凋亡早期的细胞容积缩小(apoptotic volume decrease ,AVD)是凋亡过程的一个关键环节,氯通道及钾通道的激活是已知的凋亡过程事件中最早发生的变化。然而,我们对凋亡全过程中由多通道活动而产生的多种离子运动和它们对AVD和凋亡的综合影响还知之甚少。本研究主要采用最新发展的非损伤微测技术,结合膜片钳、细胞图像、计算机等技术,探讨了鼻咽癌细胞凋亡过程多种离子流与细胞容积、细胞凋亡的关系,构建了离子-凋亡性细胞容积缩小-凋亡的数学模型,发现凋亡诱导剂引起Cl-、K+、 H+ 离子跨膜转运活动发生变化,诱导AVD,在凋亡过程中这些离子跨膜转运规律不相同,而且它们对AVD和凋亡的重要性排序也不一样。氯通道的激活在AVD和凋亡中起着关键作用,Cl- 流可预测细胞容积的变化以及细胞凋亡的发生概率,而钾通道主要在激发AVD的早期起作用。P2嘌呤受体信号途径参与了凋亡早期氯通道的激活。本项目的完成有助于从离子流、AVD的角度揭示凋亡发生、发展规律,为研发离子通道介导的新型抗肿瘤药物提供了重要的实验依据。
英文主题词Apoptosis; Ion Channels; Non-invasive Ion-selective Microelectrode Techniques; Patch-clamp Techniques; Mathematic Models