目的:探讨3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1-蛋白激酶B（PDK1-Akt）信号通路干预对心肌细胞超极化激活环核苷酸门控离子通道4（HCN4）转录、表达及功能的影响。方法:使用酶解法从健康雄性野生型C57小鼠和心脏特异性敲除PDK1小鼠获得心房肌细胞，分别为空白对照组和PDK1-KO组；另外，对急性分离自C57小鼠的心房肌细胞进行培养，将其分为药物对照组［予二甲基亚砜（DMSO）干预）］、PDK1敲低组［予1 μg/ml PDK1的短发夹状RNA（shRNA）干扰质粒干预］、SC79组［予Akt激动剂SC79（8 μmol/ml）干预］、GSK2334470组［予PDK1抑制剂GSK2334479（10 nmol/ml）干预］和PDK1敲低+SC79组（予8 μmol/ml SC79和1 μg/ml PDK1的shRNA干扰质粒干预）。为进一步减少药物脱靶的可能，故运用PDK1的shRNA质粒转染培养的心肌细胞，并在此基础上加用SC79干预。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测相应组心房肌细胞PDK1及HCN4的mRNA表达水平，Western blot检测PDK1、Akt及HCN4蛋白表达水平，全细胞膜片钳检测HCN的电流密度，免疫荧光技术检测HCN4蛋白表达情况。结果:（1）PDK1-KO组的HCN4的mRNA（1.46±0.03比0.99±0.01， P<0.001）及蛋白（1.14±0.02比1.00±0.06， P=0.017）表达水平高于空白对照组。全细胞膜片钳结果显示，PDK1-KO组的HCN电流密度大于空白对照组［（-17.47±2.00）pA/pF比（-12.15±2.25）pA/pF， P=0.038］。（2）通过比较PDK1敲低组、SC79组和药物对照组细胞，对PDK1 shRNA及Akt特异性激动剂SC79进行功能验证，结果显示PDK1敲低组细胞的PDK1 mRNA及蛋白表达水平低于药物对照组，SC79组细胞的磷酸化-Akt（Thr 308）蛋白表达水平高于药物对照组。（3）GSK2334470组细胞的HCN4 mRNA（3.61±0.46比1.00±0.08， P<0.001）及蛋白（2.33±0.11比1.00±0.05， P<0.001）表达水平高于药物对照组。（4）PDK1敲低组细胞的HCN4 mRNA表达水平高于药物对照组（1.76±0.11比1.00±0.06， P<0.001）及PDK1敲低+SC79组（1.76±0.11比1.33±0.07， P=0.003），PDK1敲低+SC79组的HCN4 mRNA表达水平亦高于药物对照组（1.33±0.07比1.00±0.06， P<0.001）。PDK1敲低组细胞的HCN4蛋白表达水平高于药物对照组（1.15±0.04比1.00±0.05， P=0.003），PDK1敲低+SC79组的HCN4蛋白表达水平与药物对照组比较差异无统计学意义（ P>0.05），但低于PDK1敲低组（0.95±0.01比1.15±0.04， P<0.001）。全细胞膜片钳实验结果示，药物对照组细胞的HCN电流密度为（-13.27±1.28）pA/pF，PDK1敲低组细胞为（-18.76±2.03）pA/pF，PDK1敲低+SC79组细胞为（-13.50±2.58）pA/pF；PDK1敲低组细胞的HCN电流密度大于药物对照组（ P<0.001），而PDK1敲低+SC79组与药物对照组比较差异无统计学差异（ P>0.05）。（5）免疫荧光检测结果显示PDK1敲低组的绿色荧光较药物对照组增强，提示定位于细胞膜的HCN4表达量增加。而PDK1敲低+SC79组的绿色荧光较PDK1敲低组减弱，提示当敲低PDK1后再进一步激动Akt，定位于细胞膜HCN4表达量下降。 结论:PDK1-Akt信号通路参与心肌细胞HCN4离子通道转录、表达水平及功能的调控。

物质成瘾是严重危害人类健康的重要因素之一，目前临床上仍然缺乏有效的治疗药物。研究物质成瘾的机制，寻找新的治疗靶点，研发有效的治疗药物是急需解决的重要课题。超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide gated cation channels，HCN)参与了许多大脑高级活动，与多种脑疾病的发生发展密切相关，其中HCN通道在物质成瘾中的作用及机制研究正逐步得到重视。近年来，关于物质成瘾的研究证实：在多种精神活性物质成瘾的情况下，多个脑区的HCN通道功能或表达出现异常，但至今尚未能全面了解其机制以及这种变化导致的行为学后果。因此，本文综述HCN通道在成瘾性精神活性物质(如阿片类、可卡因类、大麻类、苯丙胺类、酒精和烟草)成瘾中的神经生物学机制，以期为物质成瘾的机制研究和治疗提供新思路。

