大电导钙激活钾离子通道是一种具有钙离子敏感性及电压依赖性且对血管张力调节具有重要作用的膜离子通道，糖尿病时血管平滑肌细胞大电导钙激活钾离子通道结构及功能发生改变，说明糖尿病血管病变可能与大电导钙激活钾离子通道异常有关。活性氧是体内一类氧的单电子还原产物，高血糖状态下活性氧生成增加。目前越来越多的证据表明高血糖状态下活性氧影响大电导钙激活钾离子通道功能，但具体机制尚不完全清楚。本文主要综述活性氧对糖尿病血管平滑肌细胞大电导钙激活钾离子通道的影响及其机制。

目的 探究心脏自主神经节(GP)中电导钙激活钾通道(KCa3.1)介导巨噬细胞极化在心房颤动发生中的作用.方法 本研究于2023年在武汉大学心血管病研究所中开展.18只比格犬按随机数字表法分为对照组(n=6)、快速心房起搏(RAP)组(n=6)和TRAM-34组(Kca3.1阻断剂),分别在TRAM-34组和其他组犬的GP中局部注射TRAM-34(0.3 ml,15mmol/L)和生理盐水.之后,所有组监测右前GP(ARGP)神经活性及心房在体电生理.最终取材后检测ARGP组织中炎性因子水平及巨噬细胞极化情况.结果 TRAM-34注射后对非起搏犬心房电生理及ARGP活性无明显影响.RAP明显缩短了心房各部位的有效不应期(ERP),增加了心房颤动易损性和ARGP神经活性,而TRAM-34局部注射有效抑制了这些变化.RAP组和TRAM-34组ARGP组织中CD68+细胞、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平均高于对照组.此外,起搏组ARGP组织中CD68+细胞、iNOS和炎性细胞因子水平高于TRAM-34组.结论 心房快速起搏时,阻断KCa3.1可抑制GP活性,降低心房颤动易损性,该作用可能与抑制局部巨噬细胞参与GP的炎症反应有关.

目的 探索环状RNA mmu_circ_0005019调控小电导钙激活钾(small-conductance calcium-activated potassium,SK)通道蛋白亚基SK3编码基因Kcnn3的表达,以及对小电导钙激活钾通道电流(IK,Ca)和动作电位时程(action potential duration,APD)的影响.方法 在小鼠HL-1细胞中分别构建mmu_circ_0005019过表达和干扰模型,分为过表达组(n=3)、空质粒组(n=3)、干扰1组(n=3)、干扰2组(n=3)、对照组(n=3),通过RT-qPCR、Western blot分析mmu_circ_0005019调节Kcnn3表达的分子机制,应用膜片钳技术电流钳模式记录全细胞的IK,Ca,并用电压钳模式记录APD.结果 成功构建了环状RNA mmu_circ_0005019过表达和干扰的HL-1细胞模型.过表达组的Kcnn3基因表达与空质粒组相比明显上调(P<0.05);干扰1组和干扰2组的Kcnn3基因表达与对照组相比均明显下调(P<0.05).电生理发现过表达mmu_circ_0005019增加了HL-1细胞IK,Ca电流密度,APD显著缩短;相反,干扰mmu_circ_0005019减少了IK,Ca电流密度,APD显著延长.结论 mmu_circ_0005019可以上调小鼠HL-1细胞Kcnn3的表达水平,从而改变IK,Ca和APD,提示环状RNA mmu_circ_0005019可能在房颤发生中起到促进作用.

目的 通过分析窦性心律与心房颤动患者心房肌成纤维细胞BKCa通道表达差异,探索心肌纤维化产生的机制,为治疗和逆转心房颤动结构重构提供新的治疗策略.方法 选择西南医科大学附属医院心胸外科2015年6月至2016年12月收治确诊为风湿性心脏病且行体外循环瓣膜置换术的10例患者,其中窦性心律患者(窦性心律组)5例,男2例、女3例,年龄(49.1±8.3)岁;心房颤动患者(心房颤动组)5例,男3例、女2例,年龄(50.3±5.8)岁.于术中获取右心耳组织约100mg,采用组织块贴壁法培养心房成纤维细胞,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测培养的成纤维细胞中BKCa通道mRNA表达水平及western blotting检测BKCa通道蛋白的表达情况.结果 (1)比较心房颤动组及窦性心率组患者的一般情况,两组患者年龄(t=1.21,P=0.67)、性别(t=2.56,P=0.75)差异无统计学意义.两组患者左房内径、右房内径差异有统计学意义(t=19.45,P=0.01;t=23.52,P=0.06).(2)两组BKCa α和BKCa p1的mRNA表达差异无统计学意义(t=3.14,P=0.79;t=2.88,P=0.69);(3)两组BKCa α和BKCa β1的蛋白表达差异均无统计学意义(t=0.55,P=0.31;t=0.73,P=0.46).结论 BKCa通道可能不参与心房颤动的发生及维持,其在心肌纤维化进程中可能发挥着作用.

