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安律胶囊对豚鼠心室肌细胞钠离子通道的影响
目的:通过观察安律胶囊对豚鼠心室肌细胞钠电流(INa)的影响,以探讨其抗早搏的作用机制.方法:采用膜片钳全细胞记录技术记录了安律胶囊对单个豚鼠心室肌细胞钠电流的影响.结果:安律胶囊可剂量依赖性的阻滞钠电流且具有一定的使用依赖性和时间依赖性.结论:安律胶囊对钠电流的阻滞作用是其抗早搏的作用机制之一.
关键词： 心室肌细胞 钠离子通道电流 膜片钳全细胞记录技术 早搏 安律胶囊 -
海葵素对大鼠和豚鼠心室肌细胞钾电流的影响
目的:研究海葵素-Q(AP-Q)对心室肌细胞钾电流的作用.方法:采用酶解法制备豚鼠和大鼠单个心室肌单细胞,应用全细胞膜片钳记录方法记录心室肌细胞钾电流(Ito、Ik和Ik1).结果:AP-Q 3-100nmol/L浓度依赖性地阻滞Ito,EC50分别为10.5nmol/L,去极化至+50mV时,AP-Q 10nmol/L使Ito从给药前的(13.3±3.4) pA/pF升至(19.46±4.3) pA/pF.AP-Q 0.1-100nmol/L浓度依赖性地增大Ik和尾电流(Ik tail),EC50分别为4.7nmol/L和5.0nmol/L.AP-Q 1pmol/L-100nmol/L浓度依赖性地增大Ik1,EC50值为0.2nmol/L.结论:AP-Q增大Ik,Ito,和Ik1的作用可能是其缩短心室肌动作电位时程(APD),增大静息电位(RP)的原因.
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苦参碱对休克血浆致豚鼠心室肌细胞电生理变化的影响
目的:进一步研究苦参碱对实验性豚鼠心室肌细胞在休克血浆(SP)影响下的电生理效应,以及苦参碱( Matrine)的心肌细胞保护作用.方法:采用常规标准玻璃微电极细胞内研究记录技术,观察休克血浆致离体豚鼠心室肌细胞动作电位的影响以及不同浓度苦参碱的影响作用.结果:(1)采用SP灌流后,豚鼠心室肌细胞动作电位幅度(APA)升高(P＜0.05),复极50％时间( APD50)、复极80％时间(APD80)延长(P＜0.05)；(2)25 μmol/L的Matrine可降低休克血浆引起的APA升高效应(P＜0.05)；(3) 50 μmol/L的Matrine使APA进一步下降(P＜0.01),明显延长APD50、APD80 (P ＜0.05),使动作电位时程APD明显延长(P＜0.05)；(4) 100μ mol/L的Matrine使APA显著下降(P＜0.01),并明显延长APD50、APD80 (P ＜0.01),使动作电位时程APD显著延长(P＜0.01).结论:休克血浆对豚鼠心室肌细胞动作电位的变化具有明显的影响,苦参碱具有剂量依赖性的干预作用.
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葛根素对大鼠心肌细胞L型钙离子通道的影响
目的:观察葛根素对大鼠L型钙离子通道的作用.方法:恒流Langendorff灌流,I型胶原酶解分离,全细胞膜片钳技术记录离子电流.结果:2.4 mmol·L-1葛根素可以抑制单个大鼠心室肌细胞L型钙离子通道电流,且成时间依赖性;葛根素可以促进L型钙通道电流-电压(I-V)曲线的上移.结论:葛根素可以抑制大鼠心室肌细胞的L型钙离子通道电流,并提示葛根素的抗心肌缺血和抗心律失常作用可能与抑制L型钙离子通道电流有关.
