血管相关疾病中缝隙连接的研究进展(1)
摘要：缝隙连接(Gap junction，GJ)是相邻细胞间的特殊膜结构，由连接蛋白(Connexin，Cx)排列成中空的半通道而形成。GJ可介导细胞间直接的信号交流，参与细胞间电及化学偶联。GJ广泛存在于血管中，其结构、功能的变化对血管结构及功能具有重要作用，在血管相关疾病，如高血压、动脉粥样硬化等疾病中，对于GJ有较多研究。本文就GJ的生物学功能及调节；其在高血压、动脉粥样硬化中的作用进行一综述。
关键词：缝隙连接；连接蛋白；高血压；动脉粥样硬化
Research Progress of Gap Junction in Vascular Diseases
ZHAO Shan-yu1，WANG Bin2
(1.Department of Pathology，School of Basic Medical Sciences，Dali University，Dali 671000，Yunnan，China；
, 百拇医药
2.Department of Pharmacy，Affiliated Hospital of Dali University，Dali 671000，Yunnan，China)
Abstract：Gap junction(Gap junction，GJ)is a special membrane structure between adjacent cells，which is formed by connecting the protein(Connexin，Cx) into a hollow half channel.GJ can mediate direct cell-to-cell signaling and participate in intercellular and chemical coupling.GJ is widely found in blood vessels，its structure and function of the vascular structure and function plays an important role in vascular-related diseases，such as hypertension，atherosclerosis and other diseases，for GJ have more research.This article on the biological function of GJ and regulation；its role in hypertension，atherosclerosis in a review.
, 百拇医药
Key words：Gap junction；Connexin；Hypertension；Atherosclerosis
縫隙连接(Gap junction，GJ)是细胞间直接进行信息交流的通讯形式之一，又被称为通讯连接或间隙连接，是一种特殊的膜结构，由相邻两个细胞间的连接通道排列而成。所有哺乳动物组织中几乎都有GJ通道的存在，其能促进相邻细胞间电、化学信号的交流，参与诸多生理过程的调控，如：细胞的增殖及分化、新陈代谢、机体内环境的稳定等。GJ还参与血管张力维持的调节，因而在对血管相关疾病的研究中，使其受到广泛的关注。本文就GJ的结构、功能和调节；其与高血压、动脉粥样硬化等的关系做一综述。
1 GJ的结构、功能和调节
1.1 GJ的结构 GJ是由细胞膜上的连接子相互衔接而成的一种特殊膜结构。连接子是由六个缝隙连接蛋白(Connexin，Cx)在细胞膜内环绕排列而成的中空半通道，即跨膜蛋白通道。两个连接子通过半胱氨酸而形成二硫化物的桥梁结构，从而可使环保持其稳定性[1]。Cx类型不同，所形成的连接子不同，由连接子构成的连接通道亦不同。不同Cx分子间组合形成的GJ通道，其导电性和通透性有所不同， 从而致GJ在结构组成及功能上具有多样性[2]。在超微结构水平，GJ由其高电子密度五板层膜结构而被观察到，直径大约9～10 nm[3]。
, http://www.100md.com
1.2 GJ的基本功能 GJ除了能在细胞间起机械连接作用外，还能以电偶联、化学偶联两种方式介导细胞间电、化学信号的传递，能够允许电信号、分子质量低于1000D的离子或小分子物质或直径小于1.0 nm的物质通过。GJ是唯一一种允许邻近细胞直接进行胞浆间物质交流的膜通道。GJ可通过选择不同的第二信使类物质通过，从而影响其自身不同的生物学功能[4]。GJ亦可通过改变Cx的表达，以适应机体受到外部或内部刺激的变化[5]。
1.3 GJ的调节 许多外源性及内源性物质，均可在转录、翻译、翻译后修饰水平上对GJ进行调节。GJ受不同类型的翻译后修饰调控，如磷酸化、糖基化、蛋白酶水解、乙酰化、亚硝基化、泛素化、脂化、羟基化、甲基化、脱酰胺基作用等[6-7]，这些作用可在正常或病理情况下影响GJ的信号交流。如生长因子、细胞外基质、局部缺血、损伤及炎症等均能影响磷酸化及去磷酸化作用，从而影响GJ的功能[8]。Cxs具有多个磷酸化位点，多种蛋白激酶能致Cx磷酸化，从而调节GJ的功能。以Cx43为例，Cx43含有21个磷酸化位点[9]，不同位点可被不同的蛋白激酶磷酸化，从而影响GJ的功能[9-10]。
此外，一氧化碳可直接或间接调节质膜上离子通道的功能，对于Cx半通道的氧化还原调节具有重要作用[11]；Kjenseth A[12]等发现，Cx43可被SUMO(small ubiquitin-like modifier)化进行转录后修饰，是SUMO化的靶蛋白，SUMO系统可调节Cx43蛋白水平及由Cx43组成的GJ的功能水平，首次证明GJ可被SUMO系统所调控。
2 GJ在血管相关疾病中的研究, http://www.100md.com(赵钐妤 王斌)
关键词：缝隙连接；连接蛋白；高血压；动脉粥样硬化
Research Progress of Gap Junction in Vascular Diseases
ZHAO Shan-yu1，WANG Bin2
(1.Department of Pathology，School of Basic Medical Sciences，Dali University，Dali 671000，Yunnan，China；
, 百拇医药
2.Department of Pharmacy，Affiliated Hospital of Dali University，Dali 671000，Yunnan，China)
Abstract：Gap junction(Gap junction，GJ)is a special membrane structure between adjacent cells，which is formed by connecting the protein(Connexin，Cx) into a hollow half channel.GJ can mediate direct cell-to-cell signaling and participate in intercellular and chemical coupling.GJ is widely found in blood vessels，its structure and function of the vascular structure and function plays an important role in vascular-related diseases，such as hypertension，atherosclerosis and other diseases，for GJ have more research.This article on the biological function of GJ and regulation；its role in hypertension，atherosclerosis in a review.
