（神经生物学专业论文）中枢神经系统酸敏感离子通道的调控.pdf

中国科学技术大学博十学位论文 摘要 酸敏感离予通道( a c i d s e n s i n gi o nc h a n n e l s ，a s i c s ) 是一类由氢离子( 旷) 激活的配体门控阳离子通道。a s i c 通道电流可以被阿米洛利( a m i l o r i d e ) 可逆 的阻断。有四种编码a s i c s 的基因：a s i c i 、a 田c 2 、a s i c 3 和a s i c 4 。它们编 码了6 种a s i c 亚基蛋白：a s i c l a 、a s i c i b 、a s i c 2 a 、a s i c 2 b 、a s i c 3 和a s i c 4 。 这6 种a s i c 亚基在体内广泛分布，提示a s i c s 可能参与机体的多种功能。越 来越多的研究表明：a s i c s 参与了神经中枢多种生理、病理过程，包括：情绪、 学习和记忆等脑高级功能、视网膜光信息处理、脑缺血损伤以及脑肿瘤等等。 而a s i c s 和突触功能的关系也越来越多的得到了阐明。而a s i c s 的功能可以被 诸多内、外源性分子调控，包括多种必需会属离子如：c a 2 + 、z n 2 + 、m 9 2 + ，和对 机体有毒性的会属离子如：n i 2 + 、c d 2 + 、o d 3 + 等。研究金属离子对a s i c s 的调控 可以帮助我们更多的了解a s i c s 诸多生理、病理功能。此外，研究金属离子与 通道相互作用。有助于深入认识a s i c s 的结构及其功能变化。这样我们就可以 针对性的设计靶点特异性药物作用于a s i c s ，为一些顽症的临床治疗带来新的 希望。 本研究选取了机体必需会属离子c u 2 + ，和一种最重要的毒性金属离子p b ”， 运用全细胞膜片钳技术结合神经细胞急性分离、神经细胞原代培养、细胞转染、 c a 2 + 成像等技术，研究了它们对a s i c s 功能的调控，并探讨了这些调控的作用 机制。此外，我们还运用全细胞膜片钳技术初步研究了下丘脑中的a s i c s 。本 研究所包括的主要实验结果如下： 1 p b ”对a s i c s 的调控 p b 2 + 作为最重要的毒性会属离子，其对神经膜受体和离子通道的调控也广 受关注。我们的研究发现：p b ”以浓度依赖的方式，快速、可逆的抑制大鼠脊 髓背角( s p i n a ld o r s a lh o r n ，s d h ) 和海马c a l 区神经细胞的a s i c 电流。异源 表达系统的结果表明：a s i c i a 、a s i c l b 和a s i c 3 亚基介导的电流可以特异的 被p b 2 + 抑制。因此，a s i c s 是p b ”的分子靶点。由于a s i c i b 和a s i c 3 主要分 布在外周神经系统，而a s i c i a 在中枢神经系统有分布，因此我们的结果提示： a s i c l a 亚基是p b ”在中枢神经系统主要的a s i c 通道靶点。在中枢神经细胞进 行的c a 2 + 成像和电流钳实验表明：p b 2 + 抑制a s i c 介导的细胞外c a 2 + 内流和膜兴 巾固科学技术大学博十学伊沦文 奋性升高。由于a s i c s 特别是a s i c i a 和突触功能相关，所以我们认为：p b 2 + 对a s i c s 的抑制可能是p b ”神经毒性的一种分子机制之一。 我们还研究了p b 2 + 对以a s i c i a 电流为主的s d h 上a s l c s 的调控机制。我 们发现：p b 2 + 以电压不依赖的方式抑制a s i c 电流幅值，并且这种抑制和细胞内 分子信号无关。这些结果提示：p b 2 + 的作用靶点位于a s i c 通道细胞膜外侧、离 开a s i c 通道口一定距离的细胞外环上。p b ”与a m i t o r i d e 对a s i c s 调控的非竞 争性关系则进一步证实了这一推测。 此外，我们发现：p b “使a s i c s 激活曲线右移，但是不改变电流幅值的最 大值和h i l l 系数，说明p b 2 + 通过一种竞争性的方式减小a s i c s 对细胞外 r 的敏 感性，从而抑制a s i c 电流。有趣的是：c a 2 + 对a s i c s 的调控也有p h 依赖性。 通过三种不同顺序的给药方式，我们发现：尽管p b 2 + 和c a 2 + 都是二价金属离子。 但是它们对a s i c s 的调控方式不尽相同。最近，p a u k e r t 等人研究提示：a s i c l a 上有至少两个c a 2 + 的作用位点。一个是通道阻断位点，另一个据推测是调节性 位点。借用这个模型，我们认为在细胞膜外侧、离丌a s i c 通道口一定距离的 细胞外环上也存在p b 2 + 的两个作用位点，即：一个通道阻断位点，p b ”与之结 合可以阻断丌放状念下的a s i c 电流：另一个是调节性位点，p b 2 + 与之结合可以 引起a s i c 蛋白构象的改变，影响a s i c s 对h + 的亲和力。p b 2 + 结合到阻断位点 和( 或) 调节性位点，都可能影响h + 对a s i c s 的调控。 2 c u ”对a s i c s 的调控 c u 2 + 是人体必需微量元素，对于维持币常的神经功能发挥重要的作用。但 是，c u 2 + 含量异常也伴随一些神经系统疾病。我们在培养的下丘脑神经细胞上 发现：c u 2 + 快速而可逆的抑制a s i c 电流的幅值，减慢a s i c s 的脱敏。在海马 和皮层神经元上，我们也能观察到类似的现象。这些结果说明：c a 2 + 是中枢a s i c s 活性的内源性调节剂。我们的结果还显示：c u 2 + 对a s i c s 的调控不受膜电位改 变影响，说明c u 2 + 在a s i c s 二的作用位点离开a s i c 通道外口有一定距离。另 一方面，从c u 2 + 对a s i c s 激活曲线的影响来看，c u 2 + 和 r 对a s i c s 的调控作用 是一种非竞争性的关系。这种非竞争性的关系提示一神变构调控的机制。此外， c a 2 + 延长了a s i c s 的脱敏时程，进一步支持了变构调控的存在。