佟晓永[1]2001年在《记忆障碍大鼠中枢神经系统钾通道亚型表达的研究》文中进行了进一步梳理痴呆是一种以学习记忆障碍为主的临床综合征，以阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)和血管性痴呆(Vascular dementia，VD)最为常见。AD是一进行性神经退行性变，它的确切病因目前还不清楚，β淀粉样肽(β-amyloid，Aβ)的增加已被广泛接受为中枢病因性过程，所有致AD的已知突变都伴随有Aβ的大量产生。淀粉样肽最为关键的部分是位于第25-35位氨基酸(Aβ_(25-35))之间的残基，它具有在体内和体外聚合成淀粉样纤维的能力，当它以β折叠结构的聚集态存在时，可对细胞发生神经毒性作用。血管性痴呆是由脑血管损害所引起痴呆的总称。脑血流量下降是引起血管性痴呆的重要病理因素之一，与学习记忆相关的脑区供血不足可以引起学习记忆障碍等痴呆症状的出现。钾通道在学习记忆中起着重要作用。在一些病理生理状态下，钾通道正被逐渐阐述为分子靶点和药物靶点。准确阐明钾通道的原位组成、定位以及在疾病病理情况下对钾通道的调节都有助于为疾病提供更好的治疗策略。本文通过两种动物模型来模拟主要类型的老年性痴呆(阿尔茨海默病和血管性痴呆)，研究了一些重要的钟通道亚型的基因表达变化，结果如下： 一、大鼠侧脑室一次性注射聚集态Aβ_(25-35)对大鼠空间学习记忆和钾通道亚型mRNA水平的影响 1．Morris水迷宫实验：在隐蔽平台实验中，Aβ_(25-35)注射组的潜伏期和路程明显长于假手术组。说明聚集态Aβ_(25-35)影响了大鼠的空间学习记忆能力。 2．聚集态Aβ_(25-35)对钾通道亚型mRNA水平的影响：大脑皮层中，Kir6.1、Kir6.2、Kv4.2在Aβ_(25-35)处理后1天组的mRNA表达量明显升高。Kv1.4和Kv4.3
徐向华[2]2003年在《中枢钾离子通道亚型在大鼠脑缺血和胆碱能损伤中mRNA表达的改变及其意义》文中研究表明中枢神经系统的电活动是产生各种功能表现的基础，在神经元膜表面存在着多种离子通道，它们的活动决定了神经元的膜电位，调控着中枢神经系统的兴奋性。这其中又以钾离子通道的功能最为重要，同时它也是已知各种通道中家族最为庞大，分类最为复杂的一类通道。已有的研究发现中枢神经系统中有大量的钾离子通道的表达分布，而且它们的活性与神经系统的功能作用密切相关，如在学习记忆、脑损伤等过程中都有钾通道的直接参与。随着分子生物学技术的不断发展，各种钾通道亚型陆续被发现，有关这些亚型的功能性差异以及组织分布的研究已有许多报道，而在通道亚型水平上研究离子通道相关疾病发生发展过程中各种钾通道亚型特异性的改变及其病理意义的报道还很少。在本课题中我们研究了多种钾通道亚型在大鼠发育过程以及慢性脑缺血和胆碱能损伤过程中mRNA表达的改变情况。 首先，我们应用RT-PCR方法研究了大鼠发育各阶段大脑皮层和海马中双孔钾通道亚型TREK-1、TREK-2和TRAAK的mRNA表达情况。慢性脑缺血是一种老年常见病，也是血管性痴呆的主要病因之一，而已有的研究结果发现一些双孔钾通道的调控与缺血性病理环境密切相关。因此，我们利用RT-PCR和原位杂交方法研究了大鼠慢性脑缺血过程中双孔钾通道亚型TREK-1、TREK-2和TRAAK在大脑皮层和海马中的mRNA表达的情况。关
