细胞外高K^＋浓度对HCN（1，2）通道电生理特性的影响

目的：研究细胞外高K^＋浓度对异源转染的中国仓鼠卵巢（CHO）细胞上的超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道（HCN）1,2电生理特性的影响．方法：将HCN1,HCN2质粒DNA转染至CHO细胞,在两种不同细胞外K^＋浓度条件下用全细胞膜片钳记录细胞膜上HCN1,HCN2通道电流．结果：细胞外高K^＋浓度时,HCN1（pA／pF,112．30±21．50 vs42．33±15．89;-140mV,n=6,P〈0．05）,HCN2（pA／pF,130．57±17．70 vs 26．98±4．62;-140mV,n=8,P〈0．05）通道的电流密度增加,加快了HCN1（激活时间常数：ms,176．59±8．23 vs 306．12±45．66;-80rnV,P〈0．05）,HCN2（激活时间常数：ms,385．24±31．58 vs 763．55±106．17;-80mV,P〈0．05）通道的激活,减小了HCN2通道的半时最大激活电压[mv,-（110．05±1．73）vs -（126．09±2．85）,P〈0．05]和倾斜因子（11．70±0．46 vs 15．87±1．17,P〈0．05）,但对HCN1无影响．结论：细胞外高K^＋浓度对细胞膜上的HCN1和HCN2通道的电生理特性具有明显影响．     

HCN通道与其他神经递质/受体相互作用参与病理性疼痛的调节

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.     

大鼠海马神经干细胞外向电压门控性钾通道的电生理特性

目的 研究大鼠海马源神经干细胞(NSC)外向电压门控性钾通道(Kv)的电生理特性.方法 利用无血清培养、单细胞克隆技术,体外培养SD大鼠海马组织源NSC.以免疫细胞化学方法对NSC及其分化后的子代神经细胞进行鉴定.应用膜片钳技术全细胞模式记录不同外向Kv通道的电生理特性.结果 体外培养SD大鼠海马组织源NSC表达巢蛋白(nestin),在体外可诱导分化产生分别表达Tuj1和GFAP的细胞.全细胞膜片钳可记录到三种外向Kv通道:一种缓慢激活的、对四乙基胺(TEA)敏感的延迟整流钾电流(IDR);一种快速激活和失活、可被4-氨基吡啶(4-AP)阻断的外向瞬时钾电流(IA),其在+20 mV和+50 mV的电流密度分别为11 pA/pF±3 pA/pF和29 pA/pF ±7 pA/pF(标本数=11);一种可被iberiotoxin(IbIX)抑制的大电导钙激活钾通道(BKCa),钳制电位+80mV时,加入100 nM IbTX前后的电流密度分别为56 pA/pF ±4 pA/pF和45 pA/pF±4 pA/pF(标本数=6.P＜0.05).结论 体外培养的未分化状态下SD大鼠海马源NSC至少含有IDR、IA和BKCa三种外向Kv通道.     

氯离子通道蛋白1的细胞转染定位

目的 利用重组的胞内氯离子通道蛋白CLIC1蛋白的过表达来了解该蛋白质在细胞中的定位。方法 用免疫荧光的方法观察CLIC1蛋白在细胞中的定位。结果 荧光显微镜观察表明CLIC1蛋白虽然在细胞核中分布较为集中，在细胞质中也有相当的分布。结论 实验结果为进一步的了解CLIC1蛋白的功能提供了细胞学基础。     

应用膜片钳制技术对豚鼠耳蜗外毛细胞地钾通道电生理特性…

为了研究耳蜗外毛细胞的基本电生理特性，应用细胞膜算了钳制技术对豚鼠耳蜗外毛细胞底侧膜的高电导的钾通道进行了初步研究。结果显示，其高电导钾通道有以下典型特征：（１）具有明显的电压领事性。在膜去极化时，通道被激活，其去极化程度越高，通道活动越强。在非对称性钾深度梯度下，其反转电位为－３０ｍＶ，斜率电导约１３３±３ｐＳ；（２）通道活动能被特异性阻断剂四乙胺（ＴＥＡ）在较高深度下阻断，ＴＥＡ的阻断效应呈浓     