我们进一步通 过三种不同顺宁的给药方式发现：预给药方式下，c 0 2 + 对a s i c s 抑制的幅值与 共给药和按顺序给药方式所得到的电流抑制幅值的线性叠加，在统计学上是没 有显著差异的。综合以上发现，我们推测：在a s i c s 的细胞外坏上有两个彼此 n 叶国科学技术大学博十学何论文 独立的c u 2 + 作用位点。个位点是通道阻断位点；另一个是调节性位点。静息 状态下，c u 2 + 与之结合引起变构调节，使a s i c s 对细胞外矿敏感性下降。从而 使a s i c 电流的幅值减小、通道脱敏时程延长。由于通道阻断位点和调节性位 点是彼此独立的，因而，我们可以观察到c u 2 + 分别结合到这两个位点所导致的 电流抑制叠加。 我还通过电流钳的实验，发现c u 2 + 可逆的抑制由于a s i c s 激活升高的神经 膜兴奋性。这种负反馈调控可能有助于保持t f 常的神经膜兴奋性。另外，我们 还明确：a s i c i a 亚基是c u ”的分子靶点。由于微摩浓度的c u 2 + 抑制a s i c l a 活 性，因此c u 2 + 在a s i c l a 介导的脑缺血酸毒过程中可能有保护性的作用。 3 下丘脑a s i c s 的初步研究 我们在培养的大鼠下丘脑细胞中记录到一种由细胞外酸溶液诱导的快速激 活而又快速失活的阳离子电流。这种离子电流可以被a m i l o r i d e 可逆的阻断、不 受膜电压变化的调控、并且主要出n a + 离子构成。当细胞外液p h 值低于6 8 7 0 时，这种酸电流就可以被记录到。根据这些电生理学和药理学特性，对比既往 在天然神经细胞和异源表达系统的研究，我们得出结论：下丘脑的这种酸电流 是由a s i c s 介导的。进一步分析实验结果，我们认为：下丘脑a s i c 电流主要 由a s i c l a 同聚体或者a s i c i a + 2 a 异聚体介导的。我们也不排除a s i c l a + 2 b 介 导下丘脑a s i c 电流的可能。我们这项研究的一个新发现就是：功能性a s i c 3 亚基可能也出现在中枢神经细胞中。我们所得到的r t o p c r 的初步结果对上述 推断提供了一个佐证。此外，下丘脑a s i c s 激活可以升高神经膜兴奋性，这可 能与调控激素分泌有关。由于下丘脑调控许多重要的生命活动过程，而不同的 a s i c 亚基承当不同的功能，因此多种a s i c 亚基出现在下丘脑提示a s i c s 参与 了下丘脑的多种生理、病理功能。 关键词：酸敏感离子通道( a s i c s ) ；铜离子；铅离子：钙离子；调控；下丘脑： 脊髓背角；海马；全细胞膜片钳；转染；细胞培养；大鼠 中国科学技术大学博士学位论文 a b s t r a c t a c i d - s e n s i n gi o nc h a n n e l s ( a s i c s ) a r ea m i l o r i d e - s e n s i t i v ea n dv o l t a g e i n s e n s i t i v e c a t i o nc h a n n e l st h a ta t ea c t i v a t e db ye x t r a c e l l u l a r 矿f o u rg e n e se n c o d i n gs i xa s i c s u b u u l t s ，a s i c l a , a s i c i b ，a s i c 2 a , a s i c 2 b ，a s i c 3a n da s i c 4 ，h a v eb e e nc l o n e d a n dd e m o n s t r a t e dt ob eb r o a d l ye x p r e s s e dt h r o u g h o u tt h eb o d yi n c l u d i n gt h ec e n t r a l a n dp e r i p h e r a ln e r v o u ss y s t e m i n c r e a s i n ge v i d e n c eh a sh i g h l i g h t e dt h er o l eo f a s i c si nt h ec e n t r a ln e r v o u ss y s t e mi nv a r i o u sp h y s i o l o g i c a la n dp a t h o l o g i c a l p r o c e s s e ss u c ha sl e a r n i n ga n dm e m o r y , e m o t i o n , r e t i n af u n c t i o n , i s c h e m i cb r a i n i n j u r ya n db r a i nt u m o r i na d d i t i o n , t h ec o n t r i b u t i o no fa s i c st os y n a p t i cf u n c t i o n h a sb e e n r e c e n t l ye l u c i d a t e d 。 i ti sw e l lk n o w nt h a ta s i c sa r cf u n c t i o n a l l yr e g u l a t e db ys o m ee x o - a n d e n d o g e n o u sa g e n t ss u c ha sm e t a li o n si n c l u d i n gp h y s i o l o g i c a l l yr e l e v a n tc a 2 + ，z n 2 + ， m 矿a n dt o x i c a l l yr e l e v a n tn i 2 + ，c d 2 + ，o d 3 + m o r e o v e r , u n r a v e l i n gt h ei n t e r a c t i o n b e t w e e nm e t a li o n sa n da s i c sw i l lp r o v i d et h es t r u