《BK通道和TRPV1通道在小鼠海馬神經元中的相互作用機制》是依託蘇州大學，由孫曉輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：BK通道和TRPV1通道在小鼠海馬神經元中的相互作用機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫曉輝
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
離子通道是維持細胞膜靜息電位、保證神經元電興奮性的基礎蛋白質。研究天然細胞中離子通道之間的相互作用對於理解離子通道在正常生理和病理條件下的功能及研發相關藥物具有重要意義。電壓和鈣激活的大電導鉀通道（BK）是神經元細胞膜上偶聯鈣信號和電信號的關鍵蛋白之一，瞬態電壓感受器陽離子通道子類V成員1（TRPV1）是高度表達在中樞神經元上的非選擇性鈣離子通道。本項目擬通過膜片鉗、免疫螢光和免疫共沉澱等方法來研究BK和TRPV1通道在正常和癲癇小鼠海馬神經元中的相互作用；並通過磷酸鈣轉染法將野生型和癲癇突變BK（D434G）分別轉染到BK通道缺失小鼠海馬神經元中來比較兩者和內源性TRPV1通道之間的相互作用，從而進一步闡明BK通道和TRPV1通道之間的相互作用變化與癲癇的相關性。預期研究成果將為揭示新的癲癇病發病機制及研發新的抗癲癇藥物提供一定的理論基礎。
結題摘要
離子通道是維持細胞膜靜息電位、保證神經元電興奮性的基礎蛋白質。研究天然細胞中離子通道之間的相互作用對於理解離子通道在正常生理和病理條件下的功能及研發相關藥物具有重要意義。電壓和鈣激活的大電導鉀通道（BK）是神經元細胞膜上偶聯鈣信號和電信號的關鍵蛋白之一，瞬態電壓感受器陽離子通道子類V成員1（TRPV1）是高度表達在中樞神經元上的非選擇性鈣離子通道。本項目通過膜片鉗、免疫螢光和免疫共沉澱等方法研究了BK和TRPV1通道在正常小鼠海馬神經元中的相互作用。結果表明這兩個通道在小鼠原代海馬神經元細胞膜上共定位並形成功能複合物，TRPV1通道的激活可以激活與其相連的BK通道，這兩個通道在功能上的偶聯可能對神經元的功能有重要意義。另一方面，近年來神經炎症在神經退行性疾病發生髮展中的作用受到越來越多的重視和肯定，對神經炎症相關機制的研究對於更好的了解和治療神經退行性疾病具有重要意義。BK通道活性在激活的小鼠和癲癇病人的小膠質細胞中被特異性檢測到，而在未激活小膠質細胞中活性很低或檢測不到，提示BK通道可能在小膠細胞激活中發揮重要作用。本項目以體外培養的小膠質細胞BV2為研究對象，用脂多糖（LPS）誘導該細胞活化，並用特異性BK通道阻斷劑以及BK通道siRNA進行干預，通過膜片鉗、免疫螢光染色、蛋白免疫印跡、酶聯免疫法等研究BK通道在小膠質細胞激活中的可能作用和相關機制。結果表明細胞膜和細胞內的BK通道均參與了LPS誘導的小膠細胞激活。細胞膜上的BK首先被LPS激活的Toll樣受體4（TLR4）激活，隨後促進核轉錄因子NF-κB入核啟動炎症因子的轉錄和表達；另一方面，胞漿內BK通道表達在LPS孵育6h後達到峰值，隨後下降，而細胞核內BK通道在LPS孵育12h後顯著升高並持續增加，後期BK通道活性的抑制同樣顯著抑制了LPS誘導產生的NO和炎症因子。這些結果首次揭示了BK通道在神經炎症中的作用機制，對於神經炎症機制的理解和相關藥物的研發具有重要意義。