人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞Ca2+通道的电生理特性

目的研究人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞L型Ca2+通道的特性及其激动剂BayK 8644对通道的影响.方法培养SK-N-SH细胞,用膜片钳细胞贴附式技术记录和研究L型Ca2+通道的特性.结果SK-N-SH细胞L型Ca2+通道电导为(27.8±2.56)pS,平均开放时间为(0.65±0.08)ms,平均关闭时间的短关闭时间常数(0.53±0.05)ms,长关闭时间常数(6.02±3.46)ms.Bay K 8644使Ca2+通道平均开放时间延长(P＜0.05),但不影响其电导(P＞0.05).结论人神经母细胞瘤SK-N-SH细胞上存在L型Ca2+通道,与其他神经元上L型Ca2+通道特性相近.     

应用膜片钳制技术对豚鼠耳蜗外毛细胞高电导钾通道电生理特性的研究

为了研究耳蜗外毛细胞的基本电生理特性，应用细胞膜片钳制技术对豚鼠耳蜗外毛细胞底侧膜的高电导的钾通道进行了初步研究。结果显示，其高电导钾通道有以下典型特征：①具有明显的电压依赖性。在膜去极化时，通道被激活，其去极化程度越高，通道活动越强。在非对称性钾浓度梯度下，其反转电位为－３０ｍＶ，斜率电导约１３３±３ｐＳ（ｎ＝５）；②通道活动能被特异性阻断剂四乙胺（ＴＥＡ）在较高浓度下（＞１０ｍｍｏｌ／Ｌ）阻断，ＴＥＡ的阻断效应呈浓度依赖性；③胞浆内钙浓度的增高，能显著激活该通道，增加其开放概率和平均开放时间。上述结果表明：豚鼠耳蜗外毛细胞存在着高电导的电压依赖的钙激活的钾通道。该研究为进一步开展通道活动的调控，以及药物等因素对通道活动影响的研究，提供了有价值的资料。     

早钠通道电流增大对心肌电生理的影响

目的应用海葵毒素(ATXⅡ)改变钠通道关闭的动力过程,研究钠通道电流变大对心肌电活动的影响。方法在酶解分离的豚鼠心肌细胞、离体心室肌标本和整体动物上,分别应用膜片钳技术、细胞内微电极技术以及心电图Ⅱ导联,记录豚鼠心肌细胞早钠通道电流、动作电位和整体心电图。结果当ATXⅡ特异性地与钠通道结合后,早钠通道电流增大。表现为早钠通道开放的出现频率增加,开放时间常数显著延长,此变化与ATXⅡ的浓度成正相关。与其相对应,心肌细胞动作电位的电位幅值明显增加,0期最大除极速率Vm ax显著增大,而静息电位基本不变;整体动物心电图出现QRS波波宽减小。结论早钠通道电流的增大,可使心肌除极速度和幅度显著增加,使兴奋波在心室内传导速度加快,导致QRS波变窄,亦可导致心律失常中早期后除极的出现。     

早钠通道电流增大对心肌电生理的影响

目的 应用海葵毒素(ATXⅡ)改变钠通道关闭的动力过程,研究钠通道电流变大对心肌电活动的影响.方法 在酶解分离的豚鼠心肌细胞、离体心室肌标本和整体动物上,分别应用膜片钳技术、细胞内微电极技术以及心电图Ⅱ导联,记录豚鼠心肌细胞早钠通道电流、动作电位和整体心电图.结果 当ATXⅡ特异性地与钠通道结合后,早钠通道电流增大.表现为早钠通道开放的出现频率增加,开放时间常数显著延长,此变化与ATXⅡ的浓度成正相关.与其相对应,心肌细胞动作电位的电位幅值明显增加,0期最大除极速率Vmax显著增大,而静息电位基本不变;整体动物心电图出现QRS波波宽减小.结论 早钠通道电流的增大,可使心肌除极速度和幅度显著增加,使兴奋波在心室内传导速度加快,导致QRS波变窄,亦可导致心律失常中早期后除极的出现.     