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异牡荆素对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流的影响
探究异牡荆素对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道电流的影响.该实验采用MTT检测法探究异牡荆素的安全范围,结果显示该药物的IC5010～30 μmol·L-1,而膜片钳实验所选用的药物浓度1～3μmol·L-1均在该安全范围之内.此外,采用主动脉逆行灌流单酶解法得到单个心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术引导、记录大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)并分析在给予异牡荆素(Ⅳ)前后该电流特征的变化.当Ⅳ终浓度低于0.1μmol·L-1时,其对Ito无明显影响,但随着浓度的升高(≥0.3μmol·L-1),Ito峰值逐渐降低[由给药前的(32.32±2.9)pA/pF分别降为(25.83±4.3)pA/pF,1μmol·L-1Ⅳ和(19.51±3.5) pA/pF,3μmol·L-1 Ⅳ],呈现出浓度依赖性抑制现象.在1～3 μmol·L-1浓度内,Ⅳ使Ito的Ⅰ-Ⅴ曲线明显下移.激活曲线结果显示,Ⅳ可使大半数激活电位(V1/2)向正值方向移动[给药前V1/2为(19.59±1.6) mV,给药后V1/2分别升高(22.81±1.7) mV,1μmol·L-1 Ⅳ;(28.86±1.4) mV,3μmol·L-1Ⅳ],同时激活曲线右移.It.稳态失活曲线的大半数失活电位(V1/2):给药组(-61.81±1.3)mV,1μmol·L-1和(-71.50±1.4)mV,3μmol·L-1较给药前(-51.43±0.99)mV显著降低.而就失活后恢复曲线的失活时间常数(τ)而言,给药后的τ较给药前明显升高[给药前(94.89±0.73) ms;给药后(118.5±1.5) ms,1μmol· L-1;(162.4±1.4) ms,3μmol·L-1],Ⅳ使Ito的失活后恢复曲线右移,提示其能延长瞬时外向钾通道的失活后恢复时间.异牡荆素对大鼠心室肌细胞的Ito具有明显的抑制作用.
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1-磷酸鞘氨醇延长豚鼠心室肌细胞动作电位及抑制电压依赖性钾电流
目的 研究1-磷酸鞘氨醇(S1P)对豚鼠心室肌细胞动作电位(AP)及电压依赖性钾电流(Kv)的作用及其机制.方法 利用Langendorff离体心脏逆向灌流法分离豚鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞AP和Kv.结果 SIP可延长动作电位复极50%时程(APD50)和动作电位复极90%时程(APD90),降低Kv,其作用可被百日咳毒素(PTX)和卡弗他丁C(Calphostin C)阻断.结论 SIP可能通过PKC途径抑制Kv及延长AP时程.
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地高辛抑制豚鼠心室肌细胞Na+,K+-ATP酶和人胚肾上皮细胞系HERG钾通道电流
强心苷类药对Na+,K+-ATP酶的作用在低浓度时为兴奋、在高浓度时呈抑制作用[1].应用膜片钳技术观察地高辛(Digoxin)对豚鼠心室肌细胞Na+,K+-ATP酶电流(Ip)的作用还未见报道.此外,由于很多药物的心脏不良反应是通过抑制人ether-a-go-go-related基因(HERG)编码的快速激活的延迟整流钾通道(Ikr)而引起QT间期延长和尖端扭转性室速(TdP)[2].本研究初步探讨地高辛对豚鼠心室肌细胞Ip电流和对人胚肾上皮细胞系(human embryonic kidney cell line,HEK-293)上HERG/Iκr钾通道的影响及地高辛治疗心功能不全和引起心脏毒性反应的机制.1材料与方法1.1动物、细胞系、质粒来源及地高辛配制:普通级豚鼠,8～12周龄,体质量250 ～ 300 g,雌雄不拘,由华中科技大学同济医学院实验动物学部提供[合格证号SCXK(鄂)2004-007].HEK-293细胞,中国科学院上海生科院细胞资源中心.编码Ikr的HERG基因的真核细胞表达载体pcgi-EGFPHERG(南京师范大学生命科学院张朝教授馈赠).地高辛(郑州大学药学院药物化学研究所提供)溶于二甲基亚砜中配制成10 mmol/L的母液.