c t u r ei n f o r m a t i o n , w h i c hi s h e l p f u lt ot h ed e s i g no fn o v e ld r u g st h a ts p e c i f i c a l l yt a r g e tt h e s ec h a n n e l s t h e r e f o r e ， i n0 1 1 1 s t u d y , w ee x a m i n e dt h ee f f e c t so fc u 2 + ，a r te s s e n t i a le l e m e n t ，a n dp b 2 + ，a w e l l - k n o w nn e u r o t o x i c a n l0 na s i c si nt h ec e n t r a ln e u r o n su s i n gw h o l e - c e l lp a t c h c l a m pc o m b i n e dw i t hc e l lt m m f e c t i o na n dc d + i m a g i n g b e s i d e s ，u s i n gw h o l e c e l l p a t c hc l a m p ，w em a d ep r e l i m i n a r yi n v e s t i g a t i o no nt h ea s i c si nt h eh y p o t h a l a m u s ， t h er e g i o no ft h eb r a i nt h a tc o n t r o l sal a r g en u m b e ro fb o d i l yf u n c t i o n s t h em a j o r f m d i n g sa r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 t h em o d u l a t i o no f a s i c sb yp b 2 + a ta h o l d i n gp o t e n t i a lo f 一5 0m v , e x t r a c e l l u l a rp b 2 + r a p i d l ya n dr e v e r s i b l yi n h i b i t e d t h ea m p l i t u d eo fa s i cc u n e n t si nt h ea c u t e l yd i s s o c i a t e dh i p p o c a m p a lc a ia n d s p i n a ld o r s a lh o r n ( s d h ) n e u r o n so ft h er a ti nac o n c e n t r a t i o n d e p e n d e n tm a n n e r t h er e s u l t sf r o mt h ec h oc e l l si r a n s f e c t e dw i t hf i v em a j o ra s i cs u b u n i t s ：l a l b2 a 2 ba n d3i nc o m b i n a t i o ns h o w e dt h a tt h ea s i cc u r r e n t sm e d i a t e db ya s i c l a 1 b 。 a n d3w e r ei n h i b i t e db yp b ”s i n c ea s i c l ba n d3h a v eb e e nr e p o r t e dt ob e e x p r e s s e di nt h ep e r i p h e r a ln e r v o u ss y s t e mo f t h er a t , w es u g g e s tt h a ta s i c i ai st h e m a i nm o l e c u l a r t a r g e to f a s i c si nt h ec e n t r a ln e r v o u ss y s t e m w 中国科学技术大学博士学位论文 n e x t , w es t u d i e dt h em e c h a n i s m su n d e r l y i n gt h em o d u l a t i o no f a s i c sb yp b 2 + i n t h es d hn e u r o n si nw h i c ha s i cc u r r e n t sa r em a i n l ym e d i a t e db ya s i c l a w ef o u n d t h a tp b 2 + - i n d u c e di n h i b i t i o no fa s i cc u r r e n t sw b $ v o l t a g e - i n d e p e n d e n t ，a n dn o t m o d i f i e db yi n t r a c e l l u l a rs i g n a l i n gm e s s e n g e r s t h e e r e s u l t ss u g g e s tt h a tt h ea c t i o n s 沁【s ) o fp b 2 + a 佗l o c a t e d o ne n t r a c e l l u l a rd o m a i no ft h e s ec h a n n e l s t h e n o n - c o m p e t i t i v ei n t e r a c t i o no fp b 2 + a n da m i l o r i d ew i t ha s i cc u r r e n t sa l s os u p p o r t s t h i ss p e c u l a t i o n f u r t h e r m o r e ，w ef o u n dt h a tp b 2 + s h