氯通道电流
双氢青蒿素通过激活氯通道促进鼻咽癌CNE-2Z细胞放疗敏感性
双氢青蒿素通过激活氯通道促进鼻咽癌CNE-2Z细胞放疗敏感性刘世情;周丛然;唐鑫伟;周汉芬;李雪苛;侯秀颖;杨海峰;朱林燕【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2024(40)2【摘要】目的:探讨ClC-3氯通道在双氢青蒿素(DHA)促进鼻咽癌CNE-2Z细胞放射增敏中的作用。
方法:MTT法检测DHA对CNE-2Z细胞和正常鼻咽上皮NP69-SV40T细胞活力的抑制作用;集落形成实验检测DHA对CNE-2Z细胞的放射增敏作用;Western blot检测ClC-3蛋白的表达;siRNA技术下调ClC-3蛋白的表达;全细胞膜片钳技术记录细胞氯电流。
结果:(1)相较于NP69-SV40T细胞,DHA可选择性抑制CNE-2Z细胞活力,IC_(10)值分别为(13.020±4.831)μmol/L和(5.244±1.050)μmol/L(P<0.01);(2)集落形成实验结果显示,DHA对CNE-2Z细胞具有放疗增敏作用,放射增敏比为1.9;(3)DHA能激活CNE-2Z细胞的氯通道,产生外向氯电流;但对NP69-SV40T细胞的氯通道则无影响;(4)DHA促进CNE-2Z细胞的ClC-3氯通道蛋白的表达(P<0.01);(5)氯通道阻断剂NPPB可抑制DHA对CNE-2Z细胞的放射增敏作用,抑制比达1.84;同时也抑制DHA激活的氯电流;(6)下调CNE-2Z的ClC-3蛋白可抑制DHA对鼻咽癌CNE-2Z细胞的放射增敏作用,抑制比达4.19;DHA对CNE-2Z细胞的氯电流的激活作用则不再产生。
结论:DHA对鼻咽癌CNE-2Z细胞产生放疗增敏作用,很可能与ClC-3氯通道被激活有关。
【总页数】10页(P255-264)【作者】刘世情;周丛然;唐鑫伟;周汉芬;李雪苛;侯秀颖;杨海峰;朱林燕【作者单位】暨南大学基础医学与公共卫生学院药理学系;广东省中医院病理科;广东省中医院大学城医院放射科;广州华商学院【正文语种】中文【中图分类】R739.62;R363.2【相关文献】1.蟾蜍灵激活低分化鼻咽癌细胞氯通道2.整合素αV对鼻咽癌CNE-2Z细胞放疗敏感性的影响3.冰片对鼻咽癌细胞容积敏感性氯通道的激活作用4.丹参酮ⅡA对低分化鼻咽癌细胞氯通道的激活作用5.氯通道ClC-3反义寡核苷酸对鼻咽癌细胞CNE-2Z周期的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
氯通道电流
ICl(cAMP)的单通道电导为 12pS ， 在 cAMP 作 用 下 ， 其 开 放 概 率 较 大 （ 0.65 ） ， 而且随时间而增加。
I Cl(cAMP) 并非在 所 有心肌 细胞都存在。目前发现在 豚鼠心房肌及心室肌，兔 心室肌及猫心室肌上有此 通道,而在狗心室肌无此通 道。
cAMP-dependent ICl(cAMP)
五. 动作电位4相的离子流
心室肌细胞的4相是动 作电位的完全复极，此时 静息电位是内向与外向电 流平衡的结果。少数不失 活或慢失活的INa仍继续活 动，Na-Ca交换电流以内向 电流方式将Ca2+排除细胞。 Na-K 泵 的 泵 电 流 则 是 持 续 的外向电流。
第二节 不同心肌细胞动作电位中的离子流
ICl 是 另 一 个 在 1 相 中 活 动 的 离 子 流 。 正常条件下其离子流强度小，在1相
中作用甚微。
三. 动作电位2相的离子流
心室肌细胞的2相形成动作电位 的平台期，主要是内向的ICa.L随时间 减弱与外向IK随时间增强相互作用的 结果。由于大部分的ICa.L阻断剂同时 也促进IK，所以使平台的缩短更为显 著。以抑制IK为目的的药物，Ⅲ类抗 心律失常药，则使动作电位明显延长。 鼠类心肌细胞IK在2相活动相对较弱, 而其它哺乳动物的IK则是该相复极的 主要因素。
另 一 种 成 分 是 慢 激 活 氯 离 子 流 （ Islow ） 。 它只是在细胞内[Ca2+]i瞬流很大时出现，其高峰是在 [Ca2+]i为最大值时。
3 肿胀激活的氯通道电流
在心肌细胞上,如狗心房肌,心室肌,兔心房肌,发现氯 通道在细胞肿胀时增强。
用低渗压或用正压向细胞内注入液体时,在Ik、Ica、 INa-Ca、Ipump等被阻断时，可出现具有典型外向整流特性的 氯离子电流。SITS和DIDS可阻断该离子流。
氯离子通道的种类
氯离子通道的种类包括：
1. CFTR（囊泡膜转运调节因子）通道：该通道主要存在于上皮细胞中，调节氯离子的转运和水分的平衡，对于正常的粘液分泌和水分排泄至关重要。
2. GABA（γ-氨基丁酸）受体通道：该通道存在于神经元中，通过调节氯离子的通透性来调节神经元的兴奋性，参与神经传导和抑制。
3. GlyR（甘氨酸受体）通道：该通道存在于中枢神经系统中，主要在脊髓和脑干的神经元中发挥作用，通过调节氯离子的通透性来调节神经元的兴奋性。
4. Bestrophin通道：该通道存在于视网膜细胞中，调节细胞内外的氯离子浓度差，维持视网膜细胞的正常功能。
5. ClC通道：ClC通道是一类多亚基的氯离子通道，存在于多种组织和细胞中，包括肌肉细胞、神经元和肾脏细胞等，通过调节氯离子的通透性来影响细胞的电位和离子平衡。
第四章 离子通道电流
一、离子通道电流分类
一、离子通道电流分类
（一）携带内向电流的通道
