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1.12胃肠起搏原理及其在功能性胃肠病中的应用
近年来,胃肠起搏(Gastrointestinal Pacing)在治疗某些功能性胃肠病及胃下垂等方面取得很大的进展,其基本原理与心脏起搏类似,利用外加电流直接或间接地驱动存在于胃肠道各部的起搏点及其效应器--平滑肌细胞,促使胃肠恢复正常的电节律及运动,即外加干预因素产生了驱动效应(Driv-ing effect),外加电流则称之为起搏电流,或趋动电流;而胃肠起搏点电位发生了跟随效应.
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培养的小鼠小肠和胃Cajal间质细胞起搏电流的特性
目的:探讨培养的小鼠小肠和胃Cajal间质细胞(ICC)起搏电流的特性.方法:用二型胶原酶分离ICC并在含有干细胞因子的培养液中培养,72 h后通过免疫组织化学方法进行鉴定.利用传统全细胞模式膜片钳技术记录胃窦和小肠ICC的起搏电流.把电极内液的钙螯合剂EGTA浓度由0.1 mmol/L增加到10 mmol/L,使游离钙浓度降低,观察细胞内低钙对起搏电流的影响.结果:培养72 h后的ICC在光镜下表现出自胞体发出2-4条长突起,并与邻近ICC突起相互连接成网络状;激光共聚焦显微镜下观察到ICC表面酪氨酸激酶受体c-kit表达呈阳性;膜电位钳制在-60 mV的条件下,ICC上可以记录到自发而节律性内向电流,即起搏电流.在胃和小肠ICC之间以及单个ICC和ICC网络之间,电流幅度、频率有差异.在传统的全细胞膜片钳模式下,通过增加电极内液中EGTA浓度使细胞内游离钙降低时,可以激活ICC的内向电流;在细胞外给予钙调蛋白抑制剂W-7时,可以激活ICC内向电流的同时明显增加起搏电流的幅度.结论:小鼠胃和小肠ICC产生的起搏电流频率与小鼠胃和小肠自律运动的频率非常接近;网络ICC产生的起搏电流比单个ICC稳定、幅度高、频率快;ICC内游离钙浓度的降低是产生起搏电流的重要因素;钙调蛋白在ICC内参与起搏电流的抑制性调节.
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胃肠道平滑肌起搏电流产生机制的研究进展
越来越多的研究结果表明,Cajal间质细胞是胃肠道平滑肌慢波电位和自发性节律性收缩活动的起搏细胞.关于Caial间质细胞起搏电流产生机制的研究近来进展很快,但仍存在一些分歧.本文就目前关于起搏电流的产生及传播机制的研究进展作一综述.
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胃肠平滑肌起搏功能研究的新动态
胃肠道平滑肌具有自动节律性收缩的特性,对消化和吸收功能具有十分重要的生理意义,但目前尚未明确胃肠道平滑肌的起搏机制.本文综述了近几年关于胃肠道起搏机制研究的新进展,从起搏细胞的分类、功能、起搏机制以及其与胃肠动力障碍性疾病的关系等方面做了阐述.胃肠道平滑肌起搏活动的异常是引发胃肠动力障碍性疾病的重要原因之一,因此,胃肠起搏机制的相关基础研究具有重要的临床意义.
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模拟缺血再灌注对乳兔窦房结细胞起搏电流的影响
目的：观察模拟缺血再灌注（I/R）对乳兔窦房结细胞形态及起搏电流（If）的影响，阐明I/R制备窦房结细胞损伤的电生理特征改变。方法选用新生新西兰乳兔，采用双酶解法/差速贴壁法分离窦房结细胞，模拟I/R制备受损模型，利用膜片钳技术记录动作电位和If。结果乳兔窦房结细胞主要呈梭形，搏动频率快，细胞表面光滑完整。模拟I/R后大部分细胞肿胀变形，伪足回缩，胞膜有较多颗粒、欠光滑。模拟再灌注后窦房结细胞If大舒张电位由（-50.9±5.3）mV变为（-43.5±4.6）mV，电流密度由（-3.2±0.41）pA/pF变为（-2.47±0.32）pA/pF，其稳态激活曲线较对照组明显右移，半数激活电压由（-98.6±2.3）mV变为（-107.8±4.7）mV（P＜0.05）。结论模拟I/R导致窦房结细胞损伤，细胞电生理发生改变，尤以If重构为主。
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卡维地洛对老龄大鼠心房肌细胞起搏电流的作用
目的 研究卡维地洛(Car)对大鼠心房肌细胞起搏电流(If)的影响,探讨其降低心房颤动的机制.方法 选择22～24月龄SD大鼠分离心房肌细胞,利用全细胞膜片钳技术记录If.结果 Car可明显降低老龄大鼠心房肌细胞的超极化激活起搏电流,在-150 mV时,1.0 μmol/L CarIf使的电流密度从(3.2±0.04)pA/pF降至(2.4±0.3)pA/pF(P<0.01).Car的抑制电流效应呈电压依赖性,即随着超极化电位的增加,Car的效应也增加.在0.1～30.0μmol/L的范围内,Car以浓度依赖性方式阻滞起搏电流.其IC<50>为1.37μmol/L(95%可信限为1.96～0.57μmol/L).进一步,Car可以使If的稳态激活曲线向超极化方向移动,使半激活电压从(-87.5±2.3)mV移至(-96.2±4.7)mV.从而使电流激活减慢,这可能是其减少If的主要原因.结论 卡维地洛可明显降低老龄大鼠心房肌细胞起搏电流密度.