海马神经干细胞体外诱导分化过程中延迟整流钾通道的电生理特性

目的 研究大鼠海马源神经干细胞(NSC)分化前及其体外诱导分化的神经元样细胞在不同发育阶段延迟整流钾电流(IDR)的电生理特性.方法 利用无血清培养、单细胞克隆技术,体外培养SD大鼠海马组织源NSC.应用膜片钳技术全细胞模式记录IDR的电生理特性.结果 IDR的电流密度在NSC分化前和体外分化(DIV)0～6 d分别为45 pA/pF±4 pA/pF和56 pA/pF±10 pA/pF(+50 mV,标本数=9),而在DIV＞6 d的发育过程中保持稳定;IDR的半数最大激活膜电位(V1/2)在NSC分化前和DIV 0～6 d分别为9 mV±3 mV和12 mV±3 mV(标本数=9,P＜0.05),激活曲线右移,斜率参数K值无明显改变,但IDR激活特性在DIV＞6 d的发育过程中无明显改变;IDR的失活特性NSC分化前后及不同发育阶段的神经元样细胞中均无改变.结论 NSC分化/发育过程中,IDR的特性改变均发生在DIV 0～6 d,提示IDR通道在神经发育过程中发挥作用,且发育初始阶段对于细胞功能的成熟尤为重要.     

HCN1在胃肠道的分布及特点

目的研究超极化激活的环化核苷酸门控通道亚型1(HCN1)在胃肠道中的分布状况及特点。方法采用免疫荧光双标记技术的方法,在大鼠食管、胃肠中对HCN1与c-kit进行免疫荧光双标记。结果 HCN1在食管、胃以及空回肠的ICC-MY、ICC-SM广泛分布,以胃底体交界处分布最为密集,后依次为食管、十二指肠、回盲部、空肠、回肠。结论 HCN1存在于胃肠道ICC细胞上,在胃肠道上呈不均匀分布。     

HCN1通道基因敲除下调小鼠膀胱Cajal间质细胞中BK通道的表达及功能

目的 观察小鼠HCN1通道基因敲除对其膀胱Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICCs)中BK通道的表达和功能的影响,探讨这种影响对膀胱兴奋性调控的意义.方法 健康清洁成年的野生型C57BL/6J小鼠和HCN1通道基因敲除的C57BL/6J小鼠各48只(雌雄各半)分别记为正常组和敲基因组,反转录PCR(RT-PCR)、荧光定量PCR (Q-PCR)、Western blot和免疫荧光双标检测其膀胱ICCs中BK通道各亚基的表达变化,离体逼尿肌肌条实验检测加入BK通道阻滞剂IBTX前后肌条收缩的变化,激光共聚焦显微镜下检测分别加入BK通道激动剂NS1619、阻滞剂IBTX前后小鼠膀胱ICCs内钙荧光的变化.结果 Q-PCR显示敲基因组小鼠膀胱中BK通道α、β1、β2、β3、β4各亚基表达均降低(P＜0.01);Western blot显示敲基因组小鼠膀胱中BK通道α、β1、β2、β3、p4亚基表达均降低(其中α、β3、β4:P ＜0.01;β1、β2:P＜0.05);免疫荧光双标显示敲基因组小鼠膀胱ICCs中BK通道α亚基表达降低(P＜0.01);离体逼尿肌肌条实验显示加入IBTX后敲基因组和正常组肌条收缩幅度均变大(P＜0.01,P＜0.05),且敲基因组肌条收缩幅度的变化值小于正常组(P＜0.05);激光共聚焦显微镜下可见加入NS1619后两组ICCs内钙荧光均降低(P＜0.05)、加入IBTX后两组ICCs内钙荧光均增强(P＜0.01),且不论加入激动剂或阻滞剂,敲基因组加药前后ICCs内钙荧光的变化值均小于正常组(P＜0.01).结论 小鼠HCN1通道基因敲除下调了其膀胱ICCs中BK通道的表达及功能,这种下调可能是对HCN1通道基因敲除后膀胱收缩减弱的一种代偿.     