仲崇波[3]2002年在《电压依赖性钾通道在中枢胆碱能系统功能障碍引起的痴呆中的改变及其意义》文中认为中枢胆碱能系统参与调节哺乳动物的神经元兴奋性、皮质可塑性以及学习记忆过程，与脑认知功能密切相关。阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease，AD)是老年性痴呆的最常见原因，主要表现为进行性的认知功能下降。基底前脑胆碱能损伤导致的中枢胆碱能系统功能低下是AD患者认知功能障碍的基础，适当增强或恢复中枢胆碱能神经传导功能可以减轻AD的认知功能障碍的程度，胆碱酯酶抑制剂是目前临床治疗AD的一线药物。近年来许多临床和基础研究发现在AD的慢性病程中伴有钾通道功能的异常改变，提示钾通道可能是AD病理变化的关键位点。钾通道在决定神经元静息膜电位、调节细胞兴奋性及调控神经元间的突触联系中发挥重要作用，行为学研究发现钾通道阻断剂可以改善胆碱能损伤导致的认知功能障碍，而乙酰胆碱(acetylcholine，ACh)增加神经元兴奋性也与其抑制某些特定的钾通道亚型有关，提示胆碱能兴奋的分子基础可能是某些特定亚型的钾通道。同时说明钾通道在学习记忆以及AD的病理生理过程中可能起关键作用。但迄今为止，尚未见报道在中枢胆碱能系统损伤时钾通道功能与亚型表达水平的变化，而此工作有十分重要的意义，尤其是在发现治疗老年性痴呆新靶点和发现新药方面意义重大。为此，本课题从以下四个方面逐步探讨了特异性电压依赖性钾通道亚型作为治疗AD等认知功能障碍疾病新靶点的可能性。 应用膜片钳全细胞记录模式观察大鼠海马电压依赖性钾电流的发育变化；在此基础上，进一步研究了两种胆碱能损伤模型海马和新皮层锥体神经元电压依赖性钾电流的变化，明确在胆碱能损伤导致的认知功能障碍的病理状态下电压依赖性钾电流的改变；应用单细胞逆转录酶聚合酶链式反应
张雅兰[4]1999年在《中枢钾通道亚型的表达及脑功能的研究》文中认为离子通道是广泛存在于各种细胞膜上的一类功能性结构，是细胞间信息传递的重要通路，在维持细胞生理功能及许多疾病的病理、生理机制中起重要作用。其中，钾离子通道是哺乳动物神经元细胞膜上性质最复杂、种类最多的一类离子通道，它们是神经元细胞膜上的关键成份，维持着神经元细胞膜静息电位的形成、动作电位的产生和传递，与神经细胞的自律性、神经冲动发放的频率有关，是细胞内第二信使作用的靶点，其活性的调节在中枢神经系统中起着重要的作用。为探讨中枢钾通道基因表达与发育的关系、中枢钾通道基因表达与脑功能的关系，我们采用分子生物学、行为药理学、细胞培养以及膜片钳全细胞记录等不同的实验方法，从分子水平研究了中枢钾通道亚型Kv4.2、Kv1.5、Kv1.2、GIRK1的表达及脑功能的关系。主要结果如 一、几种钾通道亚型在心脑不同发育阶段的表达研究 1．钾通道基因Kv4.2在大鼠脑不同发育阶段的表达 应用RNase保护分析法定量研究钟通道基因Kv4.2在大鼠脑不同发育阶段表达。结果显示Kv4.2 mRNA在大脑不同发育阶段表达有明显差别：在胎鼠(孕14天)大脑皮层未见Kv4.2的表达；出生15天时表达明显增加；出生15～25天，钾通道基因Kv4.2的表达变化不明显：但出生90天时Kv4.2的表达比25天时又有明显增加。 2．钾通道基因Kv1.5在大鼠脑不同发育阶段的表达 应用RNase保护分析对大鼠脑不同发育阶段钾通道基因Kv1.5的mRNA表达研究结果表明，Kv1.5在大鼠胎儿期大脑皮层未表达；出生25天时表