, 百拇医药
Key words：Gap junction；Connexin；Hypertension；Atherosclerosis
縫隙连接(Gap junction，GJ)是细胞间直接进行信息交流的通讯形式之一，又被称为通讯连接或间隙连接，是一种特殊的膜结构，由相邻两个细胞间的连接通道排列而成。所有哺乳动物组织中几乎都有GJ通道的存在，其能促进相邻细胞间电、化学信号的交流，参与诸多生理过程的调控，如：细胞的增殖及分化、新陈代谢、机体内环境的稳定等。GJ还参与血管张力维持的调节，因而在对血管相关疾病的研究中，使其受到广泛的关注。本文就GJ的结构、功能和调节；其与高血压、动脉粥样硬化等的关系做一综述。
1 GJ的结构、功能和调节
1.1 GJ的结构 GJ是由细胞膜上的连接子相互衔接而成的一种特殊膜结构。连接子是由六个缝隙连接蛋白(Connexin，Cx)在细胞膜内环绕排列而成的中空半通道，即跨膜蛋白通道。两个连接子通过半胱氨酸而形成二硫化物的桥梁结构，从而可使环保持其稳定性[1]。Cx类型不同，所形成的连接子不同，由连接子构成的连接通道亦不同。不同Cx分子间组合形成的GJ通道，其导电性和通透性有所不同， 从而致GJ在结构组成及功能上具有多样性[2]。在超微结构水平，GJ由其高电子密度五板层膜结构而被观察到，直径大约9～10 nm[3]。
, http://www.100md.com
1.2 GJ的基本功能 GJ除了能在细胞间起机械连接作用外，还能以电偶联、化学偶联两种方式介导细胞间电、化学信号的传递，能够允许电信号、分子质量低于1000D的离子或小分子物质或直径小于1.0 nm的物质通过。GJ是唯一一种允许邻近细胞直接进行胞浆间物质交流的膜通道。GJ可通过选择不同的第二信使类物质通过，从而影响其自身不同的生物学功能[4]。GJ亦可通过改变Cx的表达，以适应机体受到外部或内部刺激的变化[5]。
1.3 GJ的调节 许多外源性及内源性物质，均可在转录、翻译、翻译后修饰水平上对GJ进行调节。GJ受不同类型的翻译后修饰调控，如磷酸化、糖基化、蛋白酶水解、乙酰化、亚硝基化、泛素化、脂化、羟基化、甲基化、脱酰胺基作用等[6-7]，这些作用可在正常或病理情况下影响GJ的信号交流。如生长因子、细胞外基质、局部缺血、损伤及炎症等均能影响磷酸化及去磷酸化作用，从而影响GJ的功能[8]。Cxs具有多个磷酸化位点，多种蛋白激酶能致Cx磷酸化，从而调节GJ的功能。以Cx43为例，Cx43含有21个磷酸化位点[9]，不同位点可被不同的蛋白激酶磷酸化，从而影响GJ的功能[9-10]。
此外，一氧化碳可直接或间接调节质膜上离子通道的功能，对于Cx半通道的氧化还原调节具有重要作用[11]；Kjenseth A[12]等发现，Cx43可被SUMO(small ubiquitin-like modifier)化进行转录后修饰，是SUMO化的靶蛋白，SUMO系统可调节Cx43蛋白水平及由Cx43组成的GJ的功能水平，首次证明GJ可被SUMO系统所调控。
2 GJ在血管相关疾病中的研究, http://www.100md.com(赵钐妤 王斌)
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