目的 观察高盐饮食后大鼠血压水平及主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)大电导钙激活钾通道(BKCa)电流的变化.方法 3周龄雄性Wister大鼠随机分为2组:对照组和模型组,每组24只大鼠;对照组予以正常(含0.5％NaCl)饮食,模型组予以高盐(含4％NaCl)饮食.采用尾动脉测压法测量大鼠血压,全细胞膜片钳技术记录大鼠主动脉VSMC膜BKCa电流.结果 模型组从第8周开始血压明显升高,随着高盐饮食时间延长,血压逐渐增加;在第10、12、14、16周时血压较对照组均显著升高(P＜0.01).模型组大鼠主动脉VSMC膜BKCa电流和电流密度随高盐饮食时间延长而显著增大;在第8、12、16周时,BKCa峰电流密度较对照组明显升高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 高盐饮食可导致大鼠血压升高;大鼠BKCa电流密度随着高盐饮食所致血压的升高而逐渐增加.

大电导钙激活钾离子通道(BKCa)属于细胞膜上的钾通道,广泛分布于人体各种组织中,呈现出高密度表达,开放概率大、电导率高、调控位点多等特点.BKCa因其分子结构复杂、对K+的高通透性以及离子通道的功能结构特点,参与细胞的兴奋及代谢调节、细胞内信号转导等生理过程,并在多种重要生理活动中发挥重要作用,成为许多疾病潜在的治疗靶点.因此,深入研究BKCa的分子结构和功能将为治疗相关疾病的药物研发奠定基础.

目的 探讨小G蛋白Rab5对HEK293细胞大电导钙激活钾通道(BKCa)的影响.方法 将对数生长期HEK293细胞,随机分为Control组、Rab5WT组、Rab5CA组和Rab5DN组.采用脂质体转染法进行转染,Control组转染Flag-hSlo1-GFP质粒和对照质粒pcDNA3.1,Rab5WT组转染Flag-hSlo1-GFP质粒和Rab5WT质粒,Rab5CA组转染Flag-hSlo1-GFP质粒和Rab5CA质粒,Rab5DN组转染Flag-hSlo1-GFP质粒和Rab5DN质粒,每组两种质粒总量为4μg,按质量比1∶1共转染至3.5 mm培养皿中.转染72 h、荧光显微镜下观察转染效率在70％以上时,采用膜片钳、Western blotting法和流式细胞术观察Rab5对HEK293细胞BKCa的作用.结果 与Control组比较,Rab5WT组、Rab5CA组BKCa全细胞电流密度明显增加,而Rab5DN组明显降低;Rab5WT组、Rab5CA组BKCa膜蛋白的相对表达量明显升高,而Rab5DN组明显降低(P均＜0.05);Rab5WT组、Rab5CA组Flag+/GFP+明显增加,而Rab5DN组明显降低(P均＜0.05).结论 Rab5能够明显增加表达在HEK293细胞上的BKCa电流及细胞膜上的表达,并可促进BKCa向质膜的转运过程.

