H2O2对大鼠肺动脉平滑肌细胞Kv通道的作用

 目的:观察H₂O₂在常氧时对大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）的Kv的影响, 探讨H₂O₂对肺动脉平滑肌细胞的Kv通道的作用。 方法:用酶解法急性分离单个PASMCs，以全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压依赖性钾通道 (voltage-gated potassium channel, Kv) 电流。 结果:常氧下 H₂O₂可显著增加Kv电流，电流-电压关系曲线左上移；而且Kv电流呈浓度依赖性增加。 结论:常氧下H₂O₂ 可使Kv通道开放。     

大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道的电生理学特性

目的:研究大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道的电生理学特性。方法:用急性酶分离法分离单个大鼠肺动脉平滑肌细胞,采用全细胞膜片钳技术对肺动脉平滑肌细胞钾通道的电生理学特性进行研究。结果:在一定的实验条件下可记录出钙激活性钾电流(Kca)和电压门控性钾电流(Kv)。Kca可被四乙胺阻断,Kv电流由快速失活K+电流(Ka)、缓慢失活钾电流(Kst)和延迟整流K+电流(KDR)以不同比例复合而成,可被四氨基吡啶所阻断。结论:利用膜片钳技术研究发现,低氧通过作用K+通道引起肺动脉平滑肌细胞收缩。     

大鼠背根神经节神经元H~+-门控电流及其特征

目的:探讨大鼠背根神经节(DRG)神经元H+-门控电流(也称ASICs电流)及其特征;比较在SD大鼠DRG和三叉神经节(TG)神经元电流分布的异同。方法:在急性分离的大鼠DRG神经元上,采用全细胞膜片钳技术记录电流。结果:依据在pH5.0条件下记录的ASICs电流动力学特征,将急性分离的DRG神经元上的ASICs电流分为四类:T-型、S-型、B-型和O-型;并推断此四种电流类型在周围感觉神经元上分布的一般规律。结论:在SD大鼠DRG和TG神经元ASICs电流都是以"S"型电流为主。4种电流的激活动力学τon(0～63%上升时间)和细胞直径无明显相关性。     

双分离法记录Wistar大鼠神经元的全细胞电流

背景:细胞培养与通道电流记录是全细胞膜片钳实验的主要难点。目的:介绍一种简单可行的降低全细胞膜片钳实验方法,将细胞急性分离与电流的分离技术结合起来,以提高工作效率,缩短实验的时间,从根本上降低膜片钳实验的难度。方法:SPF级出生4～7d的wistar大鼠40只,雌雄不限。采用改良的急性分离的方法制备Wistar大鼠脑皮质细胞,将大鼠脑皮质切成400～600μm厚度的薄片,在人工脑脊液中通混合气静止1h,并通以氧气。将脑组织块放入含有16u/mL(typeX)和2u/mL(typeXIV)蛋白水解酶的人工脑脊液中,孵育60min,清除消化酶。在全细胞电压钳制模式下,保持电位-80mV,给予-60mV到60mV的去极化脉冲刺激,步阶为+10mV,刺激波宽160ms。记录到跨膜总电流,在全细胞电极液里面加入70mmol/LCsCl,70mmol/LCsF;在外液中先后加入11μmol/L阻断剂河豚毒素、30mmol/L的氯化四乙胺、1mmol/L的4-AP。分别记录内向钠电流,瞬时外向钾电流和延迟整流钾电流,结果用clampfit分析处理。主要观察:①细胞的形态学观察。②全细胞电流的记录。③内向钠电流的记录。④外向钾电流的记录。结果与结论:细胞空间立体结构强,表面光滑,有完整的树突或者轴突,且细胞的活性可以在25℃室温下维持8～10h。在外液中加入1μmol/L的河豚毒素基本上可以阻断钠电流;30mmol/L的氯化四乙胺和1mmol/L的4-AP可以阻断外向钾电流。结果表明,改良的细胞急性分离方法细胞功能完好。通过电流分离技术,不改变细胞外液和电极液,仅需添加特异阻断剂,可记录到内向钠电流,瞬时外向钾电流以及延迟整流钾电流,较之传统方法可显著提高工作效率。     

兔颈上神经节神经元的急性分离及其通道电流记录

目的 探讨兔颈上神经节神经元分离及电生理研究的方法.方法 为了获得适用于膜片钳实验技术的单个颈上神经节神经细胞,应用酶和机械分离相结合的方法,急性分离20～30 d幼兔的单个颈上神经节神经元.通过倒置显微镜直接观察以及全细胞膜片钳技术的电压钳和电流钳分别对分离得到的颈上神经节神经元的形态学和电生理学特性进行研究.结果 急性分离所得活性较好的颈上神经节神经元胞体具有圆形和顶树突特征,立体感强,光晕明显.在全细胞膜片钳记录模式下可记录到全细胞电流、钠电流、钾电流及动作电位.结论 该方法可以得到形态和生理特性良好的单个颈上神经节神经元;该方法适用于膜片钳技术的研究,对深入探讨药物、物理因子等对神经节神经元离子通道的影响具有重要的应用价值.     

