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滇黄芩总黄酮对豚鼠心肌细胞电压依赖性钠通道电流的影响
目的:研究滇黄芩总黄酮(totla flavonoid)对豚鼠心肌组织电压门控性钠通道的影响.方法:成年豚鼠,肝素抗凝后,腹腔麻醉,断头处死,迅速取其心脏,进行Langendorff灌流,先用无钙台式液灌流10 min,再以Ⅰ型胶原酶溶液灌流心脏,待心脏基本变软后剪取心室部分,制备单个心室肌细胞.分离出的豚鼠心肌单细胞,用全细胞电压钳技术记录电压依赖性钠电流进行研究.结果:滇黄芩总黄酮能可逆性抑制钠电流,其半数抑制浓度(IC50)为106 mg·L-1(95％的可信限是92 ～112 mg·L-1).滇黄芩总黄酮并不影响钠通道激活开放的刺激电位阈值、大激活电位值和反转电位值,但能使可激活开放的钠通道明显减少,钠离子电流明显衰减,可引出的钠电流在-40 mV处较正常组减少45.6％.细胞外给予滇黄芩总黄酮小影响钠通道激活曲线:对照组与106 mg·L-1的滇黄芩总黄酮组的半激活电压(V1/2)分别为(-50.4±1.7)mV和(-50.1±3.1)mV(n=6差异无统计学意义).细胞外给予滇黄芩总黄酮可影响钠通道失活曲线,106 mg·L-1的滇黄芩总黄酮对电压依赖性稳态失活钠电流会引起一个大约12 mV的负向漂移,延缓失活钠通道的恢复:对照组与106 mg·L-1的滇黄芩总黄酮组的V1/2分别为(-69.4±1.6)mV和(-79.3±3.2)mY(n=7,P＜0.05),两者间的差异有显著性意义,斜率分别为(-8.2±0.9)mV和(7.1±0.7)mV.细胞外给予滇黄芩总黄酮也可影响失活钠通道的恢复,使钠通道的复活时间常数显著延长:对照组和106mg·L-1的滇黄芩总黄酮组的时间常数分别为(15.6±6.3),(29.8±14.8) ms(n =6,P＜0.05),差异有显著性意义.结论:滇黄芩总黄酮可阻滞豚鼠心肌细胞钠通道,是稳定的豚鼠心肌组织钠通道阻断剂.
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心悸宁浸膏粉溶液对豚鼠心室肌细胞动作电位的影响
目的:观察心悸宁(XJN)浸膏粉溶液对豚鼠单个心室肌细胞动作电位的影响.方法:使用Langendorff灌流系统离体灌流心脏,急性酶解法分离获得心肌细胞.全细胞膜片钳技术电流钳模式记录动作电位.结果:0.25%XJN使静息电位(RP)从用药前的(一70.62±7.02)mY上升至(-66.99±8.29)mV(P<0.05),动作电位0相除极幅度(APA)从用药前(114.24±12.30)mV减小至(107.40±13.56)mY(P<0.05);动作电位0相大除极速率(Vmax)从用药前(117.49±32.89)V/s减慢至(84.99±25.61)V/s(P<0.01);复极至50%时动作电位时程(APD50)从用药前(282.94±41.76)ms缩短至(232.10±26.93)ms(P<0.05):动作电位3相复极速率(V3)从用药前(-3.08±0.69)V/s减慢至(-2.06.4-1.07)V/s(P<0.05).0.5%XJN使RP,APA,Vmax和V3的变化与0.25%XJN的变化趋势一致,但APD50和复极至90%时动作电位时程(APD90)延长更显著.结论:体外应用XJN引起心室肌细胞RP上升,APA减小,Vmax和V3减慢.0.25%浓度组引起APD50缩短,0.5%浓度组引起APD50和APDg90延长.以上影响可能是XJN在临床上具有广谱抗心律失常作用的电生理学机制.