i f t e da c t i v a t i o nc u r v eo fa s i c si nap a r a l l e l m a n n e rw i t h o u t s i g n i f i c a n t l ya l t e r i n gt h em a x i m a lv a l u ea n dh i l lc o e f f i c i e n t ， s u g g e s t i n gt h a tp b 2 + r e d u c e dt h ea f f i n i t yo fa s i c sf o r 旷i nac o m p e t i t i v em a l m e l n o t a b l y , t h ec a ? m o d u l a t i o no fa s i c si sa l s op h d e p e n d e n tm a n n e r t oe x a m i n e t h e i rp o s s i b l ei n t e r a c t i o n si ni n h i b i t i n gt h e s ec h a n n e l s ，w ec o - 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d e p e n d e n t l yi n h i b i t e dt h ea m p l i t u d eo f a s i cc u r r e n t s ，a n ds l o w e dd o w nt h ed e s e n s i t i z a t i o no fa s i cc h a n n e l s s i m i l a r r e s u l t sw e r eo b t a i n e df r o mh i p p o e a m p a la n dc o r t i c a ln e u r o n so f t h er a t t h e s er e s u l t s i d e n t i f i e dc u ”a sa ne n d o g e n o u sm o d u l a t o ro fa s i ca c t i v i t y f u r t h e rs t u d ys h o w e d t h a tt h ec u 2 + m o d u l a t i o no fa s i c sw a si n d e p e n d e n to fc h a n g ei nm e m b r a n e v 中国科学技术大学博士学位论文 p o t e n t i a l ss u g g e s t i n gt h a tt h ea c t i o ns i t e ( s ) o fc u ? o na s i cc h a n n e li sl o c a t e do n e x t r a c e l l u l a rd o m a i n i na d d i t i o n , t h ee f f e c t so fc u ”o na c t i v a t i o nc u r v eo fa s i c s i n d i c a t ean o n - c o m p e t i t i v em e c h a n i s m , w h i c hi m p l i e sa l la l l o s t c d cm o d u l a t i o n n e p r o l o n g e dd e s e n s i t i z a t i o no fa s i c sb yc 一+ s u p p o r t st h i ss p e c u l a t i o n 。e m p l o y e d t h r e ed i f f e r e n tm o d e so fd r u ga p p l i c a t i o n , w ef o u n dt h a tt h ei n h i b i t o r ye f f e c ti n p r e t r e a t m e n tp r o t o c o lw a ss t a t i s t i c a l l yi d e n t i c a lt ot h a to ft h el i n e rs n m m a t i o nf r o m c o a p p l i c a t i o np r o t o c o la n ds e q u e n t i a la p p l i c a t i o np r o t o c 0 1 b a s e do nt h e s er e s u l t s ， w es p e c u l a t et h a tt w os e p a r a t ea c t i o ns i t e s ，ab l o c k i n gs i t ea n da m o d u l a t i n gs i t e , a r e l o c a t e do nt h ee x t r a c e l l u l a rd o m a i no fa s i c s c u z + r o d u c e ds e n s i t i v i t yo fa s i c st o rv i at h e s ea c t i o ns i t e s ，w h i c ha c c o u n t sf o rt h er e d u c e da m p l i t u d eo f a s i cc u r r e n t s a n dt h ep r o l o n g e dd e s e n s i t i z a t i o no ft h e s ec h a n n e l s s i n c et h et w os i t e sa r es e p a r a t e , w et h u so b s e r v e dac u r n u l a t i v ei n h i b i t i o nc a u s e db yc u 2 + b i n d i n gt ob o t