离子通道病及其进展3,离子通道病研究进展

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离子通道病及其进展*

摘要

离子通道病是由离子通道结构/功能异常所导致的一类疾病,可累及肌肉、神经、心脏、肾脏和内分泌等多个器官和系统。因此,加强分子生物学、生物物理学、遗传学、药理学等多学科综合研究,建立筛选出稳定的离子通道病研究模型和先进的研究方法,有助于阐释离子通道基因缺陷、功能改变与疾病之间的关系,进而开辟离子通道病预防、诊断和治疗的新途径。本文首先对常见离子通道病及相应通道进行介绍,接着对离子通道与疾病的关系等问题进行了分析,最后讨论了这一领域的发展前景及其所面临的挑战性问题。 中图分类号: Q73, R541

关键词:离子通道,疾病

ion channelopathy and advancement of the research

Liu Yuzhi1, An Hailong1,2, Zhan Yong1, Zhang Hailin2

1 Institute of Biophysics, Hebei University of Technology, Tianjin 300130 2 Department of Pharmacology, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017 Abstract

Keywords: ion channel; channelopathy

引言

细胞膜离子通道结构和功能正常是细胞进行生命活动的基础。编码离子通道亚单位的基因发生突变或表达异常及其体内出现通道的病理性内源性因素,都可能导致离子通道功能异常(通道增强或减弱等),进而导致机体生理功能紊乱,引起临床表症,形成某些先天性或后天获得性疾病。近年已证实不少疾病是由于离子通道功能紊乱所引起, 并将由离子通道结构和/或功能异常引起的一类疾病称为离子通道病(ion channelopathy)。从1990年Fontaine B等发现高钾性周期性瘫痪(第一种离子通道病)至今,仅神经肌肉系统就已报道20多种离子通道病。目前已经确定的离子通道病有钾通道病、钠通道病、钙通道病、氯通道病等,本文将对常见的几类离子通道病及其进展做一综述。

1钾通道病

钾离子通道(potassium ion channels)是目前发现的亚型最多、作用最复杂的一类离子通道,广泛分布于心脏、血管、神经、骨骼肌、气管、胃肠道、肾脏、血液、内分泌和腺体等细胞中。钾通道不仅在调节神经递质释放、心率、胰岛素分泌、神经细胞分泌、上皮细胞电传导、骨骼肌收缩、细胞容积等方面发挥了重要作用,而且其基因突变或编码的通道功能失调与许多遗传性疾病有关。目前已发现的与通道病有关的钾通道电流有:

1.1瞬时外向钾通道电流(transient outward potassium current,Ito)

瞬时外向钾通道电流Ito是心肌细胞上发现最早的一种离子电流,广泛存在于海象、雪豹、家兔、大鼠和人等许多种属的心肌组织中[1]。研究表明[2-6],Ito的表达和功能异常与

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