HCN2阳性细胞在小鼠胃肠道肌间神经丛内的分布

目的探讨超级化激活环核苷酸调控的阳离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel 2,HCN2)阳性细胞在小鼠胃肠道肌间神经丛的分布。方法成年昆明小鼠的胃肠道,包括胃、小肠、结肠,制作全层铺片,免疫细胞化学染色HCN2阳性细胞、胆碱能神经及Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICCs)。结果成年小鼠胃肠道肌间神经丛的HCN2阳性细胞成簇紧密排列,多数阳性细胞为DogielⅡ型神经元,阳性产物分布在细胞质和细胞膜,每个神经节内可见数个至数十个阳性细胞;神经突起虽可见HCN2阳性产物,但主要存在于较粗的突起。HCN2阳性神经元分布密度在胃肠道各段存在较大差异(P<0.05):以结肠密度最高,胃次之,小肠略低。利用胆碱能神经元标志物胆碱乙酰转移酶(ChAT)和ICCs的标志物(c-kit蛋白)分别与HCN2通道进行双重免疫染色,可见HCN2存在于胆碱能神经元,未见HCN2存在于ICCs的胞体,ICCs的突起与HCN2阳性神经元距离很近。结论HCN2离子通道广泛表达于肌间神经丛,主要表达于胆碱能神...     

大鼠不稳定膀胱中ICCs细胞中HCN蛋白表达的变化

目的 研究HCN离子通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel,HCN)蛋白在膀胱Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICCs)中的表达及在不稳定膀胱ICCs细胞中表达的变化,探讨ICCs细胞兴奋性变化与逼尿肌不稳定(detrusor instability,DI)的关系.方法 ①将30只大鼠随机分为正常对照(10例),逼尿肌稳定组(DS,n=12),逼尿肌不稳定组(DI,n=8):大鼠尿道近端结扎,建立膀胱出口梗阻(bladder outlet obstruction,BOO)模型.②对各组进行HCN和c-kit免疫荧光双标,确定HCN蛋白是否在ICCs细胞上存在及HCN表达的变化.③以Western blot法检测HCN蛋白表达量的变化.结果 ①免疫荧光双标显示,在c-kit阳性的ICCs细胞膜上,有HCN抗原的表达,c-kit阴性细胞未见HCN表达;与正常组相比,DI组、DS组HCN蛋白表达增加.②Western blot检测显示,与正常组相比,DI组、DS组的HCN表达增高,DI组增高显著(P＜0.01).结论 大鼠膀胱ICCs细胞可表达HCN通道蛋白,且DI膀胱ICCs细胞HCN通道明显增多,由此导致的ICCs细胞兴奋性增高可能在DI发生中起重要作用.     

Electrophysiology of hyperpolarization-activated cyclic nucleotide- gated cation channel 2 and hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel 4 expressed in HEK293 cells

The action potential of pacemaker cells in the sino-atrial node forms the automatic rhythm of the heart. The automatic depolarization in phase 4 is me DaSlS of the automaticity in pacemaker cells. Many currents are included in phase 4, such as calcium current, TTX-sensitive sodium current, sustained inward current （Isi）, decay of delayed rectifier potassium current, etc. Funny current （If） has long been recognized as important in this phase and is activated at hyperpolarized potentials during cell diastole and in turn activates other currents to form automatic depolarization.[第一段]     

Use of rats mesenchymal stem cells modified with mHCN2 gene to create biologic pacemakers

The possibility of rats mesenchymal stem cells (MSCs) modified with murine hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated 2 (mHCN2) gene as biological pacemakers in vitro was studied. The cultured MSCs were transfected with pIRES2-EGFP plasmid carrying enhanced green fluorescent protein (EGFP) gene and mHCN2 gene. The identification using restriction enzyme and sequencing indicated that the mHCN2 gene was inserted to the pIRES2-EGFP. Green fluorescence could be seen in MSCs after transfection for 24-48...     

