电压门控型钾离子通道在兴奋性和非兴奋性细胞的细胞膜上都起着重要的作用。当前研究的热点之一是淋巴细胞中Kv1.3通道，Kv1.3在淋巴细胞中参与多种细胞功能，如细胞增殖、细胞体积调节等。Kv1.3在细胞的非特异性免疫应答过程中也起着重要的功能调节作用，它能启动和控制白介素IL和肿瘤坏死因子TNF-α等细胞因子在细胞内的合成。目前，对Kv1.3在鱼类中的作用机理却鲜有报道。对离子通道的研究主要是采用膜片钳技术，由于细胞中含有多种离子通道，缺乏特定通道的特异性药物，利用该技术就很难对其进行系统的研究，而且膜片钳技术很难深入到分子水平去阐明离子通道的分子结构与作用机理。本文将现代分子生物学技术与膜片钳技术结合起来，以海洋经济鱼类鲈鱼为模板，对鲈鱼中的电压门控型钾离子通道Kv1.3进行了研究。通过已知的其他物种的Kv1.3基因，设计了一对特异性引物，通过PCR从鲈鱼血液的淋巴细胞cDNA中扩增到了一条629bp的序列，经过RACE技术获得了鲈鱼此基因的全长共2152bp，其中开放阅读框1440bp，编码480个氨基酸，其预测分子量和等电点分别为60.8kDa和9.22，将此基因命名为spKv1.3。通过构建系统进化树发现spKv1.3属于Kv1.3分支。通过对spKv1.3和其他物种的同类基因进行比对发现，spKv1.3与同为硬骨鱼类的罗非鱼的Kv1.3同源性达到95%；疏水性预测发现它有6个明显的疏水区和一个中心区；跨膜结构域预测结果显示spKv1.3有6个典型的跨膜区和一个中心区；同时还发现，在鲈鱼组织如鳃、肌肉、头肾、脑、脾脏、肠、肝脏、皮肤和血液中都能检测到spKv1.3mRNA的存在，而在脑组织中的表达量远远高于其他组织。这说明spKv1.3是一个组成型的基因，广泛分布并参与各个组织的生理功能；通过基因组DNA分析发现鲈鱼的spKv1.3只有外显子，并不含有内含子。为研究钾离子通道Kv1.3在鲈鱼非特异性免疫应答机制中的作用，通过实时定量PCR，我们发现当以5μg/mL的LPS刺激时，淋巴细胞中的spKv1.3通道基因和细胞因子基因IL-β和TNF-α mRNA都能被LPS诱导。在LPS刺激2h时，IL-β和TNF-α mRNA的表达量分别是对照组的2.46倍和3.36倍；在LPS刺激4h时，spKv1.3mRNA的表达量是对照组的2.98倍；在同时使用LPS和钾通道特异性阻断剂4-AP时，spKv1.3、IL-β和TNF-α mRNA的表达量也都能上升，在刺激4h时，三者的mRNA表达量分别是对照的2.17倍、20.82倍和16.44倍；且持续时间更长，达到12h时，三者的表达量仍然是对照组的2.75倍、7.16倍和13.36倍。研究结果显示，尽管4-AP能够阻断钾离子通道的生理功能，但在转录水平上上述三种基因的表达都能得到大幅提升，表明淋巴细胞上的钾通道蛋白被阻断后，细胞可能启动了另一种信号通路或作用机制，将钾通道被阻断的信息反馈，进而使细胞启动spKv1.3、IL-β和TNF-α mRNA的转录。鉴于淋巴细胞存在多种不同类型的钾离子通道，通过全细胞模式膜片钳技术尚无法实现对Kv1.3通道的电生理学研究。实验中我们发现，中国仓鼠卵巢细胞（CHO细胞）自身含有极少的钾离子通道，是研究体外表达钾离子通道特性的理想工具；通过转染技术使鲈鱼spKv1.3在CHO细胞系中高效表达，呈现出典型的快速激活外向整流型钾电流，其激活电压是-20mV，在+70mV时的电流达到2057.5±590.85pA；加入终浓度为5mM的阻断剂4-AP后，spKv1.3的激活电压并没改变；但4-AP能使spKv1.3通道的电流发生衰减，降低了电流的振幅最大值，在70mV时的电流降到777.19±291.35pA，阻断率是62.2±23.07%；4-AP的阻断呈现出一种强烈的电压依赖性，在通道被激活后，随着电压的增高，阻断率从-10mV时的23.4±12.77%到了+70mV时的62.2±23.07%，两者具有明显的差异（P<0.05）。