1. 钠通道电流：心脏已发现两种，一是存在于心房肌、 心 钠通道电流：心脏已发现两种，一是存在于心房肌、 室肌细胞和希浦系统的电压依赖性钠通道； 室肌细胞和希浦系统的电压依赖性钠通道；另外一种是存在于 窦房结和房室结中的非电压依赖性通道(I 窦房结和房室结中的非电压依赖性通道 Na-B),它所携带的背景 它所携带的背景 内向电流具有起搏作用。 内向电流具有起搏作用。 2. 钙通道电流： 主要有两种，一是 Ca-L ；另外一种是 Ca-T 。 钙通道电流： 主要有两种，一是I 另外一种是I 3. 其它内向电流：If 是由 +携带的内向电流，属于起搏电 其它内向电流： 是由Na 携带的内向电流， 流之一。 流之一。
3. 钠通道的激活与失活曲线
（1） 激活曲线
通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。 通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。 g/gmax= 1/{1+exp[(Vm-V1/2)/K]} ，gNa= INa/ (E-ENa), E为 为 去极化钳制电位， 为钠通道的平衡电位。 去极化钳制电位，ENa为钠通道的平衡电位。
豚鼠心房肌细胞记录的L型与T 豚鼠心房肌细胞记录的L型与T型钙电流
（一）钙通道的激活与失活
与快钠通道相似， 慢钙通道也有激活过程， 与快钠通道相似 ， 慢钙通道也有激活过程 ， 其激活曲 线呈S型 大约在0mV电位时，激活曲线达最大值。Ca2+通 电位时， 线呈 型，大约在 电位时 激活曲线达最大值。 道的激活、失活以及再复活所需时间均比Na 通道要长， 道的激活、失活以及再复活所需时间均比 +通道要长，经 Ca2+通道跨膜的 2+内向电流，起始慢，平均持续时间也长， 通道跨膜的Ca 内向电流，起始慢，平均持续时间也长， 因而称为慢通道和慢内向电流。 因而称为慢通道和慢内向电流。 慢通道和慢内向电流
氯通道电流(医学课件)
氯通道的分类及功能
电压依赖性氯通道
主要介导细胞膜上的氯离子外 流，维持膜电位，调节神经元 兴奋性和肌肉收缩等生理过程
。
配体门控氯通道
主要受配体激活，介导氯离子内 流或外流，参与神经递质的释放 、调节细胞容积等生理过程。
调节性氯通道
主要受细胞内pH、Ca2+等调节， 参与调节细胞内pH、Ca2+浓度及 神经元兴奋性等生理过程。
。
氯通道电流与药物研发
抗生素
一些抗生素通过抑制细菌的氯通道电流，从而影响细菌的生长和繁殖。如喹 诺酮类抗生素就是通过抑制细菌的氯通道电流而发挥抗菌作用。
抗肿瘤药物
一些抗肿瘤药物可以通过调节肿瘤细胞的氯通道电流，抑制肿瘤细胞的生长 和分裂。如顺铂类药物在临床试验中显示出对膀胱癌的治疗效果，其作用机 制就是抑制肿瘤细胞的氯通道电流。
氯通道的功能调节
神经调节
神经递质可调节氯通道的开闭 状态，从而影响氯离子平衡和
细胞膜电位。
激素调节
激素可调节氯通道的表达和功 能，从而影响细胞的生理活动
。
信号转导调节
信号转导通路可调节氯通道的 磷酸化状态，从而影响氯离子
的跨膜转运。
03
氯通道在医学中的重要性
氯通道与血压的调节
氯通道参与神经调节和体液调节，通过影响细胞膜电位和 离子分布，间接参与血压的调节。
膜片钳技术的原理及应用
膜片钳技术的基本原理
膜片钳技术是通过在细胞膜上粘贴一个封装的玻璃微电极， 形成全细胞记录模式，从而记录细胞膜离子通道活动。
膜片钳技术的应用
膜片钳技术广泛应用于神经科学、心血管、药理学等研究领 域，可以研究细胞膜离子通道的生理和药理特性。
记录氯通道电流的方法及步骤
氯通道电流
06
未来研究方向与挑战
提高氯通道电流检测精度和灵敏度
优化实验方法
数据分析与处理
通过改进实验条件、提高实验操作技 巧等方式，提高氯通道电流检测的精 度和灵敏度。
采用先进的信号处理技术和数据分析 方法，对氯通道电流数据进行处理， 提高检测结果的准确性和可靠性。
研发新型传感器
特点
氯通道电流是一种非选择性阳离 子通道，主要介导氯离子的运输 ，具有电压依赖性和容量限制性 。
发现历程及研究意义
发现历程
氯通道电流的发现经历了漫长的研究历程。早在19世纪，科学家们就发现了氯离子的运输现象，但直 到20世纪70年代，才通过实验证实了氯离子的运输是通过专门的通道实现的。
研究意义
氯通道电流的研究对于理解细胞膜的离子运输机制具有重要意义。氯离子是细胞内最主要的阴离子， 对于维持细胞内外渗透压平衡、酸碱平衡以及神经传导等方面都起着重要作用。因此，氯通道电流的 研究对于医学、生理学等领域都具有重要的意义。
02
氯通道电流生理作用
调节细胞内外渗透压
01
氯离子是细胞内外的主要阴离子 ，氯通道电流参与调节细胞内外 渗透压平衡。
02
当细胞内外渗透压发生变化时， 氯通道的通透性会相应调整，从 而维持渗透压平衡。
参与神经信号传导
氯通道电流参与神经元膜电位的静息 状态和动作电位的复极化过程。
在神经元兴奋过程中，氯通道电流有 助于维持神经元膜电位的稳定，并参 与动作电位的传播。
氯通道电流调节药物临床应用前景
总结词
氯通道电流调节药物在临床应用方面具有广泛的前景，可用于治疗癫痫、肌无力、疼痛 等多种疾病。
详细描述
多项临床试验已证明，氯通道电流调节药物对于治疗癫痫、肌无力、疼痛等多种疾病具 有显著疗效。同时，由于氯通道电流调节药物具有作用机制独特、不良反应小等优点， 因此具有广泛的应用前景。未来，研究者们将继续探索其在不同疾病模型中的作用机制
氯离子通道
氯离子通道
氯离子通道是生物体内的一类重要的离子载体蛋白，其出现的形式多样，结构复杂，因此起着重要的作用。
氯离子通道是由众多蛋白组成的结构，主要分为内膜周旁和易位结构以及氯离子通道本体。
氯离子通道本体又分为氯离子载体蛋白和氯离子转运蛋白。
氯离子转运蛋白具有电荷和大小可变的空洞，在体外环境的浓度的变化将会影响蛋白结构的变化，进而产生不同的通透性。