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植入型心律转复除颤器起搏电流导致室性心律失常一例
由植入型心律转复除颤器(ICD)起搏电流所引发的后除极而导致频发的室性期前收缩较为罕见.本文报告1例.
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腺病毒介导HCN4通道基因过度表达构建生物起搏器的实验研究
电子起搏器是窦房结功能障碍和重度房室传导阻滞的首选治疗.但是,目前使用的电子起搏器存在很多缺陷[1].近的研究表明,介导起搏电流(Ⅰf)的超极化激活环核苷酸门控通道基因(HCN4)在生理性起搏机制中扮演重要角色.
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非心脏手术患者安置起搏器的围手术期处理
我院1988年至2003年对217例安置心脏起博器患者进行非心脏手术,现报告如下.资料与方法1.一般资料:本组217例,男139例,女77例,年龄23～81岁,平均59岁.2.安置心脏起博器情况:植入临时性起博器162例,永久性起博器55例,其中心室按需型起博器175例,房室双腔起博器13例,心房按需型起博器29例.选择起搏频率60～100次/min,起搏电流2～4mA,感知灵敏度2～4mV.永久起博器埋植于右胸壁皮囊内,临时起博器于大腿根部与起搏导线固定.
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心脏起搏离子通道的分子结构和功能特性
心脏的起搏受控于一类存在于心脏窦房结被称作If的离子通道，该通道是被细胞膜的超极化所激活. 新近，一类被命名为超极化激活及环化核苷酸调控的阳离子(HCN)通道被克隆. 该家族至少有4个成员，即HCN1～HCN4. 其中2个HCN2和HCN4在心脏有丰富表达. 用异体表达系统表达克隆的HCN2和HCN4通道蛋白，其通道特性类似心脏的天然If通道. 本综述讨论了HCN通道之间的分子结构差异，功能性表达特点以及与它们功能特性有关的分子结构.
关键词： 心脏 离子通道 超极化激活电流 起搏电流 超极化激活及环化核苷酸调控的阳离子通道 -
细胞治疗在生物起搏中的研究进展
随着分子生物学、细胞生物学和基因工程改造细胞技术的飞速发展,以及对起搏电流的进一步阐明,生物起搏成为心律失常治疗中的探索"热点".心脏生物起搏指利用细胞分子生物学及其相关技术对受损的自律性节律点或特殊传导系统的组织进行修复和替代,使心脏的起搏和传导功能得以恢复.
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房颤患者心房肌If电流mRNA表达的变化
目的观察了房颤患者If电流mRNA 表达的变化,从分子水平探讨房颤发生的机制.方法 26例因冠状动脉粥样硬化性心脏病、风湿性心脏瓣膜病或先天性心脏病行开胸心脏手术的患者,术中取右心耳50mg.分为两组:窦性心律组15例;持续房颤组11例.采用逆转录聚合酶链反应的方法测定两组患者起搏电流离子通道mRNA 表达的变化.结果持续房颤患者左心房内径明显较窦性心律患者大(51.18±9.12mm∶34.27±4.06mm,P<0.01).其他临床特征匹配.房颤患者If基因表达明显增加(0.30±0.03∶0.34±0.05 P<0.05).结论无论窦性心律患者还是持续房颤患者,其心房中都有If的表达,证明If不仅存在于起搏细胞,也在非起搏细胞心房肌组织中有表达.持续房颤患者If mRNA表达明显高于窦性心律患者,提示此电流可能参与房颤发生的某种机制.