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缝隙连接蛋白43在培养的新生大鼠心室肌细胞中的时空表达
目的 讨连接蛋白43(Cx43)在培养的新生大鼠心室肌细胞中的时空表达变化规律.方法 利用免疫细胞化学方法及免疫电镜技术,观测培养2、4、8、10、12、16、20、26、30d大鼠心室肌细胞Cx43蛋白的表达;结果培养第2d心肌细胞开始表达Cx43,表达部位主要在细胞质中,呈点状;第4d细胞质中点状分布减少.主要集中在细胞膜连接处;第10d在细胞连接处增多,呈条、链状分布;以后基本恒定,无明显变化;第30d时Cx43颗粒出现紊乱分布; 绪论 Cx43在培养的新生大鼠心肌细胞中的表达随培养时间延长而出现位置和量的变化,与培养心肌细胞的生长、发育及功能变化一致.
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抗Nav1.5抗体对豚鼠心室肌细胞钠电流的影响
目的 了解钠通道亚型特异性抗体--抗Nav1.5抗体对豚鼠心室肌细胞钠电流的影响.方法 用急性酶解法获得成年豚鼠单个心室肌细胞,并行随机分组,各组分别给予不同稀释浓度的抗体(15 μg/ml)(室温下)处理10 min:(1)1:100抗体稀释组给予0.15 μg/ml抗体处理;(2)1:50抗体稀释组给予0.30 μg/ml抗体处理;(3)1:25抗体稀释组给予0.60 μg/ml抗体处理;(4)对照组(未给予抗体处理).而后分别进行全细胞膜片钳实验测定钠电流并计算电流密度.数据采用one-way方差分析及SNK检验、Dunnett检验.结果 与对照组相比,三个抗体处理组(抗体浓度分别为0.15、0.30和0.60 μg/ml)的INa峰值从对照组的(0.026 296±0.004 436)nA/pF分别降至(0.018 41±0.007 161)nA/pF(P＜0.01,n=10)、(0.013 484±0.002 933)nA/pF(P＜0.01,n=9)和(0.012 738±0.004 554)nA/pF(P＜0.01,n=8),并使INa的I-V曲线上移,激活电位、峰电位和翻转电位无明显改变.三个不同浓度抗体处理组之间的电流密度虽有差异,但差异并无统计学意义(P＞0.05).结论 抗Nav1.5抗体可抑制心室肌细胞钠电流,但无浓度依赖性.
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花生四烯酸对L-型钙通道的作用及其抗心律失常机制
目的 研究花生四烯酸(arachidonic acid,AA)对家兔单个心室肌细胞L-广型钙通道的作用及其抗心律失常作用的机制.方法 采用酶解法分离得到家兔单个心室肌细胞,全细胞膜片钳技术记录单个心室肌细胞L-型钙电流(L-type calcium current,Ica-L),用累积给药的方法在灌流液中加入不同浓度的AA,观察给药前后L-型钙电流的变化,统计学方法采用单因素方差分析.结果 不同浓度的从均能明显抑制心室肌细胞,Ica-L.3 μmol/L,μmol/L,20,μmol/L的AA使Ica-L峰电流密度从(10.79±0.93)pA/pF分别减少剑(8.99 ±0.43)pA/pF、(7.60 ±0.35)pA/pF和(5.60±0.30)pA/pF(n=7,P<0.05),经冲洗后Ica-L可部分恢复,并且AA可使Ica-L的I-V关系曲线上移,其形状和峰值电压保持不变;20 μmol/L的AA使Ica-L失活曲线左移,失活后恢复时间明显延长,但对激活曲线无明显影响.结论 花生四烯酸可通过加快L-型钙通道失活,延长其失活后的恢复过程而减少细胞外钙离子的内流,延长有效不应期,从而发挥抗心律失常作用.
