ERG钾通道对远端肾单位闰细胞泌H+的调控

基本信息
批准号:31571187
项目类别:面上项目
资助金额:63.00
负责人:张成标
学科分类:
依托单位:徐州医科大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:林道红,武煜,于常州,杨俊霞,张旭火,张超,蒋楷,张铭,牛力
关键词:
远端肾单位肾小管ERG钾通道闰细胞H+泵
结项摘要

The intercalated cells (IC) in the distal nephron are responsible for maintaining acid-base homeostasis in our body through activating H+-ATPase in the apical membrane of the distal nephron thereby facilitating H+ secretion. Acidosis significantly stimulates H+-ATPase and enhances H+ secretion. However, the role of K channel in mediating proton secretion is not understood. In our preliminary experiments we have detected a hyperpolarization-activated K channel activity in IC. Based on electrophysiological properties and pharmacological profile, we confirmed that this K current is carried by ERG K channels. ERG family K channels are highly expressed in the excitable cells such as neurons and cardiac myocytes. They are responsible for maintaining the membrane potential in proper conditions thereby sustaining the cell excitability. Since the hyperpolarization-activated ERG K currents were only detected in IC but not in the principal cells, it is possible that the activation of ERG K channels will increase the inward K currents thereby decreasing the intracellular electronegativity and increasing the electronic driving force for H+ secretion. Thus, We propose the hypothesis that ERG K channels are involved in mediating H+ secretion in the IC and that the acidosis may stimulate H+ secretion by increasing the open probability and/or the protein expression of ERG K channel. To verify the hypothesis, we will examine the expression of ERG K channels and their activity in IC using molecular biology and patch-clamp approaches under control and acidosis conditions. In addition, we will study the phenotypes of transgenic mice to investigate the effect of the loss of ERG K channel function on the acid-base balance.

肾脏远端肾单位闰细胞的主要功能是调节机体的酸碱平衡。生理条件下闰细胞即通过泌H+作用参与维持机体pH值的相对稳定,这种作用在酸中毒时显著增强,但机制尚不清楚。ERG钾通道通常被认为只存在于心肌细胞和神经细胞等可兴奋性细胞,与自动节律性形成和兴奋性的维持有关。我们最近用膜片钳技术在肾脏远端肾单位的闰细胞记录到幅度极大的超极化激活钾电流,并根据电生理学和药理学特性确定介导这种电流的通道为ERG钾通道。由于这种超极化激活钾电流只存在于闰细胞,并未在主细胞观察到,因此,我们提出这样的假说:ERG钾通道与闰细胞的泌H+功能密切相关,酸中毒时,ERG钾通道活性增强和/或表达增加,使H+泵排酸能力增强。本项目拟用分子生物学手段和膜片钳技术研究ERG钾通道在闰细胞的特异性表达,以及酸中毒情况下ERG钾通道的表达及其活性的变化,并使用基因敲除动物研究ERG钾通道缺失对机体酸碱平衡的影响,以验证上述假说。

项目摘要

生理条件下,肾脏远端肾单位闰细胞通过泌H+参与机体酸碱平衡调节,这种作用在酸中毒时显著增强,但机制尚不清楚。本课题采用膜片钳技术在肾脏远端肾单位的闰细胞记录到幅度极大的超极化激活钾电流,并根据电生理学和药理学特性确定介导这种电流的通道为ERG钾通道。在肾小管酸化条件下,ERG钾通道电流显著增大,提示酸中毒引起的闰细胞泌H+增强可能与ERG钾通道激活有关。应用蛋白印迹技术和免疫荧光技术进一步证实ERG钾通道在远端肾单位肾小管广泛分布。这些结果表明,ERG钾通道可能与闰细胞的泌H+功能密切相关,酸中毒时,ERG钾通道活性增强和/或表达增加,使H+泵排酸能力增强。但这个结论还需要通过建立基因敲除动物研究肾小管ERG钾通道缺失对机体酸碱平衡影响来进一步证实。目前本课题组已与南京大学模式动物研究所签订协议,正在建立实验所需的肾小管上皮细胞ERG钾通道(基因型为KCNH2)特异性敲除小鼠,预计年内能完成这部分实验。本研究有助于进一步阐明闰细胞泌H+的内在机制,揭示酸中毒条件下闰细胞排酸能力增强的原因。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
2

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
3

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
4

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
5

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016

张成标的其他基金

批准号:31171109
批准年份:2011
资助金额:10.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

延迟整流性钾通道蛋白KCNQ1和调节亚单位KCNE2对胃癌增殖的负性调控

批准号:30670970
批准年份:2006
负责人:乔泰东
学科分类:H1803
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
2

钙离子对大鼠肾髓袢升支粗段管周膜钾通道活性调控机制的研究

批准号:31071017
批准年份:2010
负责人:谷瑞民
学科分类:C1102
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
3

辅助性β亚单位在钙激活的钾通道氧化性调节中的作用

批准号:30270351
批准年份:2002
负责人:陈建国
学科分类:C0503
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
4

肾单位肾痨新致病基因探索

批准号:81670610
批准年份:2016
负责人:孙良忠
学科分类:H0501
资助金额:61.00
项目类别:面上项目