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窦房结细胞起搏与超极化激活的环核苷酸门控通道关系的研究进展
窦房结是正常心脏活动的起搏点，窦房结细胞的自律性决定心率的快慢，而窦房结细胞4期自动除极是其产生自律性的基础，该过程是通过窦房结细胞膜上多种离子流的共同作用而实现的，其中超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道(HCN)及其产生的电流(If电流)在窦房结细胞起搏电活动中具有重要作用。本文探讨窦房结细胞起搏与超极化激活的环核苷酸门控通道的关系，为临床治疗病态窦房结综合征等缓慢性心律失常提供新的方向。
关键词： 窦房结细胞 超极化激活的环核苷酸门控阳离子通道 起搏电流 -
胃肠运动自主节律性的产生机制
ICC作为胃肠运动自主节律性的起搏细胞已得到广大研究者的承认,但这种自主节律性的产生机制仍不清楚.随着对ICC认识的逐步深入,已经发现一些离子流,如Ca2+、Na+、K+、Cl-与 ICC的起搏密切相关.ICC的起搏电流可能是由Ca2+调节的非电压依赖性非选择性阳离子通道所介导的多种阳离子组成,Ca2+起重要的调节作用.本文对此领域的研究进展进行综述,期望为深入理解胃肠运动调控机制及其功能性疾病的发病机理提供参考资料.
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老龄心房颤动犬模型肺静脉肌袖细胞起搏电流在异丙肾上腺素作用下的变化
背景:心房颤动是老年人常见的心律失常疾病,有研究表明肺静脉肌袖细胞起搏电流能增加快速心律失常特别是心房颤动发生的风险.目的:观察异丙肾上腺素对老龄犬肺静脉肌袖细胞起搏电流的作用.方法:选择14只老龄健康犬,7只快速起搏10周制备心房颤动模型,其余未经快速起搏处理的犬作对照.分离各组肺静脉肌袖细胞,利用全细胞膜片钳在电压钳模式下记录起搏电流.结果与结论:在0.1~10.0 μmol/L的浓度范围内异丙肾上腺素均使细胞膜起搏电流电流升高,且作用呈现出浓度依赖性,半数有效量为1.7 μmol/L (95%可信区间为1.2~2.6 μmol/L).房颤组肺静脉肌袖细胞给予1.0 μmol/L异丙肾上腺素时,起搏电流显著增加,在-120 mV的测试电位时,使其电流密度升高(P < 0.01).1.0 μmol/L异丙肾上腺素使房颤组肺静脉肌袖细胞起搏电流的稳态激活曲线向正方向移动,使半激活电压下降,更接近静息电位,同时也使激活曲线斜率(P < 0.01).结果证实,异丙肾上腺素可能通过升高肺静脉肌袖细胞起搏电流促进心房颤动的发生.
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老龄房颤犬模型静脉肌袖细胞分离及起搏电流记录
背景:电牛理改变是老化心脏表现的主要特征之一.目的:构建老龄房颤犬模型,观察静脉肌袖细胞动作电位和起搏电流的特征.设计、时间及地点:分组对照动物实验,于2005-03/2007-12在解放军总医院实验动物中心和老年心血管病研究所完成.材料:7～9岁健康杂种老龄犬12只,体质量15～20kg,雌雄兼有.台氏液成分(mmol/L):NaCl 135,KCI 5.4,CaCl2 1.8,MgCl2 1,NaH2PO40.33,HEPES 10,葡萄糖10,pH用NaOH调至7.4.方法:取老龄犬6只,快速起搏8周制备房颤模型,余6只犬未经快速起搏处理作对照.分离静脉肌袖细胞,利用全细胞膜片钳在电流钳模式下记录动作电位,在电压钳模式下记录起搏电流.主要观察指标:老龄犬肺静脉肌袖细胞动作电位的特征、起搏电流、起搏电流的,I～V曲线及起搏电流稳态激活的特征.结果:约82.6%的老龄犬静脉肌袖细胞记录到自动除极和自发性动作电位,而未经快速起搏处理犬的细胞约有40%记录到工作心肌动作电位特征.在-120mV时,房颤模型细胞起搏电流的电流密度为(-2.66±0.4)pA/pF,而对照组细胞的电流密度为(-1.24±0.21)pA/pF.从I-V曲线可见,起搏电流的电流密度具有电压依赖性特征,且病理模型犬的肺静脉肌袖细胞起搏电流电流随超极化电位增加更为明显.在-120 mV时,房颤犬静脉肌袖细胞电流的半激活电压为(-84.3±4.9)mV,激活曲线斜率为(+12.1±2.6)mV,而未处理细胞的半激活电压为(-98.0±7.2)mV,激活曲线斜率为(+9.5±1.8)mV,明显向更正的电位方向移动,提示老龄房颤犬静脉肌袖起搏电流更易激活.结论:老龄房颤犬静脉肌袖细胞更易出现自动除极电位,起搏电流的密度更高,起搏电流激活也更容易,提示起搏电流可能参与老年房颤异位起搏的发生.