在体内环境中，氯离子通道本体有三个非常重要的功能。
首先，氯离子通道本体可以起到调节细胞内外氯离子浓度的作用。
氯离子通道满足细胞内外氯离子浓度的均衡，使机体各细胞内外环境保持正确，从而支撑细胞功能和适应外界环境。
其次，氯离子通道本体还可以发挥重要的调节作用，通过分泌和拮抗剂的作用，可以调节细胞内外氯离子浓度的变化，从而可以影响细胞正常功能的执行。
再者，氯离子通道本体还具有调节传导性的作用，它可以参与调节细胞传导性，它们可以开启和关闭传递电荷所需的离子通道。
大量的研究表明，氯离子通道在支持和保护细胞免受疾病的损害时发挥着至关重要的作用，能够影响细胞细胞水平的功能和代谢，对促进细胞的健康和稳定有重要的意义。
由于氯离子通道的重要作用，已经有多种生物学研究方法来阐明氯离子通道的结构和运输机制，期望有助于更好地认识氯离子通道的生物功能，并开发新的治疗手段。
氯通道电流
详细描述
氯通道电流是一种重要的生理过程，参与调 节细胞膜电位、离子浓度和细胞内环境稳态 等生命活动。针对氯通道电流的药物研发具 有广泛的应用前景，如治疗癫痫、神经痛、 心血管疾病、肿瘤等。通过深入研究氯通道 电流的生理功能和作用机制，有助于发现新 的药物作用靶点，为创新药物研发提供重要
思路。
氯通道电流与基因治疗
04
氯通道电流与疾病
氯通道电流与癫痫
氯通道是神经元膜上的一种离子通道，可以调节 细胞膜电位和神经元兴奋性。
在癫痫患者中，氯通道电流异常可能导致神经元 过度兴奋，从而引发癫痫发作。
氯通道电流的抑制剂和激动剂可以用于治疗癫痫 ，调节神经元的兴奋性。
氯通道电流与疼痛
氯通道可以调节感觉神经元的兴奋性，从而影响疼痛信号的传递。
神经调节对于维持身体内环境稳态和 神经系统正常功能至关重要。例如， 在脑内，GABA能神经元通过调节氯 通道电流来控制神经元的兴奋性和抑 制性，从而参与调节睡眠、觉醒、情 绪、学习等生理过程。
药物调节
药物调节是氯通道电流另一种重要的 调节方式。一些药物可以作用于氯通 道蛋白本身或其相关信号转导通路中 的分子，从而影响氯通道电流。
计算机辅助药物设计
通过计算机模拟药物与氯通道的相互作用，可以预测新药对氯 通道的影响，并优化药物设计。
药效学评估
通过对药物作用后的氯通道电流进行测量和分析，可以评估药 物的疗效和安全性。
06
氯通道电流的前景展望
氯通道电流与新型药物研发
总结词
氯通道电流在新型Βιβλιοθήκη 物研发中具有重要作用 ，有望为临床治疗提供更多有效的药物。
内分泌调节对于维持身体内环境稳态 和生理功能至关重要。例如，胰岛素 可以调节神经元的兴奋性和抑制性， 从而参与调节血糖代谢、能量消耗和 神经传导等功能。而甲状腺激素则可 以影响身体的能量代谢、体温调节和 心血管功能等。此外，内分泌系统和 神经系统之间还存在相互作用和调节 关系，共同维持身体的正常生理功能 。
离子通道分类
Na+通道：电压门控离子通道内流
Ca2+通道：内流
1N、T、P、Q、R6型，[Ca2+]o→[Ca2+]i
2、受体调控性钙通道：
①Ryanodine受体（RyRs）钙释放通道：RY1、RY2、RY3
②IP3受体（IP3Rs）通道：IP3R1、IP3R2、IP3R3
K+通道：
1、电压依赖性钾通道
①外向延迟整流钾通道（I K）：复极化外流
快速激活整流钾电流I Kr
缓慢激活整流钾电流I Ks
超快速延迟整流钾电流I Kur（心房肌）
②瞬间外向钾通道（I to）：1期复极化外流
4-AP敏感钾电流I to1
Ca2+敏感钾电流I to2
③起搏电流（If）：超极化激活的时间依赖性内向整流电流
2、Ca2+依赖性钾通道：K Ca电流：I KCa
3、内向整流钾通道：
内向整流钾通道：K IR（Kir2.1）电流：I K1
ATP敏感钾通道：K ATP（Kir6.2）电流：I K（A TP）
Ach激活钾通道：K ACh（Kir3.X）电流：I K（ACh）
Cl—通道：
1、电压敏感氯通道：
1-型通道ClC-1：骨骼肌
2-型通道ClC-2
3-型通道ClC-3：肾脏
2、囊性纤维跨膜电导调节体：CFTR cAMP调节氯通道：I Cl（cAMP）
3、γ-氨基丁酸（GABA）受体氯通道：配体门控Cl—通道Cl—内流（超极化）。
药物对离子通道的调节作用
药物对离子通道的调节作用离子通道是生物体内的重要组分，负责调节细胞膜的电位，在神经传导、肌肉收缩、心脏节律等生理过程中发挥着重要作用。
药物对离子通道的调节作用是指药物对离子通道的开放或关闭产生影响，从而改变离子通道的活动状态与功能。
本文将对常见的离子通道药物调节机制进行探讨。
1. 钠通道药物调节1.1 钠通道开放剂钠通道开放剂是促进钠通道打开的药物，常用于抗癫痫、镇痛等治疗。
例如，托瑞那定是一种广泛应用于心脏抢救中的钠通道开放剂，能够快速地恢复心肌细胞的动作电位。
1.2 钠通道阻滞剂钠通道阻滞剂能够阻断钠通道的开放，延缓或阻断动作电位的传导。
常见的钠通道阻滞剂有普鲁卡因、利多卡因等，被广泛应用于治疗心律失常和麻醉术中。
2. 钾通道药物调节2.1 钾通道开放剂钾通道开放剂能够使得细胞内的钾离子通道开放，增加细胞外的钾离子渗透，从而延长复极过程。
奎尼丁是一种常用的钾通道开放剂，用于治疗心律失常和心绞痛等疾病。
2.2 钾通道阻滞剂钾通道阻滞剂通过抑制钾通道的开放，延迟或阻断复极过程。
例如，氨基酮是一种经常应用于心律失常治疗的钾通道阻滞剂，能够抑制心肌细胞复极。
3. 钙通道药物调节3.1 钙通道开放剂钙通道开放剂能够增加细胞内钙离子浓度，引起细胞的兴奋或收缩。