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中药对心肌细胞钙离子通道作用的研究与展望
心肌细胞具有两个重要特征:一是在细胞内外环境中存在着巨大的离子浓度差;二是通过短暂的特异离子通道的开启和关闭,可以使细胞膜去极化,引起一系列效应,包括心肌细胞的收缩和舒张,其中钙离子通道扮演了十分重要的角色.
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参麦注射液对大鼠膈肌细胞L型钙通道的影响
目的:探讨参麦注射液对大鼠膈肌细胞L型钙通道电流(ICa-L)的影响.方法:采用急性酶消化分离法,获取单个大鼠膈肌细胞,用标准的全细胞膜片钳技术,记录7只大鼠膈肌细胞ICa-L的峰值及电流-电压关系曲线,并观察不同浓度的参麦注射液对其影响.结果:当维持电位为-80mV,刺激频率为0.5Hz,钳制时间为300ms,步进电压为10mV,去极到+60mV时,10μl/ml的参麦注射液仅使大鼠膈肌细胞的平均内向峰值ICa-L由(-6.9±0.6)pA/pF增加到(-7.5±0.7)pA/pF,增加的幅度为(9.2±2.8)%,用药前后差异无显著性(P＞0.05).50μl/ml、100μl/ml的参麦注射液使大鼠膈肌细胞的平均内向峰值ICa-L由(-6.9±0.6)pA/pF分别增加到(-8.4±0.6)pA/pF和(-9.2±0.6)pA/pF,其增加的幅度分别为(22.4±1.7)%和(34.6±4.6)%,与用药前比较,差异均有显著性(均P＜0.05).给药前后ICa-L的大激活电位和翻转电位均不变.结论:参麦注射液可激活大鼠膈肌细胞膜的钙通道,增加Ca2+内流,而使膈肌细胞的收缩力增强,该作用可能是参麦注射液在临床上用于治疗膈肌疲劳的离子通道机制之一.
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多离子通道阻断的抗心律失常中药研究探讨
心脏电信号传导的基础是心肌细胞跨膜离子通道电流,心肌细胞钠、钾、钙等离子通道顺序开放并保持动态平衡是心脏正常工作的基础,一些心律失常易感因素可通过影响钠、钾、钙等离子通道功能,引起离子通道间平衡失调、心肌电信号传导紊乱、心律失常的发生[1].既往开展的抗心律失常中药机制研究多是初步探讨和推测性结论,未能明确其抗心律失常的基础[2],近年来广泛应用于细胞电生理学研究的膜片钳技术是以微弱电流信号测量为基础,利用玻璃微电极与细胞膜封接来测量多种通道电流,膜片钳技术的问世给细胞生物学研究带来了一场革命,尤其是近年来该技术开始应用于抗心律失常中药机制的研究中,既有膜片钳单通道记录,又有全细胞记录[3],进一步揭示了中药抗心律失常的机制,同时获得了临床证据.
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稳心颗粒对房颤患者心房肌细胞膜钾、钙离子通道改变的影响
心房颤动(AF)是心律失常领域的热点问题.近年来的研究发现,心房电重构(AER)和结构重构(AAR)是AF发生和维持过程中的关键环节.本研究利用膜片钳技术,记录慢性风湿性心脏病伴有AF和不伴有AF患者心房肌细胞的L型钙电流(ICa-L)、瞬时外向钾电流(Ito)和内向整流钾电流(IK1),并记录稳心颗粒干预后其心房肌细胞的上述电流的改变.