膀胱间质细胞(IC)是区别于神经细胞和平滑肌细胞(SMC)的一类细胞。目前对IC的研究多聚焦于Cajal间质细胞(ICC)初始的起搏机制中，可认为IC中ICC表面存在产生超极化激活的内向电流的超极化激活环核苷酸门控阳离子通道，使得ICC成为膀胱起搏细胞成为可能。而成纤维样细胞和端粒细胞与膀胱平滑肌细胞和神经纤维之间存在毗邻关系，与膀胱ICC类似，猜测其可能为膀胱间质细胞起搏过程的参与者。但目前仍缺乏针对IC起搏机制的基础实验，本文拟通过综述IC起搏的可能机制，为临床治疗提供理论依据。

超极化激活环核苷酸门控阳离子通(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel,HCN channel)广泛表达于中枢和周围神经系统,通过其介导的超极化激活阳离子电流(hyperpolarization-activated cation current,Ih)调节神经元的静息膜电位和兴奋性来影响听觉的精确加工和传导,对时间信息的精确分析起着至关重要的作用.因此,本文通过对HCN通道结构和分布以及电生理作用进行综述,进一步探讨HCN通道在正常及单侧聋或双侧聋情况下听觉传导通路中的作用及机制.

随着对膀胱感觉相关机制研究的进一步深入,越来越多的离子通道、神经递质和神经受体被发现参与了膀胱感觉功能的调控.其中既有过往已经有所研究的瞬时受体电位香草酸(TRPV)、嘌呤能P2X受体(P2X)和Piezo等,也有新近发现的大麻素受体(CBR)和超极化激活的环核苷酸门控(HCN)通道等.得益于对大脑皮层至膀胱壁内神经信号通路的相关研究以及临床上对于膀胱感觉测量方法的成熟,我们可以针对膀胱过度活动症(OAB)患者异常的膀胱感觉开展更进一步的研究,以此探索其产生的机制.在这之中,膀胱感觉过敏作为热点之一,也越来越受到研究者的关注.本文针对膀胱感觉过敏这一 OAB的新机制,从其产生的机制、膀胱感觉临床测量的方法以及与膀胱感觉相关的离子通道、神经递质和神经受体等方面进行综述,旨在探讨膀胱感觉过敏在OAB发病机制中的意义.

目的:以3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDK1)/蛋白激酶B(Akt)/超极化激活环核苷酸门控离子通道4(HCN4)通路为切入点,探究电针治疗大鼠神经源性尿潴留的分子机制.方法:实验选取SD雌性大鼠,采用改良Hassan Shaker脊髓全断法建立逼尿肌无力型尿潴留大鼠模型,并按随机数字表法随机分为模型组、电针组、PDK1抑制剂组、HCN4阻断剂组、电针+HCN4阻断剂组,每组20只,另取20只大鼠作为假手术组.电针组、电针+HCN4阻断剂组取大鼠"中极""中髎"电针治疗20 min,1次/d,PDK1抑制剂组隔天1次腹腔注射OSU-03012(20 mg/kg),HCN4阻断剂组隔天1次腹腔注射伊伐布雷定(10 mg/kg),以上治疗均持续10 d.多通道生理记录仪检测大鼠尿流动力学指标;肌条实验检测逼尿肌兴奋性;HE染色观察膀胱形态学变化;免疫荧光双染法检测膀胱组织HCN4与酪氨酸蛋白激酶KIT(C-Kit)阳性表达;Western blot法检测膀胱组织PDK1/Akt/HCN4通路蛋白及热休克蛋白27(HSP27)表达.结果:与假手术组相比,模型组大鼠出现排尿功能障碍,漏尿点压力、离体逼尿肌自发收缩频率、膀胱组织C-Kit荧光强度、HCN4+/C-Kit+共表达、HCN4及磷酸化(p)-HSP27/HSP27蛋白表达降低(P<0.05),膀胱最大容量及顺应性、离体逼尿肌收缩时最小张力、膀胱组织PDK1及p-Akt/Akt蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,电针组、PDK1抑制剂组大鼠以上指标均逆转(P<0.05);与电针组相比,电针+HCN4阻断剂组和HCN4阻断剂组大鼠排尿功能障碍严重,漏尿点压力、自发收缩频率、C-Kit荧光强度、HCN4+/C-Kit+共表达、HCN4 及p-HSP27/HSP27蛋白表达降低(P<0.05),膀胱最大容量及顺应性、离体逼尿肌收缩时最小张力、膀胱组织PDK1及p-Akt/Akt蛋白表达升高(P<0.05).HE染色示模型组大鼠膀胱上皮组织脱落、层次紊乱,膀胱壁细胞空泡化、黏膜层及肌层中性粒细胞浸润等病理损伤明显,电针组及PDK1抑制剂组有所减轻,HCN4阻断剂组较模型组加重,电针+HCN4阻断剂组上述病理损伤较电针组严重.结论:电针刺激"中髎""中极"可能通过抑制PDK1/Akt通路活化,促进HCN4介导的逼尿肌兴奋性收缩、排尿电信号活化,从而改善神经源性尿潴留大鼠排尿功能障碍.