常见的钙通道开放剂有肌苷和氨甲环酸等，用于治疗心肌梗死、心绞痛等心脏疾病。
3.2 钙通道阻滞剂钙通道阻滞剂能够抑制钙通道的开放，减少细胞内钙离子的流入，从而降低细胞的兴奋性。
常见的钙通道阻滞剂有维拉帕米和地尔硫卓等，广泛应用于心律失常、高血压等疾病治疗。
4. 氯通道药物调节4.1 氯通道开放剂氯通道开放剂可增加细胞内氯离子通透性，并增加静息膜电位的负值。
而苯妥英钠是一种常用的氯通道开放剂，被用于抗癫痫和镇静作用的药物治疗。
4.2 氯通道阻滞剂氯通道阻滞剂可阻断氯离子的流入，增加细胞外的静息膜电位。
常用的氯通道阻滞剂有氯丙嗪等，对于治疗痉挛性疾病有一定效果。
氯离子通道研究进展
氯离子通道研究进展刘雅妮;张会然;赵晨;黄东阳;杜雨薇;张海林【摘要】氯离子是体内最重要最丰富的阴离子，它进出细胞的过程，除了与氯离子相关的一些转运体主动转运有关外，经过阴离子通道进行转运是重要方式之一。
氯离子通道组织分布广泛，参与了众多的生理过程：包括细胞体积的调节、膜电位的稳定性调节、信号转导以及跨上皮运输等。
该文重点综述了钙激活氯通道和容积调节氯通道的生理功能及分子基础，简单介绍了电压门控氯通道、囊性纤维跨膜电导转运体及配体门控氯通道。
%Chloride is the most abundant anion in all organisms. Chloride channel,besides some active transporters,is one of the important pathways which allow chloride to go through the cell membrane. Chloride channels are probably present in every cell,from bacteria to mammals. Their physiological tasks include but not limited to cell volume regulation,stabilization of the membrane potential,signal transduction and transepithelial transporting. This review focus on the physiological functions and molecular identity of calcium activated chloride channels and volume regulated chloride channels,and also review briefly on voltage gated chloride channels, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator and ligand gated chloride channels.【期刊名称】《神经药理学报》【年(卷),期】2015(005)004【总页数】10页(P33-42)【关键词】氯离子;通道;钙激活氯通道;TMEM16A;Bestrophin1;容积调节氯通道【作者】刘雅妮;张会然;赵晨;黄东阳;杜雨薇;张海林【作者单位】河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国; 北京军事医学科学院军事认知与脑科学中心，北京，100850，中国;河北医科大学第二医院呼吸科，石家庄，050000，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国;河北医科大学药理教研室，石家庄，050017，中国【正文语种】中文【中图分类】Q26;R962氯离子是生物体内含量最为丰富的阴离子。
氯通道电流(医学PPT课件)
2. If的单通道电流
If的单通道电流极小，其幅度<100 fA(1fA=10-3A)。 由于正于-60mV时电流幅度太小，而无法记出。从单通 道电流的曲线可以计算出单通道电导约为1pS。
3. If的调制
小剂量ISO（0.1μmol/L）或ACh（ 0.03μmol/L ）作 用下，只改变舒张期去极化速率，而不改变动作电位形状。 在ISO作用下，If的激活曲线向右移，其结果是使If激活加 速。ACh的作用则相反，它使曲线左移，即使If的激活变慢。 无论β-肾上腺能或是毒蕈碱刺激，都是通过cAMP而起作用 的，前者增加，而后者降低细胞内cAMP。
ryanodine消除细胞内Ca2+的释放也可得到相似的结果。INa-Ca
既依赖于细胞外Na+浓度与胞内Ca2+浓度，同时又是电压依赖 性的。负于钠-钙交换的平衡电位（ENa-Ca）的电位时INa-Ca表现 为内向电流，即Ca2+外流同时Na+内流。而当正于ENa-Ca时，为外 向电流。在正常生理条件下，动作电位平台期以后主要为内向 电流，以排Ca2+为主。若在异常条件下，细胞内Na+浓度增高时， 有可能产生Ca2+内流，这在病理条件下是有重要意义的。
目前认为，参与心脏起搏点作用的电流有4种：IK、If 、 ICa和背景Na+电流，
起搏机制：当前一个动作电位复极达最大超极化时，If 激 活 ， 并 在 几 百 毫 秒 内 逐 渐 去 极 化 20-30mV ， 达 到 激 活 T 型 Ca2+通道的阈值，产生Ca2+峰电位，其后IK激活，使膜复极化， 并在几百毫秒内渐渐失活，单独IK失活不能导致膜再次去极 化，而需其它离子流参与，如背景Na+电流和If。
氯离子通道与气道慢性炎症疾病