潘雅萍, 徐向华, 王晓良[5]2003年在《β-淀粉样肽_(25-35)致记忆障碍大鼠中枢双孔钾通道亚型mRNA表达的改变》文中提出目的 研究聚集态 β 淀粉样肽2 5 3 5(β AP2 5 3 5)致记忆障碍大鼠模型中枢双孔钾通道亚型mRNA表达的变化。方法 Morris水迷宫实验检验大鼠空间学习记忆能力 ,用RT PCR方法检测大脑皮层和海马中 3种双孔钾通道TREK 1 ,TREK 2和TRAAKmRNA的表达。结果 在Morris水迷宫实验中 ,β AP2 5 3 5注射组大鼠d 1 ,d 2和d 4的潜伏期均比对照组显着延长。β AP2 5 3 5注射组大鼠大脑海马中TREK 1 ,TREK 2和TRAAKmRNA的表达比对照组明显升高 ;而在皮层中的表达变化不显着。结论 侧脑室注射聚集态 β AP2 5 3 5致大鼠学习记忆障碍的同时可诱发中枢双孔钾通道亚型的表达改变
徐向华, 潘雅萍, 王晓良[6]2002年在《东莨菪碱致记忆障碍大鼠中枢电压依赖性钾通道亚型的表达》文中认为目的 研究东莨菪碱致记忆障碍大鼠模型中枢电压依赖性钾通道亚型mRNA表达的差异。方法 Morris水迷宫实验检验大鼠空间学习记忆能力 ,用RT PCR方法检测大脑皮层和海马中 5种电压依赖性钾通道Kv1 4 ,Kv1 5 ,Kv2 1,Kv4 2及Kv4 3mRNA的表达。结果 注射东莨菪碱大鼠的学习记忆能力明显下降 ,大脑皮层中Kv4 2的表达比对照组降低 2 8 8% ;海马中Kv1 4的表达升高 111 7% ,Kv2 1的表达升高 64 3 % ,而Kv4 2的表达降低3 3 9%。其它电压依赖性钾通道表达的变化不大。结论 东莨菪碱致大鼠学习记忆障碍的同时可诱发中枢电压依赖性钾通道亚型的表达改变
潘雅萍[7]2004年在《中枢钾离子通道在β-淀粉样肽致痴呆大鼠中的改变及钾通道调节剂的筛选与研究》文中指出阿尔茨海默氏病(AD)是老年性痴呆的最常见原因，主要表现为进行性的认知功能下降。有关AD发病机制的研究虽然取得了一些成果，提出了一系列AD的病理学假说，但是这些假说都还不能完全解释AD的发病机制，大量研究表明AD是多病因及其相互作用的结果。由于神经元的兴奋性与钾通道活性直接相关，本课题组前期工作也证实在胆碱能损伤的痴呆动物模型中钾通道活性发生了变化，提示钾通道可能是AD病理变化的重要位点之一。钾通道是已知各种通道中家族最为庞大、分类最为复杂的一类通道，在决定神经元静息膜电位、调节细胞兴奋性及调控神经元间的突触联系中发挥重要作用。已有的研究发现中枢神经系统中有大量钾离子通道的表达分布，而且它们的活性与神经系统的功能作用密切相关，如在学习记忆、脑损伤等过程中都有钾通道的直接参与。随着分子生物学技术的不断发展，各种钾通道亚型陆续被发现，有关这些亚型的功能性差异以及组织分布的研究已有许多报道，但是钾通道亚型的表达与功能水平在AD发生、发展过程中的变化尚未见报道，而此工作在发现治疗老年性痴呆新靶点和发现新药方面意义重大。目前在临床上已经有一些药物用于AD的预防和治疗，但是这些药物的疗效都还不能完全令人满意，对于AD治疗药物的研究与开发也成为研究的热点。为此本课题从叁个层次逐步探讨了特异的钾通道亚型作为治疗AD等认知功能障碍疾病新靶点的可能性及其在新药开发方面的意义。 首先，我们应用RT-PCR、Western blot和全细胞膜片钳技术方法研究了大鼠侧脑室注射β-淀粉样肽_(25-35)(Aβ_(25-35))损伤后13个中枢钾通道亚型在大脑皮层和海马中的表达改变，以及海马锥体神经元电压依赖性钾电流包括快