目的:探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)在大鼠体内和体外心肌成纤维细胞、心肌细胞中的表达分布及其增龄变化.方法:SD大鼠分为新生组(1～3 d),成年组(17个月)和老年组(22个月),每组8只,其中4只用于冰冻切片,另4只用于PCR;取新生SD大鼠心,酶消化法分离培养原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞.用免疫荧光、免疫组织化学检测原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞HCN4的表达;免疫印迹、实时荧光定量PCR检测原代心肌成纤维细胞HCN4的表达,用实时荧光定量PCR检测不同月龄大鼠心肌组织HCN4的表达.结果:体外细胞培养显示,成纤维细胞和原代心肌细胞中均表达HCN4.组织切片显示,新生、成年和老年大鼠心肌成纤维细胞和部分心肌细胞表达HCN4.P1～P4代成纤维细胞的免疫印迹和实时荧光定量PCR结果显示HCN4随着成纤维细胞代次增加,表达量逐渐降低;不同月龄大鼠左心室的实时荧光定量PCR结果显示随着大鼠月龄增加,HCN4的表达量逐渐降低,其结果与培养的细胞表达一致.结论:HCN4在心肌成纤维细胞和部分心肌细胞中表达.随增龄变化,心肌细胞和成纤维细胞HCN4的表达量逐渐下降.

超极化激活环核苷酸门控(HCN)离子通道分布于机体多种组织中,尤其在兴奋性细胞(如心脏细胞和多种类型的神经元)中表达丰富,在控制心脏节律和维持细胞膜兴奋性等方面发挥重要功能.不同于经典的电压依赖性钠离子通道和钾离子通道,HCN通道在膜电位超极化时激活,诱发向内电流.近来的系列研究发现,HCN通道在神经系统中起着重要的作用,这与其特殊的电生理特性及其对细胞膜兴奋性的调节紧密关联.HCN通道受到细胞内外多种分子机制调节,使其在不同的生理病理条件下功能更加复杂.目前,HCN通道被认为是一个潜在的治疗慢性疼痛和多种脑疾病的新靶标.本文将重点围绕HCN通道在神经系统中的功能及其调节机制进行综述.

超极化激活环核苷酸门控阳离子通道(HCN通道)主要表达于哺乳动物心脏和神经系统,其中,神经系统的HCN通道在控制神经元兴奋性及突触传递等方面发挥重要作用.近年研究发现,HCN通道广泛分布于伤害性感觉传导通路,外周炎性损伤或外周神经损伤时HCN通道功能异常改变所导致的感觉神经元兴奋性增强促进了病理性疼痛的产生.此外,HCN通道还可与其他一些与伤害性信息传递密切相关的神经递质/受体相互作用,共同调节各级感觉神经元的兴奋性,继而影响病理性疼痛的发生与发展进程.本文就近年来HCN通道与其他神经递质/受体相互作用共同调节病理性疼痛的研究进行综述.

糖尿病病人经常遭受持续疼痛的困扰,对此尚无有效的镇痛药物.本文应用Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病小鼠模型来研究超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道2 (HCN2)在糖尿病疼痛中可能发挥的驱动性作用.在小(直径)伤害性感觉神经元中用药理方法阻断或敲除HCN2基因可抑制糖尿病相关的机械性痛敏,并减少了脊髓二级神经元的激活;胞内的HCN2调节剂,即环磷腺苷(Camp)在疼痛糖尿病鼠的躯体感觉神经元中的浓度增高.所以本文研究者认为,胞内增高的Camp通过促进HCN2激活和初级伤害性感激神经末梢的持续和反复的电发放而驱动了糖尿病相关性疼痛.本研究表明,HCN2可作为糖尿病神经性病变(PDN)的镇痛靶点.