World Latest Medicne Information (Electronic Version) 2016 Vo1.16 No.6446·实验研究·氯离子通道与气道慢性炎症疾病刘晓草，徐浩，刘庆华（中南民族大学 生命科学学院 医学生物研究所，湖北 武汉 430074）摘 要：氯离子通道是分布于细胞膜或细胞器质膜上的一类能够转运氯离子和其他阴离子的通道蛋白，参与调节细胞膜电位、细胞内pH和细胞体积以及促进腺体和表皮细胞分泌等生理功能。
近年来研究表明氯通道及其相关蛋白在气道慢性炎症性疾病方面有着重要功能，本文将简要论述氯通道调节蛋白CLCA和钙激活氯通道蛋白TMEM16A等氯通道相关蛋白在气道慢性炎症性疾病中的新功能。
关键词：氯离子通道；CLCA；TMEM16A；哮喘；慢性阻塞性肺病中图分类号：R563.9 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1671-3141.2016.64.0340 引言 慢性气道炎症性疾病包括哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD），在儿童和成人中都有着极高的发病率和死亡率。
这些疾病的一个主要特点是产生炎症因子IL-4和IL-13，促进气道高反应和粘液细胞化生(MCM)，同时这些炎症因子能够促进气道一些蛋白的表达，包括氯离子通道及其相关蛋白。
与阳离子通道蛋白相比，阴离子通道相关蛋白的功能、作用机制等研究较少。
然而，随着科技的进步，氯离子通道及其相关蛋白（如氯通道调节蛋白CLCA和钙激活氯通道蛋白TMEM16A）在气道慢性炎症性疾病中的作用逐渐得到证实，这些蛋白或将成为治疗哮喘和COPD的新靶点。
1 氯通道调节蛋白CLCA CLCA蛋白最早是从牛和小鼠样本中克隆得到的，过表达该蛋白促使钙敏感的氯电流增加，以至于它们长期以来被误认为是钙激活的氯通道的通道蛋白。
然而，现代生物信息学分析和实验研究确定CLCA蛋白是可溶的分泌蛋白，自身不能组成离子通道。
氯通道电流(医学课件)
氯通道电流与神经信号传导
神经元之间的信息传递依赖于电信号的传递。
氯通道参与神经元膜电位的调节，从而影响神经信号的传导。
氯通道的调节对于神经系统的正常功能至关重要。
肌肉的收缩依赖于离子跨膜流动和通道的开放与关闭。
氯通道在肌肉细胞的兴奋和收缩过程中起到重要作用。
氯通道的调节对于肌肉的正常功能至关重要。
氯通道还参与了细胞容积的调节以及细胞内环境的维持。
02
氯通道的结构与工作原理
氯通道是由四个氯离子形成的四聚体结构，每个氯离子都与相邻的氯离子通过静电相互作用结合在一起。
氯通道的分子结构中还包含一中的氯通道打开时，氯离子通过中央水孔迅速扩散，导致膜两侧的氯离子浓度平衡，从而维持细胞膜的静息电位。
氯通道电流与疾病的发生机制
许多药物通过调节氯通道电流发挥治疗作用。例如，抗癫痫药物通过抑制异常的氯通道电流，减少神经元放电，缓解癫痫症状。抗心律失常药物则通过调节心脏细胞的氯通道电流，恢复心脏正常节律。
此外，一些药物如β受体拮抗剂、钙通道阻滞剂等也具有抑制或激活特定氯通道电流的作用，用于治疗高血压、心绞痛等疾病。
加强氯通道在医学和其他领域的应用
氯通道研究的未来展望
提供新的药物靶点和治疗手段
氯通道研究为医学领域提供了新的药物靶点和治疗手段，有助于治疗多种疾病。例如，针对氯通道的药物可以用于治疗癫痫、疼痛、哮喘等病症。
促进医学研究和临床实践的发展
通过对氯通道的研究，科学家们能够更深入地了解多种疾病的发病机制和病理过程，有助于开发更加精确和有效的治疗方法。同时，氯通道研究还能够为医学教育和临床实践提供更加丰富和实用的知识和技能。
氯通道电流与肌肉收缩
04
氯通道电流的病理生理意义
离子通道的分子药理学-1
第一节 离子通道研究简史
1902年，Bernstein提出了细胞生物电产生 的膜学说。
即细胞膜在静息状态下只对钾有通透性， 由于钾离子扩散到膜外，细胞膜两侧出 现了内负外正的极化状态，表现为静息 电位（resting potential）。
动作电位（action potential）则是膜对其他 离子通透性一过性的升高，导致膜两侧 电位差瞬间消失。
高）；其V50为-20mV；Vh为-50mV。 第三类：
心肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感）；
V50为-20mV；Vh为-70mV。 他们又根据电压依赖性和对TTX的敏感性不
同分为：
持久（慢）钠通道
瞬时（快）钠通道。
心肌类钠通道类型和特征
通道 激活电压 失活速度 功能 敏感药物
慢钠通道
高
神经系统突触
抑制神经兴 奋性
激活剂
钙、钙调素激 苯二氮卓类、
酶、
巴比妥类
（四）钾离子通道
特征：
广泛存在于各组织器官；类型最多；作 用最复杂；是调节平滑肌舒缩活性的主 要离子通道。
钾离子通道分为电压门控类、钙敏感类、 受体耦联类、内向整流类和其他类。
电压门控类钾通道影响细胞膜的动作电 位，内向整流型钾通道影响细胞膜的静 息电位。
可被Ba2+阻滞，对四氢吡啶类和黄酰脲类药 物不敏感。
2.钙敏感类钾离子通道(Kca,IK(Ca)) 去 使极之化开和放提，高K+[因Ca而2+]外I浓流度使均膜可复激极活化该或通超道极而
化。在血管平滑肌，该通道调节其肌原性 张力。
3. 受体耦联类钾离子通道
为一类离子型受体（ionotropic receptor）或离子 通道受体（ion channels receptors）,即受体分子 中含有容许离子通过的微孔道。受体被激活 时，其构象变化而通道开放。
第四章离子通道电流
0.2
V1/2)/k]}。
0.0