目的:探讨小电导钙激活钾通道3(SK3)表达在17β-雌二醇(E2)介导的大鼠结肠平滑肌收缩中的作用及机制.方法:将24只雄性SD大鼠随机分为4组.30 mm硅胶管皮下植入大鼠背部,内含不同溶液.分为对照组(C),内含溶剂;生理剂量组(EP)内含E2 0.3 mg/mL,使大鼠血清雌激素在生理浓度;超剂量组(ES)内含E2 0.9 mg/mL,使大鼠血清雌激素超生理浓度;ER抑制剂+E2组(EI)内含相同摩尔浓度E2和雌激素受体抑制剂(ICI 182780).各组干预14d后处理,免疫荧光及West-em blot检测结肠平滑肌组织SK3分布及表达;MPA分析系统记录肌条收缩张力及对卡巴胆碱(Cch)刺激反应.E2孵育结肠平滑肌细胞(SMC)24 h后及过表达SK3后,激光共聚焦显微镜下动态观察Cch刺激后SMC内Ca2+变化.结果:Cch刺激后,EP组及ES组肌条收缩明显低于其他各组(P＜ 0.05).EP组及ES组平滑肌组织SK3表达高于C组及EI组,其中ES组有统计学意义(P＜0.05).Cch刺激后,E2孵育组及过表达SK3组胞内Ca2+上升幅度较相应对照组显著降低(P＜0.05).结论:E2可能通过促进SK3表达,减少Ca2+内流从而抑制结肠收缩.

线粒体由内外两层膜封闭而成,其中线粒体内膜作用极为重要,呼吸链蛋白复合体附着于线粒体内膜,同时于此完成其生理功能.目前,线粒体内膜已鉴定出多种钾离子通道蛋白,如线粒体选择性钾离子通道,包括ATP依赖钾通道(mitoKATP)、电压依赖性钾通道(mitoKv 1.3)、小电导钙离子激活钾通道(mitoSKCa)、中电导钙离子激活钾通道(mitoIKCa)、大电导钙离子激活钾通道(mitoBKQ)、pH依赖钾离子通道(mitopH-sensitive K+ channels)以及TASK-3双孔钾通道(mitoTASK-3)[1-2].其中,Xu等[3]于2002年首次发现mitoBKCa在心血管疾病中扮演着极为重要的角色.随着对mitoBKCa研究的深入,发现mitoBKCa在细胞凋亡等多种生理、病理活动中也起着重要作用[4].笔者对mitoBKCa结构与功能研究的进展进行一个简要总结.

目的 探讨WNK3激酶对肾脏大电导钙激活钾通道(Maxi K通道)的调节作用及其机制.方法 (1)在非洲绿猴肾成纤维细胞(Cos-7细胞)中转染0.5 μg Maxi K质粒的同时分别转染0、0.6、1.2、1.8 μg WNK3质粒,Western印迹检测细胞总蛋白中Maxi K通道的表达及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)细胞外信号调节激酶1/2(ERK 1/2)的磷酸化水平.(2) Cos-7细胞分为转染2.5 μg Maxi K质粒组(对照组)和转染2.5 μg Maxi K质粒+2.5 μg WNK3质粒组(实验组),细胞表面生物素化方法检测细胞表面膜蛋白中Maxi K通道的表达,免疫沉淀和Western印迹检测Maxi K通道蛋白泛素化水平.(3)用WNK3 siRNA沉默WNK3激酶基因,用质子泵抑制剂(Baf-A1)阻断溶酶体降解途径,Cos-7细胞分为Maxi K+阴性对照siRNA组、MaxiK+WNK3 siRNA组和Maxi K+WNK3 siRNA+Baf-A1组.Western印迹检测细胞中Maxi K通道蛋白的表达.结果 (1)与0 μg WNK3质粒组比较,转染0.6、1.2、1.8 μg WNK3质粒组细胞总蛋白中Maxi K通道的表达均升高,MAPK ERK1/2的磷酸化水平均降低(均P＜0.01),且呈剂量依赖性.(2)与对照组比较,同时转染WNK3和Maxi K的实验组细胞总蛋白和膜蛋白中Maxi K通道的表达均增加,Maxi K通道蛋白的泛素化水平降低(均P＜0.01).(3)与Maxi K+阴性对照siRNA组比较,Maxi K+WNK3 siRNA组Maxi K蛋白表达降低(P＜0.01),Maxi K+WNK3 siRNA+Baf-A1组的Maxi K蛋白表达无明显变化(P＞0.05);与Maxi K+WNK3 siRNA组比较,Maxi K+WNK3 siRNA+Baf-A1组的Maxi K蛋白表达升高(P＜0.01).结论 WNK3激酶通过减少MaxiK通道蛋白的泛素化来抑制Maxi K通道的溶酶体降解途径,从而促进Maxi K通道在细胞内和细胞膜上的表达量.其机制可能与MAPK ERK1/2转导通路有关.