耐钙心肌细胞的分离及基本电生理特性

目的　探讨分离单个心肌细胞的方法并进行基本电生理指标测定 .方法　改进的 L angendorff灌流法及膜片钳全细胞记录法 .结果　单个心室肌细胞静息电位为 (- 85±2 .3) m V(n=1 0 ) ,记录到单个心室肌细胞典型的 L 型钙电流特性 .结论　用该方法分离的细胞具有耐钙性和正常电生理特性     

大鼠小肠缺血改变后电生理及HCN-1表达的变化

目的观察胃肠道缺血性变化致小肠电生理及离子通道超极化激活的环化核苷酸门控通道亚型1(HCN-1)的变化,为探讨胃肠动力机制提供理论依据。方法不完全结扎大鼠肠系膜前动脉方法制作小肠缺血大鼠模型。采用生理记录仪对小肠电活动的波幅和频率进行监测。采用免疫荧光组织化学双标记的方法,标记模型大鼠小肠C-kit与HCN-1,以及对相应缺血肠段进行HE染色。结果缺血大鼠小肠比正常小肠电生理频率、波幅均有增强,HCN-1表达也有明显增高(P<0.05)。结论 HCN-1在小肠黏膜和平滑肌间隙中存在,且其在胃肠道缺血状况下在小肠的表达明显增高,提示HCN-1可能在胃肠道的动力起搏调解方面起着较为重要的作用。     

HCN转染骨髓间充质干细胞构建生物起搏器的研究进展

超极化激活环核苷酸门控通道(HCN)是目前基因治疗心律失常的研究热点。心脏生物起搏即利用生物学及其相关技术,修复或替代受损的自律性节律点和(或)特殊传导系统,使心脏的起搏和传导功能得以恢复。心脏生物起搏器应用于临床仍面临许多问题,但是随着分子生物学和基因工程技术的发展,心脏生物起搏器必将造福于人类。     

Morphological and electrophysiological properties of single myocardial cells from Koch triangle of rabbit heart

Background The morphological and electrophysiological characteristics of cardiac cells in Koch triangle are still disputed. We studied the appearance and electrical properties of these diverse myocytes to elucidate their complex electrophysiological phenomena. Methods Experiments were conducted using cooled charge coupling device (CCD) system and whole cell, patch clamp technique to determine the morphology, action potential and sodium current density of single viable myocytes enzymatically isolated from the Koch triangle of rabbit hearts. Results Morphologically, cardiac cells in shape of spider, tiny spindle, slender spindle, rod and strip were observed in percentage of 3.0±0.3, 35.0±5.0, 15.0±2.0, 40.0±5.0 and 6.0±0.7 respectively. The cellular dimensions and capacitance gradually increased in the above order (all P&lt;0.05). Electrophysiologically, action potential configurations recorded from them were similar respectively to nodal (N), atrial nodal (AN), nodal Hisian (NH), atrial (A) and Hisian like potentials obtained from the intact atrioventricular nodal preparations. Diastolic depolarization appeared in all myocytes except for rod cells. Sodium current density increased in the order of tiny spindle, strip, rod, slender spindle cell (all P&lt;0.05), but could not be detected in spider-shaped cells. Linear regression analysis revealed that membrane capacitance was correlated negatively to the rate of diastolic depolarization r=-0.70, P&lt;0.001, but positively to maximum depolarization potential, amplitude of action potential, upstroke velocity and maximum peak value of sodium current density r=0.84, 0.80, 0.87 and 0.75, respectively; all P&lt;0.001. Conclusions The results demonstrated that spider-shaped, spindle, rod and strip cells in Koch triangle might correspond to pacemaking, transitional, atrial and Purkinje like cells, respectively. Furthermore, tiny spindle and slender spindle cells were referred to transitional cell α (TCα) and β (TCβ) accordingly considering their distinctive electrical properties. Different myocytes with diverse electrical properties constituted the infrastructure of sophisticated electrophysiological phenomena in Koch triangle. In view of the prominent percentage and electrical properties, tiny spindle and slender spindle cells were presumed to play important roles.