-90 -80 -70 -60 -50
V s(m V )
hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12
（3）钠通道失活后的恢复
-50mV Vh= -90mV
2nA 20ms
将后一脉冲刺激所得电流（P2）与前一脉冲刺激所得者（P1）之比值 对应时间间隔作图, 采用单指数方程Y=A+B×exp(-X /τ)拟合 [Y=P2峰电流与
h
7
1. 钠通道的全细胞记录
人体心房肌细胞INa电流图h 及电流-电压曲线（I-V） 8
2.钠通道电流的单通道记录
与全细胞离子流不同，通 道电流在某一电压下，只 表现为一定大小的电流出 现与消失，即单个通道的 开放与关闭。单通道电导 与电压呈线性相关，与全 细胞钳制及多细胞标本上 电压钳制所得的结果一致。
h
9
3. 钠通道的激活与失活曲线
（1） 激活曲线
通常用激活曲线表示，反映通道开启的难易程度。
g/gmax= 1/{1+exp[(Vm-V1/2)/K]} ，gNa= INa/ (E-ENa), E为 去极化钳制电位，ENa为钠通道的平衡电位。
1.0
0.8
0.6 g/gmax
0.4
0.2
-80
h
-70
A
-50m V
V h=-90m V
SARS冠状病毒S2蛋白对A549细胞氯通道电流的抑制作用
SARS冠状病毒S2蛋白对A549细胞氯通道电流的抑制作用常全忠;胡德辉;朱玉山;陈佺;高天明【期刊名称】《解放军医学杂志》【年(卷),期】2006(31)5【摘要】目的研究SARS病毒表面相关蛋白S2蛋白对A549细胞氯离子通道电流的影响及其作用机制.方法在离体培养的A549细胞上,用膜片钳全细胞模式记录氯通道电流.实验分为4组.正常对照组:记录正常A549细胞的氯通道电流;S2蛋白组:在浴槽液中加SARS病毒S2蛋白,终浓度50μg/ml;calphostin C + S2蛋白组:先在浴槽液中加calphostin C(终浓度0.1mmol/L)预处理10min,再观察S2蛋白对通道电流的影响;SB203580 + S2蛋白组:将SB203580加入电极液中(终浓度20μmol/L),观察S2蛋白对通道电流的影响.结果正常A549全细胞氯通道电流呈外向整流特性,对TEA、阿米诺利不敏感,但可被SITS和DIDS明显抑制(P<0.05).S2蛋白能明显抑制A549细胞的氯通道电流(P<0.05),但PKC抑制剂和P38抑制剂不影响S2蛋白对氯通道电流的抑制作用.结论 SARS冠状病毒S2蛋白能抑制A549细胞氯通道的功能活动,PKC和P38可能不参与S2蛋白对通道电流的抑制作用.SARS肺水肿的产生可能与肺上皮细胞氯通道的活动被SARS冠状病毒抑制有关.【总页数】3页(P431-433)【作者】常全忠;胡德辉;朱玉山;陈佺;高天明【作者单位】510515,广州,南方医科大学神经生物学教研室;510515,广州,南方医科大学神经生物学教研室;中国科学院动物研究所;中国科学院动物研究所;510515,广州,南方医科大学神经生物学教研室【正文语种】中文【中图分类】R3【相关文献】1.GTP酶激活蛋白(Src同源结构域3)结合蛋白1表达下调对人肺癌细胞A549体外迁移的抑制作用 [J], 韩堃;张宁;耿华;陈国江;黎燕2.组蛋白去乙酰化酶抑制剂DWP0016对肺癌A549细胞和小鼠Lewis肺癌的抑制作用 [J], 金惠;刘力锋;邓卫平;刘建文3.蛋白酪氨酸磷酸化参与调控主动脉平滑肌细胞容积调节性氯通道电流 [J], 周家国;丘钦英;贺华;庞瑞萍;朱邦豪;黎小妍;周圆;关永源4.Let-7a表达质粒的构建及其对肺癌A549细胞k-Ras蛋白表达的抑制作用 [J], 何晓燕;陈俊霞;欧阳溪;张政;彭惠民5.人参皂苷白蛋白纳米微球对人肺腺癌A549细胞生长抑制作用研究 [J], 程海鹰;郑定容因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电解cl-的电流
电解cl-的电流我们来了解一下Cl-是什么。
Cl-是氯离子的化学符号，由一个氯原子失去一个电子而得到的带负电荷的离子。
在水溶液中，氯离子会与水分子发生相互作用，形成氯化物。
当我们将Cl-溶液进行电解时，就会发生一系列的化学反应。
在电解Cl-溶液的过程中，电流起到了至关重要的作用。
电流是电荷在单位时间内流经导体的量度，用符号I表示，单位是安培（A）。
在电解过程中，电流通过电解质溶液，引发了一系列的氧化还原反应。
当电流通过Cl-溶液时，Cl-离子将会被氧化。
氧化是指物质失去电子的过程。
在电解Cl-溶液中，Cl-离子失去电子变成氯气（Cl2）。
这个氧化反应可以通过下面的方程式表示：2Cl- → Cl2 + 2e-这个方程式告诉我们，在电解Cl-溶液时，每有两个Cl-离子氧化，会产生一个氯气分子和两个电子。
这就是电解Cl-溶液时的电流作用。
另一方面，电流也引发了还原反应。
还原是指物质获得电子的过程。
在电解Cl-溶液时，还原反应使得一些物质从溶液中析出。
例如，在电解Cl-溶液时，氯气（Cl2）会还原为Cl-离子。
这个还原反应可以通过下面的方程式表示：Cl2 + 2e- → 2Cl-这个方程式告诉我们，在电解Cl-溶液时，每有一个氯气分子还原，会产生两个Cl-离子和两个电子。
通过这两个反应，我们可以看出，在电解Cl-溶液时，电流的作用是把Cl-离子氧化成氯气，同时还原氯气为Cl-离子。
这样，电解过程中Cl-离子的浓度就会发生改变。
需要注意的是，电解Cl-溶液时，电流的大小与反应速率有关。
电流的大小决定了在单位时间内发生的氧化还原反应的数量。