hs i t e s a n o t h e rf i n d i n gi nt h i ss t u d yw a st h a tc u ”r e v e r s i b l ya t t e n u a t e dt h ei n c r e a s e d m e m b r a n ee x c i t a b i l i t ym e d i a t e db ya c t i v a t i o no fa s i c s t l l i sn e g a t i v em o d u l a t i o n m a y b eh e l p f u lt om a i n t a i nn o r m a ln e u r o n a le x c i t a t i o nd u r i n gs y n a p t i ct r a n s m i s s i o n f r o mt h er e s u l t sf r o mc h oc e l l se x p r e s s i n ga s i c l as u b u n i t , w ef o u n dt h i ss u b u n i t i si n h i b i t e d b yc + s i n c ea s i c l a - m e d i a t e da c i d o t o x i c i t yi st h ei m p o r t a n t m e c h a n i s mo fi s c h a m i cb r a i ni n j u r y , c 伍“一i n d u c e di n h i b i t i o no fa s i c i am a yb e p r o t e c t i v ei nt h ec o n d i t i o i l so fs t r o k e 3 t h ea s i c si nt h eh y p o t h a l a m u a w er e c o r d e dp r o t o n - i n d u c e dc a t i o nc u r r e n t si nt h ec u l t u r e dh y p o t h a l a m i cn e u r o n so f t h er a t t h e s et r a n s i e n ti n w a r dc u r r e n t sw i t ha na c t i v a t i o nt h r e s h o l do fa r o u n dp h 6 8 ，w e r em a i n l yc a r r i e db yn 矿，a n dr e v e r s i b l yb l o c k e db ya m i l o r i d e ，t h ek n o w n a s i ca n t a g o n i s t b a s ko nt h e s et y p i c a le l e c t r o p h y s i o l o g i c a la n dp h a r m a c o l o g i c a l p r o p e r t i e s ，w ea t t r i b u t et h e s ec u r r e n t si nt h eh y p o t h a l a m i cn e u r o n st oa s i c s f u r t h e r s t u d ye x h i b i t e dt h a th o m o m e r i ca s i c l ac h a n n e l sa n dh e t e r o m e r i ca 8 i c l a 十2 a c h a n n e l sm a ym e d i a t et h ea s i cc u r r e n t si nt h eh y p o t h a l a m i cb e b r o n s w ec a nn o t e x c l u d et h ep r e s e n c eo fh e t e r o m e r i ca s i c l a + 2 br e s p o n s i b l ef o ra s i cc u r r e n t s a n o v e lf m d i n gi nt h i ss t u d yi st h a tf u n c t i o n a la s i c 3c h a n n e l sm i g h tb ep r e s e n ti nt h e c e n t r a ln e u r o n so f t h er a t t h e s ec o n c l u s i o n sh a v eb e e ns u p p o r t e db yt h ep r e l i m i n a r y r e s u l t sf r o mr t - p c r a n o t h e rf m d i n gi nt h i ss t u d yi st h a tm e m b r a n ed e p o l a r i z a t i o n v l 中国科学技术大学博士学位论文 i nt h eh y p o t h a l a m i cn e u r o n sc o u l db ei n d u c e db yam i l da n dm o d e r a t ed r o pi n e x t m e e l l u l a rp ht h a ti sw i t h i nt h er a n g el o c a l l yr e a c h e db yp hf l u c t u a t i o n sd u r i n g n o r m a ls y n a p t i ct r a n s m i s s i o no rd u et ot i s s u ea c i d o s i so c c u r r i n gi nt h ep a t h o l o g i c a l c o n d i t i o n s t h e r e f o r e ，i ti sc o n c e i v a b l et h a tt h eh y p o t h a l a m i ca s i c sm a yr e g u l a t e h o r m o n er e l e a s ef r o mh y p o t h a l a m i cn e u r o n sv i aa s i c - t r i g g e r e dm e m b r a n e d e p o l a r i z a t i o n 。