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丹参素对猪冠脉平滑肌细胞钙激活钾通道的作用
目的观察丹参素(DS-182)对原代培养猪冠脉平滑肌细胞钙激活钾通道(KCa)的作用,从单个钾通道水平揭示其扩冠机制.方法采用膜片钳单通道电流记录技术.结果①猪冠脉平滑肌细胞KCa的单通道电导值高,为(291.74±4.89)pS;对膜电位变化及细胞内钙离子浓度变化敏感,能被5～20 mmol/L膜内侧四乙基铵(TEA)所阻断.②在细胞贴附式膜片方式下,细胞外应用10～20μmol/L的DS-182对通道具明显的激活效应;而在内面向外式膜片方式下,细胞内应用5～30μmol/L的DS-182对通道均无明显作用.结论DS-182对通道的激活作用是非直接的,需要一系列的胞内过程.
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心肌肽素抑制大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流
目的 研究新药心肌肽素对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)的影响及其在离子通道水平的作用机制.方法 用急性酶解法分离大鼠心室肌细胞,用标准的全细胞膜片钳技术,观察不同浓度的心肌肽素对Ito的影响.结果 心肌肽素呈浓度依赖性抑制大鼠心室肌细胞Ito,心肌肽素浓度(mg/L)为10、50、100、250和500时分别使Ito降低(%)4、13、22、32和38.心肌肽素50 mg/L使Ito电流密度-电压曲线下移,但不改变曲线的形状,也不改变Ito稳态激活曲线.结论 心肌肽素抑制大鼠心室肌细胞Ito,可能是其抗心律失常作用的机制之一.
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他莫昔芬抑制胶质瘤细胞系SHG-44增殖及钠通道电流
目的 研究他莫昔芬对SHG-44胶质瘤细胞的增殖及其细胞膜上钠通道电流的作用.方法 用四唑盐比色试验分析细胞活性,通过流式细胞仪检测细胞增殖和凋亡.以全细胞膜片钳法记录SHG-44细胞的钠通道电流.结果 加入他莫昔芬后,SHG-44细胞变老、脱落,细胞总数减少.他莫昔芬组G2/M期细胞较对照组增多,凋亡细胞比例增加.钠通道电流特性为内向电流、快速激活失活.他莫昔芬可剂量依赖性及电压依赖性阻断该电流.在0 mV时,8 μmol/L他莫昔芬对钠通道电流抑制率为69%.半数抑制浓度(IC50)为5.54 μmol/L.结论 他莫昔芬可明显阻断SHG-44胶质瘤细胞上的钠通道,这可能是其抑制胶质瘤细胞增殖的机制之一.
关键词： SHG-44胶质瘤细胞 钠通道 膜片钳技术 他莫昔芬 -
兔左室跨壁心肌细胞快钠电流和瞬间外向钾电流的异质性
目的进一步了解心室跨壁电生理异质性的细胞学机制.方法以酶解法分离兔左心室心外膜(Epi)、中层(M)和心内膜层(Endo)心肌细胞,应用膜片钳技术研究左心室钠电流(INa)和瞬间外向钾电流(Ito)的跨壁异质性.结果①三层细胞的INa均呈电压依赖性,当电压相同时M细胞的电流密度较大;M细胞的INa失活快,与Epi、Endo相比P＜0.05;三层细胞的INa灭活后再恢复曲线无明显差异.②三层细胞的Ito均呈电压依赖性激活过程,当电压相同时Epi细胞的电流密度较大;Epi的失活较快,M细胞的Ito灭活后再恢复未见明显变化.结论兔左室游离壁三层心肌细胞INa和Ito的分布及动力学特性存在异质性,这可能是动作电位形态差异及折返性心律失常发生的离子基础.
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葛根素抑制脑缺血再灌注损伤的大鼠海马CA1区锥体细胞L-型钙通道
近年来,对葛根素(puerarin)在脑缺血再灌注损伤中的保护作用研究的较多,但多是通过酶学或形态学及免疫组化等方法获得的[1],尚未见用膜片钳技术研究其保护机制的报道.本研究用该技术从离子通道角度来揭示葛根素防治大鼠缺血再灌注脑损伤的可能机制.