当电流增大时，反应速率也会增大，反之亦然。
电解Cl-溶液时，电流的方向也很重要。
电流的方向决定了氧化反应和还原反应的进行方向。
如果电流的方向相反，那么氧化反应和还原反应也会相反。
总结起来，电解Cl-溶液时，电流的作用是引发氧化还原反应，将Cl-离子氧化成氯气并还原氯气为Cl-离子。
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用下，只改变舒张期去极化速率，而不改变动作电位形状。 在ISO作用下，If的激活曲线向右移，其结果是使If激活加 速。ACh的作用则相反，它使曲线左移，即使If的激活变慢。 无论β-肾上腺能或是毒蕈碱刺激，都是通过cAMP而起作用 的，前者增加，而后者降低细胞内cAMP。
目前认为，参与心脏起搏点作用的电流有 4 种： IK 、 If 、 ICa和背景Na+电流， 起搏机制：当前一个动作电位复极达最大超极化时，If 激活，并在几百毫秒内逐渐去极化 20-30mV ，达到激活 T 型 Ca2+通道的阈值，产生Ca2+峰电位，其后IK激活，使膜复极化，
并在几百毫秒内渐渐失活，单独IK 失活不能导致膜再次去极
三. 动作电位2相的离子流
心室肌细胞的 2 相形成动作电位
的平台期，主要是内向的ICa.L随时间
减弱与外向 IK随时间增强相互作用的 结果。由于大部分的 ICa.L阻断剂同时 也促进IK，所以使平台的缩短更为显 著。以抑制IK为目的的药物，Ⅲ类抗
心律失常药，则使动作电位明显延长。
鼠类心肌细胞IK在2相活动相对较弱, 而其它哺乳动物的IK则是该相复极的 主要因素。
三. 动作电位2相的离子流
内向电流： ICa.L 为主要的去极化电流
INa 为慢失活的内向电流 INa-Ca表现为内向电流而使动作电位延长 外向电流: Ik1 是在动作电位的2相中,保持持续活动的外向电流 Ipump是保持持续活动的外向电流 Ik 随时间而逐渐加强.它的增强或减弱对平台的长短有重要 意义.
一.蒲氏细胞动作电位及离子流
在狗、猪以及羊等大型哺乳
动物心脏中，蒲氏纤维动作电位
在1相与2相之间，有个明显的切 迹，小型哺乳动物心脏却无此特 征。蒲氏纤维是具有自发节律活 动的细胞，这是与心室肌有重要
区别的。 If 是 4 相去极化的主要
内向电流。
二. 心房肌细胞动作电位及离子流
心房肌细胞在功能上分为两类：心房特殊纤维
当INa 受抑制时， Vmax降低，表现出去极化速率变慢，
上升支幅度降低。其结果导致兴奋传导变慢。 I 类抗心律失
常药是以抑制INa的作用为特征。
二. 动作电位1相的离子流
1相快速复极化主要是Ito作用的 结果。有些动物具备两个成分：
Ito1 和 Ito2 。豚鼠心室肌 1 相复极
很小，不具备 Ito 。而鼠类 Ito 作用 很强，甚至使平台不显著，动作电 位呈三角形，这对鼠类心率快有重 要意义。 ICl 是另一个在 1 相中活动的离子流。 正常条件下其离子流强度小，在1相 中作用甚微。
ICl(cAMP) 的单通道电导为 12pS ， 在 cAMP 作 用 下 ， 其
开放概率较大（ 0.65 ），
而且随时间而增加。 I
Cl(cAMP) 并非在所有心肌
细胞都存在。目前发现在 豚鼠心房肌及心室肌，兔 心室肌及猫心室肌上有此 通道 , 而在狗心室肌无此通
道。
cAMP-dependent ICl(cAMP)
有可能产生Ca2+内流，这在病理条件下是有重要意义的。
八. 钠－钾泵电流
Ipump
正常细胞内外的离子浓度差的维持需要一种
耗能的活动。 Na-K 泵以其不停的活动，在以细胞
内ATP为能源，逆着细胞外高钠及细胞内高钾，将
Na+ 从细胞内泵出而将 K+ 从细胞外泵入。这种细胞
内外离子浓度差作为驱动力可保持细胞膜上的各 种转运，以维持细胞的正常活动。例如保持静息 电位，pH，细胞内Ca2+稳态，调节细胞容积等。
化，而需其它离子流参与，如背景Na+电流和If。
七、钠-钙交换电流（INa-Ca）
心肌细胞内的 Ca2+ 在许多方面起着重要作用。外
源性的Ca2+流入，然后需要及时排除。心肌细胞膜上
的钙泵作用甚弱，细胞内的Ca2+外排主要靠钠-钙交换
机制。心肌细胞上的钠 -钙交换是以3个分子的钠与一
个分子的钙相交换，因此每次交换都是产电性的。产
2. Ca2+依赖性氯通道电流
在兔心室肌细胞I相复极电流中存在对Ca2+敏感的外向
氯离子流，它不被4-AP及TEA所抑制，由Ca2+所激活，阴离 子阻断剂 SITS 或 DIDS 可抑制该电流。单通道电导一般为 1.0~1.3pS。
在心肌细胞上,该电流主要包括两种成分：
一种是在心肌细胞活动时很快激活并在细胞内 Ca2+瞬流达高峰前衰减称为Ifast，即通常所称的Ca2+ 依赖性氯离子流； 另一种成分是慢激活氯离子流（ Islow ）。 它只是在细胞内 [Ca2+]i瞬流很大时出现，其高峰是在 [Ca2+]i为最大值时。
第一节：心室肌细胞动作电位及离子流
一.动作电位0相的离子流
心室肌细胞的0相去极化，以INa为主。习惯上以0相最大
去极化速率（ dV/dtmax, 或 Vmax ）来表示 INa 的强度。 Vmax
的变化与INa的强度并非呈线性关系。 第二个离子流是 ICa.T ，即 T 型钙离子流，其激活电位与 INa相似，也是快速的内向离子流。由于该离子流较弱，在促 进心室肌0相去极化过程中作用不大。
及心房肌细胞。前者具有自发节律活动，后者为工
作细胞。心房肌细胞动作电位形态与心室肌细胞相
似，时程稍短。一个很重要的不同，就是心房肌细
胞上还存在 IK(ACh) ，在 ACh 作用下，心房肌细胞动作
电位时程明显缩短，出现超极化。
三.