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牵张应变对小肠Cajal间质细胞起搏电流的作用
目的 研究牵张应变刺激对体外培养的小肠Cajal间质细胞(ICC)起搏电流的影响.方法 利用Ⅱ型胶原酶消化并在含有干细胞因子的SmGM培养基中培养ICC,72h后采用免疫荧光细胞化学方法鉴定培养的ICC.利用传统全细胞记录模式膜片钳技术记录正常小肠ICC起搏电流,然后采用对细胞直接施加正压和灌流低渗溶液的两种方法给细胞膜施加张应变刺激,以观察牵张应变对小肠ICC起搏电流的影响.结果 培养72h后的ICC在光镜下,胞体呈三角形或梭形,且自胞体发出2～4条长突起,并与邻近ICC突起相互连接成网络状;荧光显微镜下观察ICC胞体和突起酪氨酸激酶受体c-kit表达呈阳性;在膜电位钳制在-60mV的条件下,可以记录到自发而节律性内向电流,即起搏电流;在传统全细胞记录模式下,两种张应变刺激均可以激活一种内向电流同时明显增加起搏电流的振幅及频率.结论 牵张应变对胃肠壁的刺激可能作用于胃肠平滑肌节律性运动的起搏细胞ICC并改变其电生理特性,从而调节胃肠平滑肌运动的基础张力和频率.
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不同信号分子参与M胆碱能受体激动剂对不同胚胎发育阶段小鼠心肌细胞起搏电流的调控
应用全细胞膜片钳技术,研究了M胆碱能对不同孕期的胚胎小鼠心肌细胞的起搏电流(If)的调节.我们发现,在胚胎发育的早期阶段,M胆碱能受体激动剂(muscarinic agonist carbachol,CCh)明显抑制If,但在胚胎发育的晚期阶段,CCh对If的抑制作用消失.腺苷酸环化酶(adeinylate cyclase,AC)激动剂毛喉素Forskolin和非选择性磷酸二酯酶(PDE)抑制剂IBMX均可增强发育早期阶段和晚期阶段的If.但有趣的是,尽管Forskolin和IBMX可增加基础If,它们对CCh抑制的If的作用却大不相同.在胚胎发育的早期阶段,Forskolin不能拮抗CCh对If的抑制作用,但IBMX可以.在发育的中期阶段Forskolin可以拮抗CCh的抑制作用,但IBMX不可以.因此,我们推断,CCh可能是通过调控细胞内的cAMP水平来调节If的.但是在胚胎发育的早期阶段和中期阶段,CCh可能通过不同的信号转导通路来实现对胞内cAMP的水平调控.在发育的早期阶段,CCh主要是通过增强PDE的活性,加速cAMP的降解而实现对If的调控.而在发育的中期阶段,CCh则主要通过与AC耦联,抑制其活性,通过减慢cAMP的合成而实现对If的调控.
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mHCN2和mHCN4基因在乳鼠心室肌中的表达及其起搏电流的特性
目的 分析乳鼠心室肌mHCN2和mHCN4基因的表达及其起搏电流的特性.方法 通过酶消化法分离乳鼠心室肌细胞,用全细胞膜片钳技术记录If电流并研究其特性;采用SYBR-Green I染料进行实时定量PCR,测定乳鼠心室肌起搏基因mHCN2和mHCN4的表达.结果 全细胞膜片钳记录到心室肌细胞If电流,得到电流密度-电压曲线,其激活电压约为-75 mV;实时定量PCR检测mHCN2∶mHCN4为(5.56±1.35)∶1.结论 乳鼠心室肌细胞有超极化激活、可被Cs+阻断的If电流;其基因表达以mHCN2为主.
关键词： 心室肌细胞 起搏电流 超极化激活环核苷酸门控通道 -
Ⅱ类抗心律失常药物对心电的影响
Ⅱ类抗心律失常药物主要为β受体阻滞剂.此类药物对心脏具有直接电生理作用,阻断心脏β受体,抑制交感神经兴奋所致的起搏电流、Na+及Ca2+内流,表现为减慢4相舒张期去极化速率,从而使自律性降低,减低动作电位0相上升速率,进而减慢传导.
