基于药物靶点的CaCCs/TMEM16B电生理特性的研究

摘要

钙激活氯离子通道（CaCCs）分布于多种细胞和组织中，并且广泛参与重要生理进程，包括心肌兴奋性的调节、外分泌腺的分泌、嗅觉神经元的信号转导等。CaCCs的功能紊乱可能引发某些疾病，如肺囊性纤维化、胃肠道功能障碍、哮喘、腹泻等。实验研究表明TMEM16B参与组成CaCCs的分子基础，筛选以TMEM16B离子通道为靶点治疗CaCCs相关疾病的药物分子，是该领域的热点问题之一。
　　本文以TMEM16B离子通道作为研究对象，将电生理实验和激光共聚焦显微成像实验相结合，从以下三部分展开研究：
　　（一）TMEM16B通道电生理特性的研究
　　研究TMEM16B通道的电生理特性是开展TMEM16B生理学和药理学研究的基础。TMEM16B表现出与天然CaCCs高度相似的电生理特性，我们的实验结果表明：
　　(1) TMEM16B通道具有钙离子依赖性和电压依赖性，钙离子的EC50为3.3μM；
　　(2) TMEM16B通道对于不同的阴离子通透率有较大差异，其通透性顺序为：I->NO3->Br->Cl->gluconate；
　　(3)外加ATP不能激活TMEM16B通道，因此ATP不能作为筛选TMEM16B调节剂的阳性对照。
　　（二）壳寡糖对TMEM16B的激活作用及其分子机制的研究
　　本实验组前期研究发现壳寡糖可以激活TMEM16A通道，鉴于TMEM16A与16B通道具有较高的同源性，本文初步探讨了壳寡糖调节TMEM16B通道的微观机制。另外，本文对壳寡糖的激活机制做了相关研究，实验结果表明：
　　(1)壳寡糖可激活TMEM16B离子通道，激活作用具有浓度依赖性，其EC50值为28.07μg/ml；
　　(2)壳寡糖是直接激活TMEM16B通道，而不是通过升高细胞内部Ca2+浓度间接激活TMEM16B通道的。
　　（三）壳寡糖进入细胞的微观过程及其机制探究
　　为了继续探讨其激活通道的机制，本文利用激光共聚焦显微镜研究了荧光标记的壳寡糖进入细胞的微观过程，其结果为：
　　(1)壳寡糖进入细胞的过程具有温度依赖性。实验表明，胞内的荧光强度随着温度升高而增加；据此可推断壳寡糖的入胞过程需要摄取能量；
　　(2)增加细胞膜的流动性有利于壳寡糖进入细胞。实验发现，钙离子载体A23187通过增加细胞膜的流动性，能够促进壳寡糖进入细胞。

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第一章 绪论

1.1 离子通道概述

1.2 钙激活氯通道

1.3 离子通道的药理研究

1.4 膜片钳技术

1.5 共聚焦荧光显微镜技术

1.6 论文研究的目的、内容和意义

第二章 实验材料与研究方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 数据采集、分析及图像处理

第三章 TMEM16B电生理特性的研究

3.1 实验方法以及溶液配制

3.2 实验结果

3.3 讨论

第四章 壳寡糖对TMEM16B的激活作用及其激活机制的研究

4.1 实验方法以及溶液配制

4.2 实验结果

4.3讨论

第五章 壳寡糖进入细胞的机制探究

5.1 实验方法

5.2 实验结果

5.3 讨论

第六章 结论与展望

参考文献

致谢