章作用于心血管系统离子通道药物制药.pptx
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1、1第一节第一节.心血管系统离子通道心血管系统离子通道一.离子通道研究简史电压钳:直接测定膜电流并分析电流的离子成分 Hodgkin&keens,1963Nobel Prize膜片钳:记录膜离子单通道电流,可用于直径较小细胞 Neher&Sakmann,1991Nobel Prize第1页/共27页2离子通道(ion channel):是细胞膜上的一种特殊整合蛋白,对某些离子能选择通透,是细胞生物电活动的基础。研究离子通道的意义:研究膜离子通道的通透机制及各种药物选择性作用于药物的机制,对阐明:细胞生物电现象(心电、脑电、肌电、胃肠电图);疾病的发生原因;疾病的防治有重要意义。第2页/共27页3
2、第3页/共27页4二二.离子通道的分类、特性及生理功能离子通道的分类、特性及生理功能(一)分类门控离子通道门控离子通道类别类别开启开启/关闭关闭影响因素影响因素命名依据命名依据备注备注电压门控电压门控膜电位变化膜电位变化以最容易通过以最容易通过的离子命名,的离子命名,如钠、钾、钙如钠、钾、钙离子通道离子通道决定细胞兴奋决定细胞兴奋性、不应期、性、不应期、传导性传导性化学门控化学门控(配体门控配体门控)递质与通道蛋递质与通道蛋白分子上的结白分子上的结合位点结合合位点结合递质或受体递质或受体机械门控机械门控机械牵拉激活机械牵拉激活主要见于触觉主要见于触觉和听觉感受器和听觉感受器非门控离子通道:背景
3、非门控离子通道:背景/漏通道漏通道第4页/共27页5(二)特性(二)特性基本特性:(1)离子选择性(selective):通道对离子大小的选择性及电荷选择性(2)门控性(gating)静息态;激活态;失活态(3)通透性(permeation)基本功能:产生细胞生物电现象,与细胞兴奋性直接相关。基本功能:产生细胞生物电现象,与细胞兴奋性直接相关。(三)功能(三)功能第5页/共27页6离子通道的特性:离子通道的特性:激活激活activation失活失活inactivation复活复活reactivation静息关闭静息关闭(R)closedrestingstate开放开放(O)openedstat
4、e失活关闭失活关闭(I)closedinactivestate电压依赖性离子通道的三种状态电压依赖性离子通道的三种状态第6页/共27页7心肌细胞膜电位离子基础心肌细胞膜电位离子基础0期:去极期:去极 快快Na内流内流 1期:快速复极化期:期:快速复极化期:K外流外流2期:缓慢复极化期(平台期):期:缓慢复极化期(平台期):Ca2+内流,内流,K外流外流3期:快速复极化末期:期:快速复极化末期:K外流外流4期:静息期:排期:静息期:排Na、Ca2+,回摄,回摄K第7页/共27页8S6S1S2S3S4S5NC细胞外细胞外细胞内细胞内PNCPPPPD1D2D3D4细胞外细胞外细胞内细胞内一一.电压门
5、控的离子通道的分子结构与功能关系电压门控的离子通道的分子结构与功能关系电压门控的钠、钙通道电压门控的钠、钙通道 电压感受器(voltagesensor)亚基亚基S4:主导主导S5S6:P区区第8页/共27页9电压门控钠通道电压门控钠通道钠通道:选择性允许Na跨膜通过,主要功能是维持细胞膜兴奋性及其传导。(内向)主要分布:心房肌、心室肌细胞和希普系统特征:(1)电压依赖性:去极化达一定水平被激活,产生内向钠电流(INa);达到最大效应后,通道完全失活而闸门关闭(2)激活和失活速度快:1ms,10ms(3)有特异性激活剂和阻滞剂:激活剂:树蛙毒素(batrachotoxin,BTX);木藜芦毒素g
6、rayanotoxin,GTX 阻滞剂:河豚毒素(tetrodotoxin,TTX)和蛤蚌毒素(saxitoxin,STX)第9页/共27页10心肌类钠通道分类心肌类钠通道分类持久(慢)钠通道持久(慢)钠通道瞬时(快)钠通道瞬时(快)钠通道所需电压所需电压较低较低高高失活速度失活速度慢慢快快参与动作电位时程参与动作电位时程动作电位的动作电位的2相平相平台期台期引起电位的引起电位的0期去期去极化极化对对TTX、利多卡因、利多卡因和奎尼丁的敏感浓度和奎尼丁的敏感浓度低浓度低浓度高浓度高浓度第10页/共27页11(三)电压门控钙通(三)电压门控钙通道道1.钙通道特征(1)电压依赖性:去极化时通道开放
7、所需电压在各类通道不同(2)激活速度缓慢(2030ms)(3)对离子选择性较低:正常状态下能选择性通透Ca2+,细胞外Ca2+下降时,也允许Na+通过是调节细胞内Ca2+浓度的主要途径。第11页/共27页12钙调控理论Ca2+内流:内流:leak system;VDC/ROC;Na+/Ca2+exchangeCa2+释放:以释放:以Ca2+释释Ca;IP3途径途径Ca2+pump:plasmic membrane;SR membrane 第12页/共27页132.钙通道分类分类分类分布分布特点特点L L型型型型(long-lasting(long-lasting,DHPsDHPs敏感)敏感)敏
8、感)敏感)各种可兴奋细胞各种可兴奋细胞作用持续时间长,激活电压作用持续时间长,激活电压高,电导较大高,电导较大T T型(型(transient transient)心脏传导组织心脏传导组织激活电压低,迅速失活;调激活电压低,迅速失活;调节心脏自律性和血管张力节心脏自律性和血管张力NN型型(Neuronal Neuronal)中枢神经系统的神经中枢神经系统的神经元和突触部位元和突触部位与神经递质的释放和神经终与神经递质的释放和神经终端去极化过程有关端去极化过程有关P P型型(PukinjePukinje)小脑的普肯耶细胞;小脑的普肯耶细胞;大脑大脑QQ型型小脑颗粒细胞、海马小脑颗粒细胞、海马三角
9、细胞、脊髓中间三角细胞、脊髓中间神经元神经元R R型型神经细胞神经细胞第13页/共27页14L-型钙通道CaL二氢吡啶类(DHPs)钙通道阻滞剂选择性阻滞此类钙通道,又称DHPs敏感的钙通道。(1)L-型钙电流是影响心脏兴奋-收缩耦联及血管舒缩的关键环节(2)心脏窦房结的自律性和房室结的传导性也依赖于CaL第14页/共27页15(四)电压门控钾通道(四)电压门控钾通道目前发现的亚型最多、作用最复杂的一类离子通道。广泛分布于骨骼肌、神经、心脏、血管、气管、胃肠道、血液及腺体。在调节细胞的膜电位和兴奋性以及平滑肌舒缩活动中起重要作用。第15页/共27页16钾通道电流分类钾通道电流分类 组成组成&分
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- 关 键 词:
- 作用 心血管 系统 离子 通道 药物 制药
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