收藏本站
《华中科技大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

BKs和BKi通道在大鼠嗜铬细胞动作电位中的作用

孙亮  
【摘要】: BK通道是一种能同时响应细胞膜电压和胞内钙浓度变化的钾离子通道。它广泛地存在于除心脏肌细胞外的可兴奋细胞和不可兴奋细胞中,对调节细胞膜电位起到重要作用。然而,由于它复杂的动力学机制,传统的Hodgkin-Huxley(H-H)模型不能很好地表述其动力学特征,进而也就不能描述其在动作电位中的功能。本课题中,我们提出用MWC变构动力学模型来描述BK通道,取代H-H模型中简单的表达式的方法,然后用它模拟大鼠嗜铬细胞中BK通道对动作电位的贡献。 本文以BK通道为研究对象,针对实验数据进行了详尽分析,对通道的激活、去激活、失活、恢复等变构过程给予了说明,提出相应的动力学模型,并给出了确定模型参数的方法。 在对BKi去激活实验数据的尾电流进行分析的时候,针对其出现的整流现象,我们将传统的离子电导的计算方法进行了剖析,进而对H-H模型中有关离子电导的计算表达式做了相应的调整。 在引入蛋白质变构模型理论的基础上,我们从生物物理过程和化学动力学的角度,对离子通道的状态改变有了更为进一步的认识。我们将变构模型的状态之间的转换与马尔科夫过程联系起来,并应用微分方程的观点提出了对模型状态的分布概率求解的方法。 为此,我们用了几年的时间编写了一套模型仿真程序CeL。该程序应用变步长的Runge-Kutta算法,对状态模型构成的微分方程组进行时间上的积分求解,实现了对离子通道电流的模拟。根据总的跨膜电流与膜电容和膜电压之间的关系,在对各离子通道建立模型的基础之上,我们又进而实现了对动作电位的模拟。 通过比较实验数据和模拟结果,我们首次证明:BK通道对动作电位的复极化、超极化,以及后超极化过程具有重要的调节作用;有失活的BK(BKi)通道有利于动作电位的连续发放;无失活的BK(BKs)通道阻碍动作电位的连续发放;在动作电位发放期间,BKi的电流由小逐渐增大然后减小至一个稳定的水平,而BKs的电流则持续地增大;当没有外钙时,BKs和BKi细胞都只能发放一个动作电位。我们发现促进动作电位连续发放的BK(BKi)通道的关键点不在于beta2亚基诱发通道失活,而是在于beta2亚基使通道变得更容易激活。 由于我们各通道的动力学模型很容易获得并且远比表达式灵活、精确,因此,新方法不仅比H-H模型更精确和更方便,而且可以被用来研究更复杂的离子通道。不仅如此,该方法对研究细胞中的分泌过程也有广泛地应用。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R33

