目的 研究药物(胃肠动力药西沙比利和喹诺酮类抗生素莫西沙星)和点突变L235P(该突变来源于一例伴有自发性酮症倾向、胰岛素分泌功能低下,胰岛素治疗敏感表现的大型显性遗传糖尿病家系。通道亚单位的第235位氨基酸亮氨酸变为脯氨酸,以下简称L235P突变。)对于野生型KCN钾通道电流的影响。
方法 药物研究:利用Lipofectamine2000转染试剂将WT-KCN质粒瞬时转染至HEK293细胞,使其表达WT-KCN通道,利用全细胞膜片钳技术记录WT-KCN电流。灌流不同浓度西沙比利(或莫西沙星)后,分析西沙比利(或莫西沙星)的浓度和作用时间对WT-KCN电流的影响。突变体研究:根据转染质粒不同将实验分为三组:WT-KCN组,L235P组,WT-KCN+L235P组。利用Lipofectamine2000转染试剂将三组质粒分别瞬时转染至HEK293细胞使其表达相应的通道蛋白。采用全细胞膜片钳技术研究正常和突变体KCN电流的性质,细胞免疫荧光技术研究通道蛋白的亚细胞分布。
结果 西沙比利和莫西沙星均可抑制WT-KCN电流,且抑制作用随着时间延长、药物浓度的增加而逐渐增强,最终可达完全抑制。L235P组和WT-KCN+L235P组的通道电流密度与WT-KCN组相比显著降低,但电生理性质如失活、去活、失活后的恢复等无显著变化。细胞免疫荧光实验发现与WT-KCN组相比,L235P组和WT-KCN+L235P组的通道蛋白在细胞膜上的分布减少,主要集聚在细胞核周围。
结论 西沙比利和莫西沙星均对HEK293细胞表达的WT-KCN通道有抑制作用,该抑制作用具有浓度依赖性和时间依赖性,即浓度越高,时间越长,抑制效果越明显,直至电流降低至稳态或消失。L235P突变主要通过使细胞膜上有效KCN通道数目减少,进而导致外向输送钾离子的功能减弱,这意味着L235P突变是一种新型的功能缺失型突变。