药物及膜电位对mkv7钾通道、trpv1通道及细胞膜pip2的调控作用及其生理学意义

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1、河北医科大学博士学位论文药物及膜电位对M/Kv7钾通道、TRPV1通道及细胞膜PIP2的调控作用及其生理学意义姓名：张璇申请学位级别：博士专业：药理学指导教师：张海林201204中文摘要药物及膜电位对M／Kv7钾通道、TRPVl通道及细胞膜PIP2的调控作用及其生理学意义摘要n冲Vl是一种非选择性阳离子通道，高表达于伤害性感觉神经元。Ⅱ心Vl可以被辣椒素、氢离子(pH<5．8)、高温(>430C)，以及一些内源性配体如炎症发生时的脂氧化酶产物和大麻素(anandamide)等激活。TRPVl被认为是介导疼痛发生过程中最重要的分子机制之一。TRPVl通道上与辣

2、椒素、氢离子及高温激活有关的位点，通道增敏、脱敏及通道蛋白磷酸化有关的位点已被揭示。TRPVl通道可被多种不同刺激通过不同的激活机制所激活。例如：辣椒素被发现是通过结合在蛋白的胞内侧位置激活通道的，而氢离子则是通过结合在蛋白的胞外侧激活通道的。TRPVl通道的一个显著性特征是该通道活性可以发生增敏或脱敏。这个特征提示TRPVl通道功能可以被广泛调节，从而在特定的生理及病生理情况下发挥作用。电压门控型钾离子通道Kv7家族由KCNQ基因编码。至今为止，共发现这个家族的五个成员：Kv7．1一Kv7．5(KCNQl．KCNQ5)。KCNQl编码的Kv7．1主要表达于

3、心肌细胞，Kv7．1／KCNEl被认为是心脏IKs的分子学基础，在调节心肌细胞动作电位时程中发挥着重要作用。KV7．2及KV7．3被认为是神经元M电流主要的分子学基础，M电流在调控痛觉感受神经元兴奋性中发挥着重要的作用。KCNQ4编码的Kv7．4主要表达于内耳和听觉神经，近来，越来越多的证据显示KCNQ4基因在大鼠及人的多种血管平滑肌细胞中表达。此外，有研究发现原发性和继发性高血压大鼠胸主动脉和肠系膜动脉的KCNQ4基因的mRNA水平及蛋白水平均大大降低。KCNQ5编码的Kv7．5广泛分布于神经系统，被认为也参与构成了M电流。研究发现KCNQl、KCNQ4和

4、KCNQ5在多种血管平滑肌细胞中高表达，而KCNQ2和KCNQ3则几乎无表达。此外，越来越多的证据表明Kv7钾离子通道在调节血管平滑肌收缩中发挥着重要作用。本研究论文以上述几种通道为出发点，利用电生理膜片钳、双电极电压钳、基因突变等技术手段，系统研究了以下几方面内容：(1)1，2．二苯乙中文摘要烯衍生物对大鼠DRG神经元上的TRPVl通道功能的影响及机制；(2)鞣酸抑制大鼠DRG神经元兴奋性及其机制；(3)鞣质类化合物对KⅣ7钾离子通道的调节；(4)细胞膜去极化对细胞PIP2水平及Kv7．2／7．3通道电流的影响及机制。论文具体内容如下：第一部分1，2．二苯

5、乙烯衍生物对大鼠DRG神经元上的TRPVl通道功能的影响及机制目的：在分离培养的成年大鼠DRG牢0经元及HEK293细胞上研究传统的氯离子通道阻断剂1，2．二苯乙烯衍生物DIDS和SITS对辣椒素(CAP)和低pH引发的n心V1功能的调节。方法：利用电生理穿孔膜片钳技术，在有钙外液和无钙外液情况下观察1，2一二苯乙烯衍生物DIDS和SITS对TI心V1通道电流的调节作用。结果：(1)在成年SD大鼠DRG神经元上，DIDS可增大辣椒素引发的TRPVl电流。DIDS对CAP引发的TRPVl电流的增大作用具有浓度依赖性，其EC50值为4．664-O．77vM。饱和

6、浓度的DIDS可使CAP引发的TRPVl电流平均增大2倍以上。单独应用DIDS并不能引发任何内向电流。DIDS不影响CAP引发的TRPVl电流的快速脱敏反应。DIDS可加快CAP引发的n心V1电流的激活时程。(2)在细胞外液无Ca2+条件下，DIDS增大CAP引发的TRPVl电流的量效关系，其EC50为4．88士0．74州，与在有Ca2+条件下测得的EC50无明显差异。(3)DIDS(10vM)可很大程度地增大内源性配体anandamide引发的TRPVl电流，但不影响电流的快速脱敏反应。(4)DIDS可浓度依赖性地增大低pn引发的TI心V1电流，EC50值

7、为1．834-O．29州。饱和浓度的DIDS(10州)可使低pH引发的TRPVl增大448士69％。DIDS可阻断多次给予低pH刺激引发的TRPVl电流的快速脱敏反应。DIDS可加快低pH引发的TI心Vl电流激活的时程。(5)DIDS可增大低pH刺激引发的内向电流由TRPVl通道介导，而与其它的酸敏感通道无关。(6)DIDS增大TRPVl通道的作用与其水解产物无关。(7)SITS不能增大CAP引发的TI冲V1电流的作用，可选择性的增大低pH引发的TRPVl电流。(8)DIDS可增大表达于HEK293细胞中的TRPVl电流。在细胞外液无Ca2+的条件下，DID

8、S增大CAP引发的TRPVl电流作用的EC50为3．