(voltage-gated sodium channel,V G S C)是大脑所有区域神经元兴奋性的关键膜蛋白通道，也是影响神经元电兴奋性的关键因素。

它们通过外周和中枢神经系统中的动作电位产生和传播 来传输电信号，在静止、激活和失活状态之间进行转换。

越来越多的证据表明V G S C不仅在神经元的正常电 生理活动中起重要作用，而且与神经性疾病密切相关，目前，已经成为治疗多种神经性疾病的靶点。

本综述总 结了 V G S C的结构和功能及在神经性疾病中所发挥的作用，为今后神经性疾病的治疗提供理论基础。

关键词钠离子通道，神经性疾病，突变Research Progress of Sodium Channel in the Pathogenesis of Neurological DiseasesZhang Huimin 1Tian Huan2Zhang Jingyu l*1 College of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin, 150040;2 Northeast Forestry University College of Wildlife and Protected Area, Harbin, 150040* Corresponding author, ***********************DOI: 10.13417/j.gab.039.004866Abstract Voltage-gated sodium channel (V G S C)i s a key membrane protein channel for neuronal excitability in a l l regions of the brain,and also a key factor affecting neuronal electrical excitability.They transmit electrical signals through the generation and transmission of action potentials in the peripheral and central nervous systems, and switch between resting,activating and inactivating states.More and more evidences show that V G S C not only plays an important role in the normal electrophysiological activities of neurons,but also i s related to neurological diseases.At present,V G S C has become a target to a variety of neurological diseases.This article reviews the structure and function of V G S C and i t s role in neurological diseases,providing a theoretical basis for the treatment of neurological diseases in the future.K e y w o r d s Sodium channels,Neurological diseases,Mutation电压门控型钠离子通道(voltage-gated sodium ch­annel,V G S C)是一种微孔跨膜蛋白 ，主要负责钠离子 的跨膜转运，是动作电位产生和传递最重要的膜通 道，影响可兴奋细胞对刺激发生反应的能力和生物 体基本生理功能。