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2.135钙敏感钾电流参与调节C型钠尿肽对豚鼠胃窦环行肌舒张作用
目的研究钠尿肽对胃动力的调节作用.方法本实验用四道生理记录仪利用传统的全细胞模式的膜片钳技术记录了离体豚鼠胃窦环行肌自发性收缩活动,并且观察了CNP对其自发性收缩活动的影响.
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2.122豚鼠结肠平滑肌细胞L型钙通道特性研究
目的全细胞式膜片钳技术研究豚鼠结肠平滑肌细胞的L型钙通道特性,以加深对胃肠动力调控的认识及有利于胃肠动力药物的开发.方法豚鼠,200～400g,木瓜蛋白酶酶消化法分离结肠纵肌细胞.全细胞膜片钳法记录单细胞的钙通道电流.
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2.130不饱和脂肪酸对豚鼠胃窦平滑肌细胞钙激活钾电流的影响
目的不饱和脂肪酸对豚鼠胃窦平滑肌细胞钙激活钾电流的影响.方法本实验在急性分离的豚鼠胃窦平滑肌上,利用膜片钳技术的全细胞记录法观察了外源性不饱和脂肪酸对豚鼠胃窦平滑肌细胞钙激活钾电流(IK(Ca))的影响,及其作用机制.
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EphB/Ephrin-B1信号对睫状神经节α7-尼古丁乙酰胆碱受体电流的影响
目的 探讨EphB/Ephrin.B1信号对鸡胚睫状神经节(CG)神经元上α7-尼古丁乙酰胆碱受体(α7-nAChRs)电流的影响. 方法用膜片钳技术分别在培养的和急性分离的CG神经元上记录α7-nAChRs电流.细胞被随机分为:对照组、Ephrin-BlFc处理组、IgG处理组和Ephrin-B1处理组,观察电流的变化. 结果对照组、lgG组和Ephrin-B1处理组之间α7-nAChRs电流无显著差异(P>0.05),而这3组与Ephrin-BlFc处理组之间有显著差异(P<0.05).Ephrin-BlFc可浓度依赖性抑制α7-nAChRs电流,该过程可在数分钟内发生,并呈现可逆性.培养的和急性分离的CG神经元Ipeak/Cm的IC50分别为0.032mg/L和1.4mg/L. 结论 Eph/Ephrin-Bl信号町影响CG神经元α7-nAChRs的电流,提示Eph/Ephrin-Bl可能参与交感神经系统功能的调控.
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P物质对人脐静脉张力及内皮细胞Ca2+的调控及其机制
目的观察P物质(SP)对人脐静脉张力的调节及其对体外培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)膜上Ca2+通道及胞浆内游离Ca2+浓度[(Ca2+)i]的调控作用.方法应用常规生理记录仪,记录SP对人脐静脉张力的影响,用共聚焦激光扫描显微术和膜片钳单通道记录技术对体外培养HUVEC胞浆内(Ca2+)i、膜上Ca2+通道开放情况进行观察.结果SP具有内皮依赖性舒张人脐静脉的作用,促使体外培养HUVEC胞膜上Ca2+通道开放和胞浆内(Ca2+)i明显升高.结论SP对人脐静脉张力的舒张作用可能通过HUVEC胞浆内储存的(Ca2+)i释放和膜上Ca2+通道开放,达到其调节效应.
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膜片钳技术的新进展及其在药物高通量筛选中的应用
作为先进的细胞电生理技术,膜片钳一直被奉为研究离子通道的"金标准". 应用膜片钳技术可以证实细胞膜上离子通道的存在并能对其电生理特性、分子结构、药物作用机制等进行深入的研究.基因组学、蛋白质组学研究表明,以离子通道为靶标的药物研究在未来具有很大的发展空间.为了突破由于筛选技术所造成的针对离子通道为靶标的药物研发的瓶颈,近年来,对膜片钳技术进行了改进以适合药物高通量筛选的需求,由此产生了一些新的技术.本文就近几年膜片钳技术的新进展及其在药物高通量筛选中的应用进行了综述.
