受体及药物引起与M%2fKCNQ钾通道、钙激活氯通道及内向整流钾通道与调控作用及生理学意义.pdfVIP

中文摘要 受体及药物引起的M／KCNQ钾通道、钙激活氯通道及 内向整流钾通道的调控作用及其生理学意义 摘 要 M型钾离子通道介导一种具有电压及时间依赖性、慢激活、慢去活、 非失活的外向钾电流。由于最初发现其能被毒蕈碱Ml受体激活后所强烈 抑制，故因此得名。目前认为M通道的分子基础是由KCNQ家族成员 位于．60mV左右，这一特征使得M通道能够在细胞静息膜电位水平附近开 放j目前人们认为神经元中M电流可以发挥一种类似“细胞内在电压钳’’的 功能，即能对其静息膜电位、动作电位发放阈值等影响神经元兴奋性的因 素进行调节，抑制神经元的过度兴奋。M通道在神经系统中有非常广泛的 分布，其中在海马、皮层、外周感觉神经元以及一些交感神经元中均有明 显表达。此外越来越多的实验证据表明，功能性的M通道在外周负责感觉 传递的神经纤维中有表达，并且对神经纤维的兴奋性有重要调节作用。 钙激活氯通道(CACC)是一类在包括神经元、平滑肌细胞及上皮细 胞等诸多类型细胞有表达，并具有重要生理功能的离子通道口在神经系统 中，嗅觉神经元、视锥与视杆细胞、味觉细胞及背根神经元中都存在功能 性的CACC。CACC在神经细胞中的主要生理功能是促使神经元去极化， 并对由其他离子通道引发的去极化起到加强作用，参与兴奋性的产生。直 到最近才由三个实验室共同发现构成CACC的分子基础为跨膜蛋白16A 16A)，而这一发现使得人为通过基因手段调控CACC的功能与表 (TMEM 达成为可能。 在组织中分布广泛，能够保持细胞内外K+平衡、维持细胞膜电位，因此 在动作电位复极化过程以及调节细胞兴奋性等方面发挥重要作用。近年来 有文献报道，Kir2．0家族成员因其与细胞膜PIP2结合力强弱不同，因此在 对一些通道调节剂的调节作用方面表现有所区别。 本研究论文以上述几种通道为出发点，利用电生理膜片钳、细胞内钙 成像、小RNA干扰、原代神经元转染、双电极电压钳、激光扫描共聚焦 中文摘要 显微镜以及动物行为学实验等技术手段，系统研究了以下几方面内容：(1) 炎症介导因子缓激肽引发急性痛觉信号的离子机制；(2)炎症介导因子组 胺引发KCNQ／M通道调节作用及其内在机制：(3)第一代抗组胺药物相 比其他抗组胺药物在中毒剂量下更易引发严重神经系统不良反应的分子 机制。论文具体内容如下： 第一部分 缓激肽引发急性痛觉信号的离子机制 目的：研究缓激肽引发急性痛觉信号的离子机制，观察缓激肽对大鼠 背根神经元中离子通道的调节作用。我们发现缓激肽能够抑制M型钾电 流的同时激活一种内向离子电流口我们进行了一系列药理学实验和小 RNA干扰实验来阐明缓激肽调节M电流的信号通路和这一内向电流的确 切分子基础。通过电流钳实验我们又研究了这两种机制是否参与了缓激肽 所引发的神经元兴奋性增高。最后通过动物行为学实验，我们在整体动物 水平上研究了这两种机制在缓激肽引发动物急性疼痛行为中所发挥的作 用。 方法：使用打孔全细胞膜片钳观察缓激肽对背根神经元离子电流的影 响。使用细胞内钙成像测定细胞内钙离子浓度变化。利用激光扫描共聚焦 干扰技术结合神经元细胞核转染的方法探讨缓激肽引发内向电流的分子 基础。利用电流钳观察缓激肽引发的神经元兴奋性，并最后通过整体动物 行为学测试法，研究相应通道调节剂对缓激肽引发的急性疼痛的作用。 结果：(1)缓激肽抑制小背根神经元中的M电流：缓激肽能够剂量依 4-16．3 赖性地抑制小背根神经元中的M电流，其抑制作用的EC50为60．0 nM口此外对背根神经元进行纯化培养后并不影响缓激肽的抑制作用。(2) 缓激肽引发M电流抑制作用的信号途径：缓激肽能够在背根神经元引发 用，说明缓激肽能够激活PLC，但细胞膜PiP2水平却没有明显变化。Ca¨ 成像实验显示缓激肽能够引发背根神经元细胞内Ca2+浓度明显增高。膜片 钳实验进一步证实，缓激肽对M电流的抑制作用受到B2受体拮抗剂 6A依赖性的CACC我 bisindolylmaleimide影响。(3)缓激肽激活TMEMl