离子通道及其应用研究进展离子通道是一种在细胞膜上负责离子传输的蛋白通道。

它们可以在正常生理条件下调节细胞内外离子交换和细胞内外电位差，从而参与一系列生物过程。

离子通道在医学领域有着广泛的应用研究，并取得了重要的进展。

首先，离子通道在药物研发方面有着重要的作用。

离子通道是许多药物的靶点，调节离子通道活性可以影响神经传导、心脏肌肉收缩等功能。

通过研究离子通道结构和功能，科学家们可以设计出能够选择性激活或抑制特定离子通道的药物，用于治疗神经系统疾病、心脏病等疾病。

例如，钙离子通道是心脏肌肉收缩的关键调节者，研究人员通过开发钙离子通道拮抗剂，成功用于治疗心律失常等疾病。

其次，离子通道在神经系统疾病研究中发挥重要作用。

神经系统疾病如癫痫、帕金森病等常常与离子通道的异常功能有关。

通过研究离子通道的突变及异常活性，科学家们可以揭示神经系统疾病的病理机制，并开发针对特定离子通道的治疗方法。

例如，帕金森病与钾离子通道的突变相关，研究人员可以通过开发靶向这些突变通道的药物，改善患者的病情。

再次，离子通道在科学研究中用于细胞内外电活动的记录。

离子通道参与神经元之间的电信号传导，记录离子通道的活性可以帮助科学家们理解神经网络的功能和调节机制。

近年来，出现了许多新的电生理方法，如膜片钳技术和蛋白表达技术，使研究人员能够更准确地记录和操控离子通道的活性，从而揭示细胞内外的离子流动和电位差的变化。

最后，离子通道还在生物传感器的设计中发挥重要作用。

利用离子通道对特定离子的选择性传递性质，科学家们可以将离子通道嵌入到生物传感器中，用于检测环境中的特定离子浓度。

通过监测离子通道的离子流动，可以实现对环境中离子浓度的快速和准确的检测。

这在环境监测和医学诊断等领域具有重要意义。

总的来说，离子通道在医学和生物科学研究中有着广泛的应用。

通过研究离子通道的结构和功能，科学家们能够揭示离子流动的机制，并开发新的药物和技术来治疗疾病、了解神经系统的功能和发展先进的生物传感器。

离子通道功能及调控机制研究离子通道是生物膜上的一种蛋白质通道，能够调控细胞内外的离子流动，从而参与细胞内各种生理过程。

这些通道在维持细胞膜稳定性、传导神经冲动、调节肌肉收缩、维持离子平衡等方面起到关键作用。

近年来，对离子通道功能及其调控机制的研究在生物医学领域引起了广泛的关注。

离子通道的功能离子通道起到了细胞内外离子交换与平衡维持的重要作用。

细胞膜上的离子通道能够选择性地允许特定类型的离子通过，例如钾、钠、氯等离子。

这些离子通道能够通过细胞膜上的离子梯度来驱动离子流动，从而调节细胞内外离子的平衡。

此外，离子通道还能够调节细胞膜的电位，进而影响细胞的兴奋性和肌肉收缩。

离子通道的调控机制离子通道可以通过多种方式被调控，包括电压依赖性、配体依赖性、细胞内信号通路等。

其中，电压依赖性调控是离子通道最常见的调控方式。

离子通道的调控主要通过细胞膜电位的变化来实现。

当细胞膜电位发生变化时，离子通道的开放状态也会发生变化，从而控制离子的通透性。

此外，配体依赖性调控是指离子通道可以被特定物质（如神经递质、药物等）结合并改变其通透性。

细胞内信号通路的参与能够更加复杂地调控离子通道，如通过蛋白激酶的磷酸化作用、蛋白质与离子通道间的相互作用等。

离子通道功能和调控机制的研究进展离子通道功能及其调控机制的研究对于理解生物体内离子平衡调控、神经信号传导等生理过程具有重要意义。

近年来，科学家们在这一领域取得了一系列重要的研究成果。

首先，研究人员对离子通道的结构和功能进行了深入分析。

通过采用高分辨率的结构解析技术，如X射线晶体学、电子显微镜等，科学家们成功揭示了多种离子通道的三维结构。

这些结构研究为进一步理解离子通道的功能及其调控机制提供了有力的支持。

其次，科学家们对离子通道的电生理特性进行了详细研究。

通过在离子通道表达系统中记录电流，研究人员可以了解离子通道的开放特性和离子选择性，从而进一步揭示其功能。

同时，电生理实验还可以揭示离子通道的电压依赖性调控机制。

离子通道研究进展河北北方学院基础医学院李京泽【摘要】细胞是通过细胞膜与外界隔离的，在细胞膜上有很多种离子通道，细胞通过这些通道与外界进行离子交换。

离子通道在许多细胞活动中都起关键作用，它是生物电活动的基础，在细胞内和细胞间信号传递中起着重要作用。

生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。

由于离子通道在医学上的重要作用，近年来人们在离子通道上的研究日益加深。

【关键词】离子通道研究进展前景展望活体细胞不停地进行新陈代谢活动，就必须不断地与周围环境进行物质交换，而细胞膜上的离子通道就是这种物质交换的重要途径。

人们已经知道，大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的，如各种离子，糖类等，它们需要进入细胞，而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞，它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。

离子通道由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上，中间形成水分子占据的孔隙，这些孔隙就是水溶性物质快速进出细胞的通道。

离子通道的活性，就是细胞通过离子通道的开放和关闭调节相应物质进出细胞速度的能力，对实现细胞各种功能具有重要意义。

离子通道的特点和类型离子通道是能选择性的允许某些离子进出细胞的细胞膜孔道，它是跨膜离子转运体系的转运机制之一，离子通道有三个特性：①选择性。

对被转运离子的大小和电荷有高度的选择性，不同的离子通道通过不同的离子。

例如，钾离子通道可以让钾离子以高达每秒108个离子的速率通过，但是略小一点的钠离子却无法通过。

离子通道的这种高度选择性是由通道空间够向的特异性和相对结合强度两方面因素造成的。

②高速运转性。

驱动离子跨膜转运的动力来自于两种因素的结合。

一种是被转运离子的浓度梯度，另一种是跨膜电位差，这种驱动力构成了离子跨膜的电化学梯度，决定了离子跨膜的被动运输方向。

③门控性。

离子通道犹如生物膜上的“分子开关”，具有开放，关闭和失活等状态，这些状态受多种因素的调控，成为各种生理功能的基础和药物作用的靶点。

敏感离子通道研究进展摘要】酸敏感离子通道(acid-Sensing ion channels, ASlCs) 是一类由细胞外质子(H+)激活的阳离子通道，属于上皮钠通ENaC( epithelial sodium channels) / 退化因子基因DEG(degenerin) 通道家族的成员，广泛分布于神经及神经以外系统。

在炎症、脑缺血、肿瘤等病理过程中发挥重要作用。

ASlCs 的分子结构与组织细胞分布特点、调控机制以及在疾病过程中的作用已经得到了部分阐明。

本文对ASlCs 最新研究进展作一综述，以增进对ASlCs 生物学功能和病理作用的了解。

【关键词】组织酸化酸敏感离子通道结构功能调控【中图分类号】R313 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）07-0062-02身体组织液酸化、组织细胞酸化是机体生理及病理条件下的常见现象。

