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大电导电压和钙激活钾通道的计算模型:对逼尿肌平滑肌细胞钙动力学和电生理的影响。 (英语) Zbl 1416.92048号

小结:大电导电压和钙激活钾(BK)通道在调节膀胱壁逼尿肌平滑肌的兴奋性方面起着关键作用。这些通道在分子结构、药理学和电生理学方面具有广泛的特征。它们控制动作电位的复极和超极化相,从而调节平滑肌的放电频率和收缩曲线。一些研究小组报告了在类似实验条件下,BK电流和I-V曲线的不同轮廓。然而,没有一个单一的计算模型能够调和这些明显的差异。鉴于通道的生理重要性,必须了解其机械基础,以便创建现实模型。本文基于Hodgkin-Huxley公式,提出了一个BK通道的计算模型,该模型利用三个激活过程构建:膜电位、膜上电压门控钙通道的钙流入和肌浆网上ryanodine受体的钙释放。在我们的模型中,我们将差异图谱归因于通道在激活过程中接收的潜在胞浆钙。该模型使我们能够对BK通道激活背后的膜下钙动力学的性质进行启发式预测。我们使用该模型再现了该通道的各种生理特性,并发现模拟响应与实验结果一致。此外,我们还利用该模型研究了该通道在动作电位和自发瞬态超极化等电生理信号中的作用。此外,还模拟了BK通道开放剂mallotoxin和NS19504对逼尿肌平滑肌细胞的临床作用。我们的研究结果支持这些药物用于改善膀胱过度活动状态的建议。因此,我们提出了一个生理上真实的BK通道模型,该模型可以与离子通道、泵和交换器等其他生物物理机制相结合,以进一步阐明其与细胞内钙环境的微域相互作用。

MSC公司:

92C30型 生理学(一般)
92立方37 细胞生物学
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