窦房结细胞动作电位及离子流
窦房结细胞不具备 IK1 而具有 INa ，因其最大舒张期电位 一般在-60mV左右，INa总是处于失活状态。其动作电位分为0、 3 及 4 相。 0 相无 INa 参与，去极化主要由 ICa 所致。 3 相复极则 以为IK主。 IK的激活使动作电位复极到最大舒张电位。3 相 中， Na-Ca 交换电流是内向电流，并持续到最大舒张电位以
（二）慢反应电位
窦房结和房室结的细 胞表现为慢反应电位，其 去极过程由 Ca2+ 和 Na+ 经慢 通道内流造成。慢反应电 位的主要特点是：静息电 位小，去极幅度小，速度
慢，兴奋扩布传导慢。
心肌受到刺激是否产生兴奋，以快钠通 道或慢通道是否处于可以开放的备用状态有 关。兴奋性的高低决定于下列因素： （一）静息电位水平；
在大鼠心室肌细胞上，用 Li+ 代替细胞外 Na+ ，则阻止了 钠-钙交换，就明显影响缓慢复极期，而使复极变快。用 ryanodine 消除细胞内 Ca2+ 的 Na+ 浓度与胞内 Ca2+ 浓度，同时又是电压依赖
性的。负于钠-钙交换的平衡电位（ENa-Ca）的电位时INa-Ca表现 为内向电流，即Ca2+外流同时Na+内流。而当正于ENa-Ca时，为外 向电流。在正常生理条件下，动作电位平台期以后主要为内向 电流，以排Ca2+为主。若在异常条件下，细胞内Na+浓度增高时，
生的电流称为Na-Ca交换电流，是一种净内向电流。
1.钠-钙交换体的分子结构
有12个跨膜结构，其中第一个为前导肽，断裂后剩
下11个跨膜螺旋，细胞内侧有一个由520个氨基酸形成的
亲水性环处于第5与第6个螺旋之间，与钠-钙交换的调节 有关。目前发现交换体抑制肽（ exchanger inhibitory peptide,XIP）是其抑制剂。
1. 钠－钾泵的分子结构
钠-钾泵属于P-型ATP酶家族，包括α和β两个 亚单位。目前已公认， P-型ATP酶家族具有10个跨 膜α螺旋，在第4与第5螺旋之间有一个很大的内环， ATP结合的位点就在该环上，第4、第5和第6螺旋是 与离子结合的部位。
2. Ipump的电生理学特性
Ipump是一种外向电流，在生理条件范围内，在各种电压条
2.INa-Ca的电生理学特性
表现为施与去极化电压后突然复极时出现的尾电流， 为外向电流呈指数衰减，时间常数为 4s。细胞内的Na+ 及 Ca2+ 浓度对该电流有重要影响。当细胞内 Na+ 浓度增高时， 外向电流加大，同时Na+依赖性失活也加速。而微摩尔级 Ca2+浓度的增高，则刺激外向电流。
3.INa-Ca在心肌细胞动作电位中的意义
变If的电压依赖性，细胞内Ca2+浓 度也影响 If ，增加细胞内 Ca
2+ 浓
度，If的幅度加大。
2. If的单通道电流
If的单通道电流极小，其幅度<100 fA(1fA=10-3A)。 由于正于 -60mV时电流幅度太小，而无法记出。从单通
道电流的曲线可以计算出单通道电导约为1pS。
3. If的调制
四. 动作电位3相的离子流
心室肌细胞的3相是动作电位的复极相，此时的离子流主 要是外向电流。 IK的逐渐增强是促进动作电位复极的重要因素； IK1在3相复极也起明显作用，它在3相中突然加强；
INa微弱且持续活动 Na-Ca交换电流在不同哺乳动物心室肌细胞上的3相复极
中作用不一致； Na-K泵电流，因为从静息电位水平起就是外向电流，任
3
肿胀激活的氯通道电流
在心肌细胞上,如狗心房肌,心室肌,兔心房肌,发现氯
通道在细胞肿胀时增强。
用低渗压或用正压向细胞内注入液体时 ,在 Ik 、 Ica、
INa-Ca、Ipump等被阻断时，可出现具有典型外向整流特性的
氯离子电流。SITS和DIDS可阻断该离子流。
氯离子电流在正常情况下，对心肌细胞动作电位影响
（二）阈电位水平；
（三）Na+通道的状态。
五 氯离子通道电流
氯通道是在心肌细胞上研究较晚的一个离子通 种氯通道：