新型选择性K+通道阻滞剂Talatisamine对Kv2.1亚型的调制作用及机制

电压门控K+通道（Kv）亚型选择性的调制剂是研究通道相关病理生理学机制的药理学探针，也能为寻找新的治疗药物靶点提供有力帮助。Talatisamine是本课题组发现的新型选择性延迟整流K+通道（IK）阻滞剂，它对神经元IK通道的阻滞活性比经典阻滞剂四乙胺强约20倍。神经元IK通道主要由Kv2.1亚基组成，本项目拟采用膜片钳和分子克隆等技术进一步研究Talatisamine对Kv2.1亚型的阻滞作用，结合定点突变技术识别Talatisamine与Kv2.1通道外口相结合的关键性残基，解析Talatisamine特异性识别Kv2.1通道的分子机制和结合位点，并以它为探针研究β淀粉样蛋白（Aβ）导致IK/Kv2.1通道上调在阿尔茨海默病（AD）中的病理生理学意义。研究结果有望为K+通道药物设计提供重要发现，并且对于阐明K+通道相关的AD病理生理机制和发现新的药物靶点具有重要的理论和实际意义。

本项目采用生物化学、形态学、高内涵分析、分子克隆和膜片钳等实验技术，研究探讨了新型钾离子通道阻滞剂Talatisamine对Aβ寡聚体诱导中枢神经元凋亡的抑制作用及其分子机制。研究发现Talatisamine能够有效抑制Aβ寡聚体对原代培养神经元的毒性作用，包括细胞活性下降、细胞膜通透性增加、线粒体损伤、钾离子外流增加以及凋亡信号途径的激活，Bcl-2下降,Bax增加，caspase-3和 caspase-9的激活。Talatisamine的神经保护作用与其对钾离子通道的阻滞活性密切相关，主要通过阻滞IK/Kv2.1介导的钾离子外流抑制神经元凋亡，与经典的IK/Kv2.1通道阻滞剂TEA有相似的药理作用。通道动力研究发现Talatisamine 使Kv2.1钾离子通道的激活曲线右移，延迟了钾离子通道的激活，从而使钾离子外流减少，这恰好对抗了Aβ寡聚体对IK/Kv2.1电流的增加作用。上述研究结果提示Talatisamine有可能成为抑制Aβ寡聚体神经毒性的先导化合物，我们所提供的信息对于研发治疗阿尔茨海默病的新型药物具有重要参考价值。