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.

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.

超极化激活环核苷酸阳离子门控通道(HCN通道)参与许多重要的生理活动,包括窦房结自律性、学习和记忆、突触神经递质释放、树突整合等,并且与癫痫、神经病理性疼痛、脑血管疾病的发生、发展存在一定关联.HCN通道除受细胞内cAMP调节外,还受细胞内外小分子物质(cGMP、cCMP及离子、磷脂酰肌醇丝氨酸)、蛋白质(小分子蛋白、蛋白激酶)及一些神经递质(谷氨酸、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱、神经肽类物质、去甲肾上腺素、单胺类神经递质、NO、嘌呤类神经递质)的调节,这些物质除了调节HCN通道的开放以外,还调控该通道的表达、分布及功能特性,从而发挥相应的生理功能.

目的 制备与临床发病机制相关且重现性好的缺血性心动过缓模型.方法 雄性SD大鼠18只,随机分为左冠状动脉结扎组、右冠状动脉结扎组和假手术组,每组6只.麻醉开胸,心电图监护下结扎左、右冠状动脉分支,分别在术后第5天(d5),d10和d15记录Ⅱ导联心电图,观察心电图和心率的变化;d16测量大鼠血流动力学参数,评价大鼠心功能;大鼠处死后,剪取含窦房结的右心房组织,HE和Masson染色观察右心房组织形态改变;Western蛋白印迹法测定右心房钠钙交换蛋白1(NCX1)和超极化激活环核苷酸门控阳离子通道亚型4(HCN4)蛋白的表达.结果 与假手术组相比,结扎左、右冠状动脉大鼠心电图ST段均抬高(P＜0.01),右冠状动脉结扎上升幅度较左冠状动脉结扎小(P＜0.01);右冠状动脉结扎大鼠术后心率持续降低,d10后心率低于假手术对照组(P＜0.05);左冠状动脉结扎大鼠术后心率呈升高回落趋势,d5心率高于假手术对照组(P＜0.05),然后回落,d15回落到假手术组水平;左冠状动脉结扎后15d,大鼠左心室内压最大下降速率明显下降(P＜0.01),左心室终末舒张压显著上升(P＜0.01);右冠状动脉结扎术对血流动力学指标均无明显影响.组织形态检查结果显示,右冠状动脉结扎引起右心房炎性浸润和纤维化更为明显(P＜0.01);Western蛋白印迹结果显示,右心房组织(包含窦房结)NCX1和HCN4表达显著降低(P＜0.05).结论 大鼠右冠状动脉结扎,引起右心房缺血性改变,成功制备了缺血性心动过缓模型.

目的 探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)在不同发育时期大鼠心肌组织中各类细胞的表达规律,为进一步研究HCN4对心肌的作用提供形态学依据.方法 出生1d、1月、3月、6月健康SD大鼠各15只.取新鲜心脏,石蜡切片和冷冻切片,利用免疫组织化学和荧光技术观察不同发育时段大鼠心肌组织HCN4阳性细胞的表达分布情况及形态学特征.利用Western blotting技术观察左右心室HCN4的蛋白含量.结果 免疫组织化学和荧光染色结果显示,HCN4阳性细胞在出生后1d、1月、3月、6月的血管平滑肌细胞,心内膜和血管的内皮细胞,心外膜的间皮细胞、成纤维细胞,大量心房肌细胞和少量心室肌细胞、传导组织细胞均有表达,但不同部位的表达细胞数量不均;Western blotting结果显示,心室HCN4蛋白随着月龄的增加表达逐渐降低.结论 HCN4在大鼠心肌组织中的表达随年龄的增加逐渐下降,但增殖能力较强的细胞持续存在,提示HCN4可能对心肌组织中的多种细胞的生存起调控作用.

目的 探讨甲苯噻嗪(xylazine,Xyl)通过抑制超极化激活环核苷酸门控阳离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated,HCN)电流产生镇痛作用的机制.方法 对HCN亚型通道1(HCN1)基因敲除小鼠(HCN1-/-)及HCN1野生型小鼠(HCN1+/+)分别腹腔注射生理盐水及Xyl(10、20、30和40 mg/kg),通过进行机械痛觉测试及甩尾试验方法检测Xyl的镇痛效果,计算出最大镇痛效应百分比(percentmaximum possible effect,％MPE);HEK 293细胞转染HCN1质粒和HCN亚型通道2(HCN2)质粒,分为对照组及不同浓度Xyl(12.5、25、50和100 μmol/L)实验组,利用全细胞膜片钳记录表达HCN1和HCN2离子通道的HEK 293细胞超极化激活电流(hyperpolarization-activated currents,Ih),计算Xyl对Ih的抑制率.结果 HCN1+/+小鼠和HCN1-/-小鼠注射Xyl后对机械痛觉刺激和热辐射刺激反应的％MPE均为随着Xyl质量浓度增加而加大,当Xyl质量浓度为30mg/kg及40 mg/kg时,HCN1-/-小鼠机械痛觉刺激测试的％ MPE为(62.06±14.72)％和(69.92±16.09)％;甩尾试验％MPE为(52.50±1.97)％和(64.74±6.34)％.HCN1+/+小鼠机械痛觉刺激测试的％ MPE为(75.47±8.06)％和(86.35±11.31)％;甩尾试验％MPE为(57.83±4.82)％和(74.98±9.35)％,等量Xyl对HCN1+/+小鼠与HCN1-/-小鼠的镇痛作用(机械痛觉刺激和甩尾试验)差异有统计学意义(P＜0.05).全细胞膜片钳试验结果显示,Xyl对HCN1及HCN2离子通道电流均产生了抑制作用,Xyl(12.5～100 μmol/L)对HCN1的Ih的抑制率为(24.62±23.62)％～(62.40±15.48)％;HCN1的半数激活电压(V1/2)为:(-79.58±1.56)mV～(-98.95±3.57)mV.Xyl对HCN2的Ih的抑制率为(29.19±17.82)％～(80.02±6.64)％;HCN2的V1/2为:(-102.17±1.36)mV～(-117.48±2.38)mV.结论 Xyl对HCN1+/+小鼠的镇痛效果比HCN1-/-小鼠更好.Xyl可能是通过抑制HCN离子通道电流,从而产生镇痛作用.