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大蒜素对心力衰竭兔心室肌细胞的作用
目的 观察大蒜素(allicin,All)对心力衰竭兔心室肌细胞动作电位和L-型钙电流的作用,探讨药物抗心衰后心律失常的机制.方法 选取雄性新西兰大白兔45只,随机(随机数字法)分为3组:假手术组(sham组)、心衰组(HF组)、心衰+大蒜素组(HF+All组),每组15只.采用腹主动脉缩窄联合主动脉瓣反流术建立兔心衰模型,利用双酶法消化得到单个心室肌细胞,全细胞膜片钳记录动作电位和钙电流.观察心衰时和All对动作电位、L-型钙电流和门控机制的作用.数据采用pCLAMP 10.2处理,用SPSS 17.0软件进行统计学分析,多组问数据比较用ANOVA方差分析,组间两两比较用SNK-q检验.结果 (1)心衰时,动作电位时程(APD)模型延长,APD50从sham组(93.4±4.7)ms延长至HF组(115.5±6.2) ms(n=15,P＜0.01),应用All 30μmol/L后,降低至(105.2±5.5) ms(n=15,P＜0.05).(2)心衰时,钙电流密度增加,在0 mV去极化时,峰电流密度从sham组细胞的(-8.4±0.6) pA/pF增加至(-15.1±1.1) pA/pF(n=15,P＜0.01).灌流All 30μmol/L后,使电流密度降低为(-10.1 +0.8) pA/pF(n=15,P＜0.01),且此效应呈电压依赖性和浓度依赖性.(3)门控机制研究显示,All降低心衰后钙电流密度的主要机制是加速心衰时通道稳态失活过程,同时减缓通道失活后恢复动力学.结论 大蒜素减少心衰动物模型的心室肌细胞钙电流,提示可能成为潜在的心衰时抗心律失常药物.
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心力衰竭心肌细胞内钙离子转运及细胞重构
心力衰竭(简称心衰)是一种多种致病因素导致的临床综合征,可出现一系列细胞表型及重构改变,这些改变可能与心肌细胞内钙离子转运异常有关,并引起电机械功能障碍,如:心肌收缩力降低,QT间期延长[1],室性期前收缩频率增多及心源性猝死发生率增加.心室肌细胞内钙离子浓度的变化调控兴奋-收缩耦联(E-C coupling).在衰竭的心肌中,细胞内钙离子的异常转运可导致机械及电生理功能异常.本文将综述正常心肌兴奋-收缩耦联以及心衰后的相关改变,重点表述心室肌细胞重构的变化.
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钾流在糖尿病大鼠心室肌细胞的改变机制
目的 研究糖尿病对大鼠心室肌细胞瞬间外向钾流(Ito)的影响及其分子机制,探讨糖尿病引起的心脏损害与心律失常的关系.方法 取体质量150～200 g的雄性Sprague-Dawley大鼠,单次腹腔注射链脲菌素(STZ,65 mg/kg,pH=4.5)建立糖尿病大鼠模型,采用酶解法获得单个心室肌细胞,应用膜片钳全细胞方法记录Ito;并用反转录聚合酶链式反应技术进一步半定量编码该电流通道α亚单位基因(Kv4.2、Kv4.3和Kv1.4)mR-NA的表达水平.结果 与对照组比较,+70 mV时,糖尿病大鼠心室肌细胞Ito密度显著降低[对照组:(30.6±3.8)比糖尿病组:(18.9±3.3)pA/pF,P<0.01);半定量分析法显示糖尿病大鼠心室肌细胞Ito通道α亚单位编码基因Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达水平分别下调56.9%和46.6%;而Kv1.4 mRNA表达则上调约48.0%,3组基因表达水平的改变差异均有统计学意义(P<0.05).结论 糖尿病大鼠心室肌细胞Ito密度显著降低主要与编码该通道α亚单位的基因表达下调有关.