身体、细胞处于酸性体液中，导致周围pH 降低。

机体如何感受细胞外液pH 值的变化来进一步调整其活动，机体是通过什么机制来感受pH 的变化并将其转化为信号? 一直是此领域研究的难解之谜。

最近的研究表明，一种酸敏感的阳离子通道(acid sensing ion channels，A S I C ) 在此过程中发挥着重要作用，是细胞膜上的酸受体，于是，有关酸敏感的离子通道的研究便成为国内外生物学、医学领域研究的热点。

1980 年，Krishtal 等[1] 首先在神经细胞膜上记录到了一种可以被氢离子激活的电流，并认为细胞膜上可能存在质子的受体。

在接下来很长时间内，对于此现象的研究没有太大进展。

1997 年，Wa l d m a n n等[2] 第1 次克隆出被酸激活的通道蛋白，并将其命名为酸敏感离子通道(Acid sensing ion channels，ASICs) 。

由于他们的杰出工作，从此对于ASICs 的研究进入了一个崭新的时代。

1 ASICs简介1.1 ASICs 的结构特性ASICs属于ENaC(Epithelial sodium channels)/DEG(Degenerins)通道家族的一员[3]。

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。

神经系统离子通道病研究的一些进展
王刚;祝延
【期刊名称】《皖南医学院学报》
【年(卷),期】2003(022)0z1
【摘要】随着膜片钳、分子克隆等技术的兴起,可兴奋性组织的细胞(神经元、心肌细胞等)膜离子通道、受体的结构、功能及与某些疾病的关系的研究在近10年内取得了突飞猛进的发展,出现了一门新兴的交叉学科--离子通道病学(Channelopathy).……
【总页数】2页(P33-34)
【作者】王刚;祝延
【作者单位】安徽医科大学生理学教研室神经生理实验室,合肥,230032;安徽医科大学生理学教研室神经生理实验室,合肥,230032
【正文语种】中文
【中图分类】R3
【相关文献】
1.神经系统 ATP 敏感性钾离子通道相关研究进展 [J], 张登文;张传汉;王学仁
2.电压门控钠离子通道相关基因突变致神经系统病变的研究进展 [J], 张鲲
3.超极化激活环核苷酸门控阳离子通道参与中枢神经系统疾病研究进展 [J], 徐根济;李怡帆;张树卓;刘爽
4.离子通道及自主神经系统与房室结折返性心动过速关系的研究进展 [J], 朱云才;陈旸;李小平
5.瞬时受体电位M2型离子通道在神经系统疾病中的作用研究进展 [J], 应颖超;江佩芳
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离子通道蛋白及其生物功能的研究离子通道蛋白（ion channel protein）是一类形状多样、在生物细胞中起重要作用的蛋白质。

离子通道蛋白可以通过调节细胞内离子的流动来调节细胞的生理功能。

离子通道蛋白的发现和研究是细胞生物学、生物化学和生理学等多个领域的重大突破，并且被认为是近年来最重要的生物学发现之一。

本文将探讨离子通道蛋白的结构、调节机制以及生物功能的研究进展。

离子通道蛋白的结构离子通道蛋白结构的发现可以追溯到20世纪50年代，当时科学家们发现了钾离子（K+）在细胞膜上的通透性，之后又发现了钙离子（Ca2+）和钠离子（Na+）的通透性。

这些离子的通透性来源于细胞膜上可控制的离子通道蛋白，这些通道蛋白若干年后被分离鉴定了。

离子通道蛋白可以分为四个主要部分:跨膜区域、通道口、激活区和模块区。

其中跨膜区域由6个跨膜α螺旋构成，α螺旋周围环绕有多种辅助亚基，形成离子通道的通道口。

这些离子通道具有高度的选择性和特异性，不同的离子通道可以让不同的离子通过。

例如，K+通道专门让钾离子通过，Na+通道让钠离子通过，Ca2+通道让钙离子通过。

通道口通过细胞膜上的信号传递机制，以达到细胞内外离子浓度的平衡。

除了主要的跨膜区域外，离子通道蛋白还具有几个功能区域。

激活区和模块区通常被用于调节通道的开闭状态。

激活区位于蛋白质的N端，这一区域用于通过细胞内的信号传递机制促进通道的打开。

模块区域由蛋白质的C端组成，结构上类似于激活区，不同之处在于其可以接受通过其他蛋白质的结合，来调节通道的开闭状态。

离子通道蛋白的调节机制离子通道蛋白的开闭状态是通过多种机制实现的，包括电信号、化学信号和机械信号等。

电信号是指细胞膜上电势的变化，电势的高低决定了离子通道开闭状态的转换。

化学信号是指传递到细胞内部的分子信号，这些信号可以通过激活蛋白激酶受体来启动离子通道开闭的转换。

机械信号涉及细胞形态改变时产生的压力，这些压力可以改变通道口的构型，从而影响离子通道的开闭状态。