张荔[8]2006年在《拟VD大鼠学习记忆与NMDA、AMPA受体亚单位、离子通道关系探讨及人参皂苷Rg_2的干预》文中认为目的在慢性脑低灌注拟血管性痴呆(VD)大鼠模型上，探讨相关兴奋性氨基酸受体-谷氨酸受体的离子型受体NMDA受体亚型NR1、NR2A、NR2B和AMPA受体亚型GluR2的基因表达和对学习记忆影响关系的可能机制和人参皂苷Rg_2干预作用以及人参皂苷Rg_2对脑神经元电压门控K~+、Na~+、Ca~(2+)离子通道的影响。兴奋性氨基酸(EAA)在血管性痴呆(Vascular dementia，VD)的发病机制中起着一定的作用，其中谷氨酸可能起着更重要的作用。由于谷氨酸(Glu)及其受体(GluR)参与了突触的发生、延伸及以突触可塑性为生理基础的学习、记忆等过程的诸多机制，而且Glu的神经毒性通过它的受体发挥作用，所以探讨GluR的异常与痴呆的发病关系具有十分重要的意义。VD为一临床常见慢性进行性疾病，主要与缺血性脑病有关。脑缺血后钠、钾和钙离子通道的通透性异常和神经细胞内外离子平衡的紊乱是缺血性脑损伤的重要机制之一，离子稳态的失衡发生在缺血的早期阶段，引发了随后的一系列级联反应，最终导致VD患者出现智力和行为的异常。该病的发生机制复杂，目前尚未完全阐明，迄今为止尚无理想的治疗VD的有效药物，因此我们探讨上述机制的同时，还观察了人参皂苷Rg_2的干预作用，分析其神经保护作用的可能途径。方法(1)2-VO法(双侧颈总动脉永久性结扎)造成慢性脑低灌注前脑缺血，制成拟血管性痴呆大鼠模型。(2)动物模型评价标准及检测方法：手术后1d，分别对术后大鼠进行卒中指数、神经病学症状评定。(3)开场行为(Open filed)法：分别给予不同剂量的人参皂苷治疗，并与钙拮抗剂尼莫地平进行对照。术后5d，检测模型大鼠的探究反应和自发活动。用以检测其行为变化及为下一步水迷宫作准备。(4)水迷宫(Water maze)行为学检测：Open filed之后，然后分别于术前、术后6、7d采用水迷宫法检测各组大鼠行为变化。(5)RT-PCR方法，以β-actin为内参，检测NMDAR1、NR2A、NR2B、GluR2的mRNA水平表达的变化。(6)在以上研究的基础上，用膜片钳技术进一步观察人参皂苷Rg_2对脑神经元电压门控K~+、Na~+、Ca~(2+)离子通道的影响。结果(1)通过对动物模型卒中指数和神经病学症状观察，证明带有血管性痴呆行为特征的动物模型成功。(2)Open field试验显示：模型鼠垂直运动和水平运动均减少，与假手术鼠相比有显着性差异(P＜0.01)。(3)Water maze检测：学习和记忆能力明显降低，表现为：模型组信息游泳时间延长，选择游泳时间延长，正确率降低，与正常组及假手术组比较有显着性差异(P＜0.01)。(4)人参皂苷Rg_a 2.5，5，10mg／kg可以剂量依赖性缩短大鼠的信息游泳和选择游泳时间，和模型组相比有显着性差异，尼莫地平未见明显缩短大鼠的信息游泳和选择游泳时间。(5)采用RT-PCR方法，以β-actin为内参，模型组与正常组相比，NMDAR1表达增强(P＜0.05)，而NR2A、NR2B、GluR2的表达减弱(P＜0.01)；与模型组相比，人参皂苷Rg_2组NMDAR1基因表达减弱(P＜0.01)，而NR2A、NR2B、GluR2表达增强(P＜0.05，0.01)；尼莫地平组未见明显改变。(6)在非缺氧条件下，膜片钳显示人参皂苷Rg_2对正常海马神经元细胞K~+、Na~+、Ca~(2+)离子通道无明显影响。结论(1)本研究证实了慢性脑低灌注拟血管性痴呆大鼠的探究能力和自发活动显着降低、学习记忆能力下降，脑组织NMDAR1的基因表达增强、而NR2A、NR2B、GluR2降低。(2)人参皂苷Rg_2通过调控NR1，NR2A，NR2B，GluR2相关基因的表达，减轻兴奋性氨基酸的毒性，对拟血管性痴呆大鼠学习记忆能力及行为学障碍有显着的改善作用。(3)人参皂苷Rg_2对正常脑神经元电压门控K~+、Na~+、Ca~(2+)离子通道无明显影响。非缺氧状态下，其作用不是通过影响离子通道而产生神经保护作用的。