c o n s i d e r i n gt h a td i f f e r e n ta s i cs u b t y p e s a r ei n v o l v e di nm a n y p h y s i o l o g i c a la n dp a t h o l o g i c a lp r o c e s s e s ，a n dt h eh y p o t h a l a m n sm e d i a t e sd i s t r a c t f u n c t i o n s ，t h ep r e s e n c eo fm u l t i p l ea s i cs u b u n i t ss u g g e s t st h e i rp o t e n t i a lr o l e si n t h i si m p o r t a n tb n d nr e g i o n k e yw o r d ：a c i d s e n s i n gi o nc h a n n e l ；c u 2 + ：p b 2 + ；c a 2 + , h y p o t h a l a m n s ；m o d u l a t i o n ； s p i n a ld o r s a lh o r n ；h i p p o c a m p u s ；w h o l e - c e l lp a t c hc l a m p ；t r a n s f e c t i o n ；c e l lc u l t u r e ； r a t v n 中国科学技术大学学位论文相关声明 本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工 作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对 本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。 本人授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即： 学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 作者签名： 中国科学技术大学博士学位论文 1 1 前言 第一章酸敏感离子通道及其功能调控 酸敏感离子通道( a c i d s e n s i n gi o nc h a n n e l s ，a s i c s ) 是一类由旷门控的阳 离子通道( 1 ) 。a s i c s 属于上皮n a + 通道蜕变蛋白( e p i t h e l i a ls o d i u m c h a n n e l d e g e n c r i n ，e n a c 加e g ) 离子通道超家族( 图1 1 ) 。这是一大类具有n 矿 通透性、能被利尿药阿米洛利( a m i l o r i d e ) 所抑制、不受电压门控的阳离子通 道，广泛分布于从线虫到人类的各种动物体内( 2 ) 。 早在上世纪8 0 年代初，k r i s h t a l 和p i d o p l i c h k o 就在大鼠脊神经节和三叉 神经节上记录到一种由细胞外溶液快速酸化而激活的阳离子电流( 3 ，4 ) 。而 a k a i k e 研究组在中枢神经细胞中也记录到这种由h + 激活的电流( 5 ) 。这一类离子 通道的突出特点就是：通透阳离子，并且受细胞外溶液口h 值变化调控。1 9 9 7 年，l a z d u n s k i 研究组克隆a s i c 基因，并且系统的研究了这种介导酸激活阳离 子电流的膜离子通道，将它命名为酸敏感离子通道( a c i d - s e n s i n gi o nc h a n n e l ， a s i c ) ( 6 ) 。这一名称一直应用至今。近年来，随着分子生物学、电生理学、药 理学、行为学及其他多种研究手段的应用，人们对a s i c s 的分子结构、在组织 中的分布、生物物理学及药理学特性、生理及病理功能等都有了比较系统和深 入的认识。 目前，人们已克隆了四种编码哺乳动物a s i c s 的基因，它们分别是a s i c i 、 a 黝c 2 、a 舒和a s i c 4 。由这些基因编码了6 种a s i c 亚基蛋白：a s i c l a 、 a s i c i b 、a s i c 2 a 、a s i c 2 b 、a s i c 3 和a s i c 4 。其中a s i c i b 是a s i c i a 的剪接 异变体，而a s i c 2 b 是a s i c 2 a 的剪接异变体。这几种a s i c 亚基的生物物理学 和药理学特性不尽相同，在体内的分布也有一定的组织特异性，对应的生理、 病理功能也有所不同。 1 2 a s i c s 的结构 迄今为止，人们仍然不知道a s i c s 的真实结构。目前一般推测认为：a s i c 通道是由4 个亚基组成。每个亚基有4 0 0 到6 0 0 个氨基酸，是i 条包含2 个疏 水性跨膜结构域( t r a n s m e m b r a n ed o m a i n ，t m ) 和一个大的细胞膜外侧袢形结 构域( e x t r a c e l l u l a rl o o p ) 的多肽( 2 ) 。细胞内侧为相对较短的c 端和n 端( 图 中国科学技术大学博士学位论文 1 2 ) 。其中，t m 2 主要组成通道孔壁，决定了通道的离子选择性( s e l e c t i v i t y ) 。 而t m 2 及其之前的一段区域( p r e - t m 2 ) 是a m i l o r i d e 结合的位点( 7 ) 。此外，在 p r e t m 2 有1 个甘氨