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两种心肌梗死模型的交感神经节神经元通道特性的对比
目的 探讨药物注射及手术结扎两种方法制造兔心肌梗死(MI)模型,在颈上神经节(SCG)的神经元通道特性方面的研究对比.方法 药物注射制造MI模型是利用异丙肾上腺素(ISO)腹部皮下注射(150 mg·kg-1·d-1,共2 d)得到.手术结扎方法是通过手术结扎左前降支完成.模型完成后通过全细胞膜片钳技术测定神经元的延迟整流钾通道和钠通道特性改变.结果 对照组、ISO注射组和手术结扎组的SCG神经元延迟整流钾通道的峰值电流密度分别为80.80±22.80 pA/pF、99.89±21.50 pA/pF和115.33±16.00 pA/pF.三者的延迟整流钾通道激活曲线差异无统计学意义.对照组、ISO注射组和手术结扎组的SCG神经元钠通道的峰值电流密度分别为-102.71±9.55 pA/pF、-144.79±24.34 pA/pF和-125.66±32.34 pA/pF.ISO注射和手术结扎均使钠通道激活曲线和失活后恢复曲线显著左移,但对失活曲线没有显著性影响.结论 通过ISO注射和手术结扎方式得到的两种MI模型,对SCG神经元通道特性的影响是一致的.因此,在进行MI后交感神经节神经元通道特性的研究时两种方法都是可靠的选择.
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KCNE1亚基对Cav1.2电流的调节及门控机制
目的 探讨KCNE1对Cav1.2电流的调节及门控机制.方法 采用瞬时转染的方法,将Cav1.2通道质粒单独或与KCNE1质粒共同转入HEK293细胞上,实验分Cav1.2组和Cav1.2+KCNE1组(每组取15个细胞),采用全细胞膜片钳技术记录Cav1.2电流和门控动力学.结果 KCNE1与Cav1.2共同转染后,Cav1.2电流显著降低.在0 mV时,Cav1.2峰电流密度从(-14.8±2.5)pA/pF降为(-7.5±1.6)pA/pF(n=15,P<0.01).门控机制研究发现,KCNE1对Cav1.2电流的调节主要是使通道稳态失活曲线向更负的方向移动,进而加速失活;同时,也使通道失活后恢复减慢,失活时间常数延长,两方面共同作用导致电流密度的降低.结论 KCNE1亚基可以通过改变Cav1.2通道稳态失活和失活后恢复过程降低其电流密度.
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酪胺对小鼠三叉神经节神经元A型钾通道的影响
目的:探讨酪胺对小鼠三叉神经节神经元细胞膜电压依赖性钾通道电流及其兴奋性的影响.方法:急性分离小鼠三叉神经节神经元,采用全细胞膜片钳技术测定不同浓度酪胺(1μM、0.1 μM、0.01 μM、0.001 μM、0.0001 μM)对瞬时外向型钾通道(A型钾电流,IA)以及延迟整流型钾通道(IDR)电流的影响,并观察0.1 μM的酪胺对电压依赖性钠通道及钙通道的影响.结果:如下浓度的酪胺1 μM、0.1 μM、0.01 μM、0.001 μM、0.0001 μM对A型钾电流的抑制率分别为(48.21±11.72)％(32.25±2.07)％, (23.84±2.69)％,(16.26±2.72)％及(7.07±2.91)％;0.1 μM酪胺对电压依赖性钠通道和延迟整流型钾电流无明显影响,仅对钙电流有轻度的抑制作用,抑制率为(11.34±4.97)％;0.1μM酪胺能增强小鼠三叉神经节神经元的放电频率.结论:酪胺呈浓度依赖性抑制A型钾电流;酪胺通过下调A型钾电流增强三叉神经节神经元的兴奋性,增加TGN(trigeminal ganglion neurons)的伤害性传导,从而降低痛阈,导致疼痛.
