人胃粘膜分泌钾的细胞机制以及和胃酸分泌相关的钾通道的鉴定及功能分析

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31071015
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    宋朋红
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    C1103.呼吸与消化生理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

"没有钾，就没有胃酸分泌"。动物试验研究表明，胃壁细胞钾通道的功能是分泌胃酸所必须的。不同种系胃壁细胞钾通道的表达和功能存在差异，而有关人胃壁细胞中钾通道的表达及其功能研究甚少。我们前期已经研究了电压调节性钾通道KCNQ1和内向整流钾通道Kir4.1在大鼠和兔胃壁细胞中的亚细胞定位和位移，以及在小鼠胃酸分泌中的生理功能。在本项目中，我们将利用丰富的临床资源，通过Ussing Chamber、细胞内pH测定、siRNA等实验技术，分析人胃粘膜壁细胞中钾通道KCNQ1、KCNE2、Kir1.1、Kir2.1、Kir4.1、Kir4.2和Kir5.1的表达、分布和定位，鉴定胃壁细胞分泌钾的通道，并进一步研究与胃酸分泌相关的钾通道功能。这对于阐明人胃壁细胞分泌钾的细胞机制，明确与人的胃酸分泌相关的钾通道及其功能有重要的生理意义，并且为研制改善胃酸分泌能力的药物提供新思路和理论依据。

结项摘要

不同种系胃壁细胞钾通道的表达和功能存在差异，而有关人胃壁细胞中钾通道的表达及其功能研究甚少。在本项目中，我们围绕钾通道在人胃酸分泌中的生理功能开展研究，获得以下研究结果：(1)利用丰富的临床资源，首次建立了Ussing Chamber实验测定人胃粘膜酸分泌的方法，使用Forskolin作为刺激剂，观察了正常人胃粘膜胃酸分泌的情况；(2)测定了钾通道KCNQ1、Kir1.1、Kir2.1、Kir4.1、Kir4.2和Kir5.1在人的胃体粘膜组织中的表达，发现六个钾通道均有表达，其中Kir4.1和KCNQ1表达丰度最高；(3)免疫组化技术分析了上述钾通道在人胃粘膜组织中位置及分布；(4)选取人胃粘膜上皮细胞株GES-1，免疫荧光技术确定了H+/K+-ATPase在细胞中的分布，从而推断该细胞株含有胃壁细胞，进一步分析了各钾通道在细胞中的定位，钾通道与H+/K+-ATPase共表达于胞膜和胞浆中；(5)综合初步实验结果，我们认为KCNQ1与Kir4.1钾通道与胃酸分泌关系较为密切，我们探究KCNQ1通道和Kir通道分别阻断对Forskolin激活的人GES-1细胞胞内pH的变化及pH值的恢复能力的影响，发现在阻断Kir通道后，胞内pH改变及恢复能力显著减弱；(6)我们进而研究siRNA技术抑制Kir4.1表达后人GES-1细胞胞内pH的变化及pH值的恢复能力的改变，发现Kir4.1沉默后，胞内pH改变及恢复能力显著减弱，进一步证实了Kir4.1通道与胃酸分泌密切相关。从该项目的研究，我们可以得出结论：在人的胃粘膜的壁细胞有钾通道KCNQ1、Kir1.1、Kir2.1、Kir4.1、Kir4.2和Kir5.1的表达，钾通道Kir4.1参与了胃粘膜的胃酸分泌，提示钾通道在胃粘膜胃酸的分泌中有重要的作用。该研究表明了钾通道在胃粘膜胃酸分泌中的生理意义，阐明了参与人的胃粘膜细胞胃酸分泌的钾通道，也为在酸相关性疾病治疗中胃酸分泌的抑制提供了新的靶点。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Function and expression of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator after small intestinal transplantation in mice.
小鼠小肠移植后囊性纤维化跨膜电导调节因子的功能及表达
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0062536
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Song P;Song W;Liu X;Jin C;Xie H;Zhou L;Tuo B;Zheng S
  • 通讯作者：
    Zheng S
Kir4.1 Channel Expression Is Essential for Parietal Cell Control of Acid Secretion
Kir4.1 通道表达对于壁细胞控制酸分泌至关重要
  • DOI：
    10.1074/jbc.m110.151191
  • 发表时间：
    2011-04-22
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Song, Penghong;Groos, Stephanie;Seidler, Ursula
  • 通讯作者：
    Seidler, Ursula

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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