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人心钠素基因裸质粒与脂质体介导转染在培养鼠心肌细胞中表达的研究
目的采用脂质体介导转染法和裸质粒直接转染法,将构建的人心钠素(hANF)真核表达质粒(pCR3.hANF)导入培养鼠心室肌细胞中,观察和比较hANF基因在心肌细胞中的表达效率.方法实验分为脂质体/pCR3.hANF转染组、裸pCR3.hANF转染组及pCR3对照组,通过RNA 的提取、逆转录-聚合酶链式反应、Southern 杂交及放射免疫测定,检测表达效率. 结果 (1)转染后24h,脂质体/pCR3.hANF转染组和pCR3.hANF转染组hANF mRNA 均有明显表达(P值分别为<0.01和<0.05),且前者大于后者(P<0.01);转染后48 h,两组表达更为显著(P值均<0.01),且较转染后24 h明显增高(P值均小于0.05);(2)转染后48 h,脂质体/pCR3.hANF转染组和pCR3.hANF转染组培养液中ANF的浓度明显增高(P值均小于0.01);转染组间比较,前者hANF的表达也明显高于后者(P<0.01).结论脂质体介导的hANF 基因转染和裸hANF质粒直接转染均能显著提高hANF基因的表达效率;直接转染法更具方便性和实用性,有利于将来的临床应用.
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氯通道阻断剂DIDS对心室肌容积敏感性氯通道电流的作用
目的:研究氯通道阻断剂DIDS对容积敏感性氯通道电流的作用.方法:采用全细胞膜片钳方法记录急性分离小鼠心室肌细胞容积敏感性氯通道电流(volume-sensitive chloride channel current,Icl,vol).将小鼠心室肌细胞暴露于低渗溶液,激活容积敏感性氯通道电流.结果:该电流呈外向整流特征,去极化正电压时呈时间依赖性失活,其反转电位[(-34.5±0.8)mV]接近氯离子平衡电位的理论值(ECl=-38.6 mV).该通道的阴离子选择性为I->Br->Cl-.细胞外应用氯离子通道阻断剂DIDS(500 μmol/L),在+40 mV,+60 mV, +80 mV,+100 mV时能够明显阻断该电流,呈电压依赖性.在+100 mV,可阻断电流的91.5%±1.1%(P<0.05).结论:氯通道阻断剂DIDS能够呈电压依赖性地阻断小鼠心肌细胞容积敏感性氯通道电流.
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人参皂苷Rb1对大鼠心室肌细胞L型钙电流和瞬时外向钾电流的调控作用
目的 研究参松养心胶囊的药物单体-人参皂苷Rb1对大鼠心室肌细胞L型钙电流(Ica,L)和瞬时外向钾电流(Ito)的调控作用.方法 Langendroff灌流装置、胶原酶和蛋白酶混合急性分离大鼠心室肌细胞,用含40μmol/L的人参皂苷Rb1的细胞外液灌流心室肌细胞,每个细胞采用给药前后自身对照,标准的全细胞膜片钳技术记录Ica,L,Ito,所有数据均在细胞破膜后20min内完成,观察人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito通道电流的影响.结果 40 μmol/L的人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito均有抑制作用.在-10mV测试电压下,40 μmol/L的人参皂苷Rb1可使Ica,L的大激活峰值电流密度从(- 11.423±-3.125)pA/pF下降至(-5.786±-2.976)pA/pF,抑制率为49.34％±9.78％(n=7,p＜0.05),电流密度-电压(I-V)曲线上移,但不改变激括电位、峰电位、反转电位以及曲线的形状;在+60mV测试电压下,40μ mol/L的人参皂苷Rb1 可使Itof的大激活峰值电位从 35.342±3.126pA/pF下降至26.783±4.153pA/pF,抑制率为24.21％±8.35％ (n=8,p ＜0.05),I-V曲线下移.两通道电流经Boltemann方程拟合的稳态激活曲线给药前后无明显影响,但药物可使稳态失活增快以及失活后恢复减慢(n=7,p＜ 0.05),且人参皂苷Rb1主要抑制Ito的快速电流成分Itof(峰电位),对慢电流成分Itos(维持电位)无明显影响.结论 人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito通道的电流有显著抑制作用,但不改变Ica,L的通道动力学.