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马欣,臧伟进,李孝光,李贵荣;硫酸锌对心肌慢反应电活动和哇巴因引起振荡后电位的影响[J];药学学报;1988年06期
2 陈思维,张既宣,徐朝峰;古罗酸伯喹对豚鼠心肌生物电活动的作用[J];沈阳药科大学学报;1988年03期
3 王志安;;生理学讲座——第一讲 生物电与临床电检查[J];中国临床医生;1988年08期
4 李良军;赵妍丽;朱寄天;曾晓荣;;轴突动作电位的计算机模拟[J];泸州医学院学报;1988年Z1期
5 王洪新,陶亮,饶曼人;前胡丙素对培养乳鼠心肌细胞自发性收缩及动作电位的影响[J];药学学报;1995年11期
6 许波,杨军,苏踊跃;外源性神经生长因子对三叉神经损伤修复的影响[J];贵阳医学院学报;2002年06期
7 鲁洋;李淑梅;张文杰;张小昊;;艾司洛尔对心室肌细胞动作电位及L-型钙离子通道的影响[J];中国老年学杂志;2010年03期
8 梁俊晖;;引导电极间距对蟾蜍坐骨神经干动作电位时程的影响[J];四川生理科学杂志;2010年03期
9 周延明;梁若冰;赵秀丽;张明辉;武峰;朱波;;甲基苯丙胺对豚鼠心室肌细胞动作电位及延迟整流钾电流的影响(英文)[J];中国药理学与毒理学杂志;2010年06期
10 施铮;徐毅;周淑媛;彭国平;陈龙;;双黄连粉针剂对豚鼠心肌电生理的影响[J];中国药理学与毒理学杂志;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汤黎明;;神经阈值图谱及相关研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
2 徐秋晶;张明明;万柏坤;;多尺度熵在与想象动作电位相关的注意力区分中的应用[A];天津市生物医学工程学会第29届学术年会暨首届生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2009年
3 祁小燕;张志雄;;甘草次酸对缺血豚鼠心室肌细胞动作电位的影响[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
4 朱秀委;张宇;夏灵;孙奇;唐闽;;心房肌细胞动作电位建模仿真[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
5 朱一博;林野;;牙种植体骨感知现象外周神经机制的电生理实验研究[A];第六届全国口腔种植学术会议论文汇编[C];2009年
6 于海业;李国臣;马成林;;植物电位信号采集系统的开发与应用(英文)[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
7 张安英;宴青;庞小锋;;外加电场对心肌动作电位的影响[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(下册)[C];2007年
8 唐艳红;黄从新;赵庆彦;江洪;王晞;梁锦军;胡萍;;迷走神经和肺静脉刺激对心房肌动作电位和乙酰胆碱激活钾电流的影响[A];中华医学会心电生理和起搏分会第八次全国学术年会论文集[C];2008年
9 尹少华;杨基海;梁政;陈香;李强;;一种运动单位动作电位发放检测方法[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
10 贾占峰;贾庆忠;刘伯一;王娜;张海林;;神经生长因子通过抑制M电流增强大鼠交感神经元兴奋性[A];“以岭医药杯”第八届全国青年药学工作者最新科研成果交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 袁一雪 陈上;七天长假超出人类心理极限?[N];北京科技报;2005年
2 王丽;BKS节能控制系统在上海地铁成功运用[N];中国建设报;2010年
3 本报记者 慕欣;揭开睡眠猝死之谜[N];医药经济报;2009年
4 蒋明;锰对人体周围神经系统有损伤[N];健康报;2006年
5 余志平;以新靶标研发房颤治疗药物备受瞩目[N];中国医药报;2005年
6 记者 夏斐 通讯员 蒋明 楚静;锰对人体周围神经系统有损伤[N];光明日报;2006年
7 蒋明;锰过量对周围神经系统有损伤[N];中国医药报;2006年
8 刘琰;我在提醒你注意[N];科技日报;2002年
9 清华大学生物科学与技术系教授 谢佐平;破译学习和记忆的奥秘[N];科技日报;2001年
10 李延斌;中药抗心律失常的研究进展[N];中国医药报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙亮;BKs和BKi通道在大鼠嗜铬细胞动作电位中的作用[D];华中科技大学;2008年
2 段开来;动作电位编码对神经细胞分泌的调控[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2004年
3 熊禹;单细胞电生理模拟软件的开发与动作电位的建模与仿真研究[D];华中科技大学;2009年
4 周仲兴;复合下肢想象动作电位的特征识别新技术研究[D];天津大学;2009年
5 姚伟;大鼠纹状体多巴胺分泌的电化学记录技术及其在体(in vivo)研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2007年
6 巩燕;1.Ca~(2+)转运机制—Na~+/Ca~(2+)交换对狗心室肌细胞复极的影响  2.动作电位参数作为区分狗心室肌心内膜、心外膜和心肌中层M细胞的可行性研究[D];新疆医科大学;2003年
7 章茜;小电导-Ca2+-激活K+通道在小鼠房室结细胞的表达及其功能的研究[D];郑州大学;2007年
8 喻德旷;心室三维可视化及心电仿真建模[D];第一军医大学;2005年
9 彭小清;膜表面唾液酸化在损伤的初级感觉神经元兴奋性异常中的作用[D];中国协和医科大学;2004年
10 常文利;复杂网络上神经元系统对刺激的响应[D];兰州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈敏;基于直流电刺激的细胞生长培养系统的研究[D];重庆大学;2005年
2 姜涛;吗啡对大鼠外周神经动作电位和传导速度的影响[D];山东大学;2005年
3 韩丹丹;氧化苦参碱的抗心律失常作用及其机制研究[D];吉林大学;2006年
4 关玥;间歇性低压低氧处理降低大鼠右心室乳头肌对异丙肾上腺素的反应[D];河北医科大学;2007年
5 杨荣慧;2-苯甲酰甲基-4H-1,4-苯并噻嗪-3-酮对豚鼠乳头肌、窦房结动作电位的影响[D];河北医科大学;2009年
6 刘晶;丁卡因和罗哌卡因对臂丛神经功能和形态学影响的研究[D];南昌大学;2009年
7 蒋萍;雌、孕激素联合应用对豚鼠心室乳头肌动作电位和收缩力的影响[D];新疆医科大学;2003年
8 许微;神经纤维动作电位传递速度的模型与分析[D];天津大学;2004年
9 齐翠;白介素1β对大鼠皮层神经元钠电流及动作电位的作用研究[D];河北大学;2011年
10 张朝普;血管紧张素转换酶抑制剂福辛普利晚期预适应抗再灌注性心律失常及其电生理机制的实验研究[D];吉林大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026