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目的:钙激活氯通道在多种细胞、组织及器官中发挥重要的生理作用,最近研究证实ANO1(TMEM16A)是钙激活氯通道(CaCC)的编码基因。然而,ANO1(TMEM16A)基因是否在血管内皮细胞中编码钙激活氯通道还不清楚。本研究旨在明确新生小鼠心脏血管内皮细胞中(CVECs) ANO1(TMEM16A)是否编码CaCC,并揭示在缺氧时,ANO1(TMEM16A)编码的CaCC的表达、活性是否改变并探讨相关机制。 方法:应用蛋白印迹、实时定量PCR、共聚焦成像检测在正常或缺氧实验条件下,ANO1(TMEM16A)在CVECs中的表达及分布;应用实时定量PCR检测在缺氧时ANO1(TMEM16A)剪切变体比例是否改变,应用全细胞膜片钳技术结合药理学方法、基因沉默技术,在正常或缺氧实验条件下,检测ANO1(TMEM16A)编码的CaCC的生物物理学特征包括电流密度,电流对钙离子及膜电压的敏感性在内的变化情况。 结果:我们发现ANO1(TMEM16A)的mRNA及蛋白质在CVECs中表达,并且ANO1(TMEM16A)主要分布在CVECs的细胞膜;在CVECs中检测到的电流的具有钙敏感性,电压依赖性,外向整流的特点。该电流的离子选择性,及其药理学特性与经典的CaCC的十分相似。进一步实验发现,CVECs中所检测到的CaCC可被ANO1(TMEM16A)的特异性抑制剂T16Ainh-A01和特异性的抗ANO1(TMEM16A)通道微孔的抗体所抑制,当应用针对ANO1(TMEM16A)的shRNA在CVECs中敲减ANO1(TMEM16A)基因时,CaCC的电流幅度显著减小。上述实验结果提示:ANO1(TMEM16A)基因在CVECs中编码CaCC(ICl.Ca)、且其生物物理学特征与经典的几乎一致。当在缺氧的条件下(2%O2)培养CVECs,ANO1(TMEM16A)的mRNA、蛋白质的表达量显著上调,且其剪切变体的比例发生变化。缺氧时,ANO1(TMEM16A)基因编码的CaCC的电流幅度显著增加,缺氧诱导的CaCC幅度的增加被ANO1(TMEM16A)的特异性抑制剂T16Ainh-A01和特异性的抗ANO1(TMEM16A)通道微孔的抗体所抑制。缺氧培养时,CVECs的增值率显著提高,但T16Ainh-A01并不抑制缺氧诱导的CVECs增值。 结论:在CVECs中ANO1(TMEM16A)基因编码ICl.Ca,缺氧时ANO1(TMEM16A)基因编码的ICl.Ca电流显著增强,缺氧通过上调ANO1(TMEM16A)的蛋白质表达水平、改变ANO1(TMEM16A)的剪切变体表达比例而使该通道对膜电压及钙离子的敏感性而实现对ANO1(TMEM16A)基因编码的ICl.Ca的调节作用。我们的实验结果提示,在心脏缺血时,ANO1(TMEM16A)基因编码的ICl.Ca的功能在心肌缺血/缺氧等病理生理过程中可能具有一定调节作用,ANO1(TMEM16A)基因编码的ICl.Ca有可能成为治疗心脏缺血损伤的一个潜在的靶点。