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柯萨奇病毒B3感染培养大鼠心室肌细胞L-型钙通道mRNA表达的变化
目的:观察柯萨奇病毒B3感染对培养大鼠心室肌细胞L-型钙通道mRNA表达的影响.方法:用柯萨奇病毒B3感染原代培养新生大鼠心室肌细胞,合成大鼠心室肌细胞L-型钙通道各亚单位引物,通过逆转录-聚合酶链反应技术,以β-actin为内参照,测量钙通道各亚单位mRNA表达量在病毒感染前后的变化.结果:病毒感染组心室肌细胞L-型钙通道α1(4.00±0.07 vs 2.21±0.41,p＜0.01),β(2.06±0.06 vs 1.22±0.30,p＜0.05)亚单位mRNA表达量较正常对照组显著增加,而α2/δ(4.12±0.19 vs 4.13±0.27,P＞0.05)亚单位mRNA表达量变化无统计学意义.结论:柯萨奇病毒B3感染心室肌细胞钙通道mRNA表达量增加,可能是病毒介导心室肌细胞L-型钙电流变化的分子基础.
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心力衰竭细胞钙瞬变交替现象与恢复性质研究
目的：胞浆钙离子浓度波动是心力衰竭细胞胞内钙离子操控失调的表现，是心肌自律性改变的物质基础，也是引起触发活动、室性心律失常的重要原因之一。既往研究发现动作电位恢复性质与电交替现象与室性心律失常的发生具有一定的相关性，但是对于其微观组成-钙瞬变的联系还不得而知。本研究旨在观察在稳定电场刺激下心力衰竭心室肌细胞钙瞬变瞬变幅值交替现象及恢复性质。
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凝血酶受体激活肽对豚鼠心室肌细胞腺嘌呤核苷三磷酸敏感性钾通道的作用
目的:研究凝血酶受体激活肽(TRAP)对豚鼠心室肌细胞腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)敏感性钾(KATP)通道的作用及在保护心肌细胞方面的作用.方法:对健康成年豚鼠采取心室肌细胞急性分离,采用单通道膜片钳记录技术中的细胞贴附式及内面向外模式记录吡那地尔(Pinacidil)、ATP、格列苯脲(Glibenclamide)、TRAP对豚鼠单个心室肌细胞KATP通道电流的影响.结果:加入吡那地尔后KATP通道的通道活动度(0.55±0.07)比加药之前(0.23±0.05增加(记录5次);在吡那地尔存在时,加入ATP后KATP通道的通道活动度(0.67±0.14)较加入ATP之前(0.10±0.05)减少(记录4次);加入格列苯脲后KATP通道的通道活动度(0.56±0.12)比加药前(0.06±0.03)减少(记录5次);加入TRAP后通道的通道活动度(0.48±0.11)比加入TRAP前(0.15±0.11)增加(记录5次),上述比较差异均有统计学意义(P＜0.05～0.01).结论:TRAP激活心室肌细胞KATP通道,对心肌细胞具有保护作用.
关键词： 心室肌细胞 膜片钳技术 腺嘌呤核苷三磷酸敏感性钾通道 凝血酶受体激活肽 -
(4)对M细胞的认识现状
长期以来,人们一直认为心肌细胞特别是心室肌细胞在电生理特性上是均匀一致的,常作为合体细胞来看待.但新近研究表明心室肌中层细胞(midmyocardium cell,M细胞)的电生理特性有别于心内膜下(Endo)、心外膜下(Epi)心肌细胞,使心肌各层的电活动呈非均一性,而复极的不均匀更为突出,特别是对抗心律失常药物的反应呈现显著差异[1,2].M细胞的发现使我们从一个新的角度对心肌细胞的电生理特性有了更深一层的了解,从而为理解某些心律失常特别是与复极有关的室性心律失常的发生以及抗心律失常药物的作用提供了理论依据.