徐向华, 潘雅萍, 王晓良[9]2002年在《胆碱能损伤改变大鼠中枢内向整流钾通道基因表达》文中提出目的:阿尔茨海默氏病(Alzheimer'S disease,AD)是一种神经系统退行性疾病,临床主要表现为进行性记忆力减退和智力下降,在老年人口中有很高的发病率。脑内胆碱能神经元大量丢失及中枢胆碱功能严重低下是AD病人的显着病理特征之一。钾通道是目前已知亚型最多的一类细胞膜离子通道,不同的通道亚型在调节和对细胞功能的影响有所不同。中枢神经系统钾离子通道与学习记忆关系密切,其功能失调可能导致记忆障碍。本实验研究了大鼠胆碱能损伤模型的中枢内向整流钾通道钾通道亚型
陶莉[10]2008年在《可溶性Aβ_（25-35）对新生大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道mRNA表达影响的研究》文中研究说明目的:Alzheimer's病(AD)是影响记忆和认知功能的进行性退化性神经病变,是痴呆最常见的原因。研究表明,β淀粉样蛋白(Aβ)增加是AD中枢病因性过程,凝聚态Aβ具有明确的神经毒性作用。但亦有研究提出,Aβ在纤维性沉积前即可溶性Aβ也可产生神经毒性作用。海马是学习和记忆的关键部位,直接参与记忆的获取和建立。海马CA3区与空间辨别性学习记忆关系密切。而学习和记忆存储的分子和生理机制研究表明,钾通道、蛋白激酶C、记忆相关蛋白Cp20、细胞内钙调节在学习和记忆机制中起重要作用,其中钾离子通道在学习和记忆中起着关键作用,提示钾通道在老年痴呆发病过程中具有重要意义。有研究认为可溶性Aβ_(25-35)对新生大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾电流(I_k)有明显抑制作用,其效应具有时间依赖性和电压依赖性,但具体作用机制不清。本实验以大鼠海马CA3区锥体神经元为研究对象,采用膜片钳与单细胞RT-PCR技术相结合的方法,研究可溶性Aβ_(25-35)对新生大鼠海马CA3区锥体神经元几种代表性延迟整流钾通道亚型mRNA表达的影响,从分子生物学的角度探讨I_k变化的分子机制。为研究Aβ在AD发病过程中的作用机制以及临床应用钾通道调节剂预防和治疗AD提供理论依据。方法:采用酶解和机械分离相结合的方法,急性分离新生大鼠海马CA3区锥体神经元。运用膜片钳,借助其电极形成的吸收通道提取单个细胞,然后对其进行单细胞水平的分子生物学研究。由于单个细胞中提取的mRNA数量很少,应用传统的单对引物对单细胞mRNA进行RT-PCR扩增,得到的产物结果不够理想,故本实验采用的巢式设计的两对PCR引物,进行两轮PCR扩增。RT-PCR扩增后凝胶电泳成像分析,观察可溶性Aβ_(25-35)对大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾离子通道亚型Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1表达的影响。结果:1.延迟整流钾通道亚型Kv1.2,Kv1.5,Kv2.1在正常大鼠海马CA3区锥体神经元上均有不同程度的表达。其中,Kv2.1的表达水平较高。2.加入浓度为1.0、2.5、5.0μM可溶性Aβ_(25-35)1分钟后,大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型Kv1.2mRNA的相对表达量与对照组相比明显降低,分别降低15.9%(P＜0.01)、24.0%(P＜0.01)、35.8%(P＜0.01)。3.加入浓度为1.0、2.5、5.0μM可溶性Aβ_(25-35)1分钟后,大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型Kv1.5mRNA的相对表达量与对照组相比明显降低,分别降低17.8%(P＜0.01)、23.2%(P＜0.01)、36.1%(P＜0.01)。4.加入浓度为1.0、2.5、5.0μM可溶性Aβ_(25-35)1分钟后,大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型Kv2.1 mRNA的相对表达量与对照组相比明显降低,分别降低17.2%(P＜0.01)、23.7%(P＜0.01)、36.9%(P＜0.011。5.加入浓度为5.0μM可溶性Aβ_(25-35)孵育1、3、5、8、10分钟后,大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型Kv2.1 mRNA的相对表达量与对照组相比明显降低,分别降低了38.7%(P＜0.01)、43.5%(P＜0.01)、53.3%(P＜0.01)、65.6%(P＜0.01)、73.7%(P＜0.01)。结论:1.在正常新生大鼠海马CA3区锥体神经元细胞膜上,延迟整流钾通道亚型Kv1.2,Kv1.5,Kv2.1 mRNA均有不同程度的表达,其中以Kv2.1的表达较为丰富。2.可溶性Aβ_(25-35)对大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型Kv1.2,Kv1.5,Kv2.1 mRNA的表达有较明显的抑制作用,这种抑制作用具有浓度依赖性和时间依赖性。3.可溶性Aβ_(25-35)对大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道亚型mRNA表达的抑制导致钾通道数量减少,这可能是其对延迟整流钾电流抑制作用的机制之一。
参考文献：
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[2]. 中枢钾离子通道亚型在大鼠脑缺血和胆碱能损伤中mRNA表达的改变及其意义[D]. 徐向华. 中国协和医科大学. 2003
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[4]. 中枢钾通道亚型的表达及脑功能的研究[D]. 张雅兰. 中国协和医科大学. 1999
[5]. β-淀粉样肽_(25-35)致记忆障碍大鼠中枢双孔钾通道亚型mRNA表达的改变[J]. 潘雅萍, 徐向华, 王晓良. 药学学报. 2003
[6]. 东莨菪碱致记忆障碍大鼠中枢电压依赖性钾通道亚型的表达[J]. 徐向华, 潘雅萍, 王晓良. 药学学报. 2002
[7]. 中枢钾离子通道在β-淀粉样肽致痴呆大鼠中的改变及钾通道调节剂的筛选与研究[D]. 潘雅萍. 中国协和医科大学. 2004
[8]. 拟VD大鼠学习记忆与NMDA、AMPA受体亚单位、离子通道关系探讨及人参皂苷Rg_2的干预[D]. 张荔. 青岛大学. 2006
[9]. 胆碱能损伤改变大鼠中枢内向整流钾通道基因表达[C]. 徐向华, 潘雅萍, 王晓良. 2002全国青年药理学英文学术会议论文汇编. 2002
[10]. 可溶性Aβ_（25-35）对新生大鼠海马CA3区锥体神经元延迟整流钾通道mRNA表达影响的研究[D]. 陶莉. 天津医科大学. 2008