BQ123对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道活性的影响

目的：探讨内皮素-1受体（ETA）拮抗剂BQ123对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs) 电压门控钾通道（KV）活性的影响。方法： 将12只Wistar大鼠随机分为对照组和慢性缺氧组，每组6只。用急性酶分离法（胶原酶+木瓜酶）获得单个PASMCs，用全细胞膜片钳记录方法，观察BQ123对2组大鼠PASMCs电压门控钾电流（IKV）的影响。结果：(1)在2组大鼠，ET-1（10-8 mol·L-1）对PASMCs IKV都可产生抑制作用，+50 mV时的抑制率分别是（60.21±5.32）%和 (71.04±6.58)%。(2)对照组大鼠，单独使用BQ123对PASMCs IKV无影响（P>0.05，n=5），在此基础上使用ET-1， ET-1对IKV的抑制作用依然存在。(3)慢性缺氧组大鼠，单独使用BQ123可增加PASMCs IKV，+50mV从（98.36±12.04）pA/pF至（105.76±12.13）pA/pF，但差异无显著（P>0.05，n=6），同时使用ET-1后发现BQ123可部分抵消ET-1对IKV的抑制作用，+50 mV从（28.49±6.69） pA/pF升至（74.19±9.74）pA/pF（P<0.01，n=6）。结论：常氧时，ET-1对IKV的抑制作用不是通过ETA介导的。但在缺氧条件下，ETA拮抗剂BQ123可部分拮抗ET-1对IKV的抑制作用，说明缺氧时ETA受体介导了ET-1对IKV抑制作用。     

G-CSF对豚鼠单个缺血心房肌细胞钙、钠、钾电流的影响

目的:采用膜片钳全细胞记录方法,观察粒细胞集落刺激因子(G-CSF)急性干预对分离的豚鼠单个缺血心房肌细胞钙、钠、钾电流的影响。方法:使用酶解方法获得豚鼠单个心房肌细胞,在缺血缺氧条件下,采用全细胞膜片钳技术观察记录不同浓度G-CSF急性干预对钙通道电流-电压曲线、激活曲线、失活曲线,钠通道电流-电压曲线、激活曲线、失活曲线、静态失活曲线,延迟整流钾通道及其快成分、慢成分电流-电压曲线的影响。结果:随G-CSF浓度的增加,缺血心房肌细胞膜L型钙通道电流较缺血对照组有明显增大。当G-CSF浓度超过100μg/kg后,L型钙通道电流的增强维持于同一水平。当给予G-CSF浓度为300μg/kg时最大激活电压发生改变,较前有所增加。激活曲线与失活曲线未见明显改变。不同浓度G-CSF对缺血心房肌细胞膜钠离子通道电流无明显影响。G-CSF干预缺血心房肌细胞膜延迟整流钾电流未见明显改变,但延迟整流钾电流快成分在G-CSF 100μg/kg干预后明显增加,而延迟整流钾电流慢成分未见明显改变。结论:G-CSF对于缺血心房肌细胞部分通道的作用影响基本为非电压依赖性,但具有浓度依赖性,可能减少缺血心房心律失常的发生率。     

研究电压门控性钠离子通道的3种细胞处理方法比较

目的 建立适用于膜片钳技术记录电压门控性钠离子通道的3种细胞处理方法并进行比较.方法 采用急性分离技术、分离脑片技术、pCMV_SCN1A质粒钙转染HEK293细胞3种方式处理细胞,镜下观察细胞形态,膜片钳记录钠通道激活情况.结果 急性分离的神经元形态正常,有较长突起;膜片钳记录封接成功率达50％以上,记录到电流的细胞膜电容为(7.56±3.47)pF(n=20),串联电阻为(10.18±4.82)MΩ(n=20).分离脑片的神经元形态正常饱满;膜片钳记录封接成功率达30％以上,记录到电流的细胞膜电容为(9.45±4.26)pF(n=10),串联电阻为(12.53±3.87)MΩ(n=10).钙转染处理的细胞完整,有立体感;膜片钳记录封接成功率约20％,记录到电流的细胞膜电容为(8.79±4.54)pF(n=10),串联电阻为(14.12±4.26)MΩ(n=10).3种细胞处理方法均能提供研究所需的钠通道电流.结论 3种细胞处理方法均可以简单、快速记录电压门控性钠离子通道,各有优缺点,适用于不同的研究需求.     

华蟾素对骨癌痛模型大鼠背根神经节细胞L型电压门控钙通道电流的影响

目的:研究华蟾素对骨癌痛模型大鼠背根神经节(DRG)细胞L型电压门控钙通道(L-VGCC)电流的调制作用。方法:于SPF级雄性SD大鼠胫骨内注射Walker 256乳腺癌细胞构建骨癌痛模型。急性分离SD大鼠DRG细胞,采用细胞免疫荧光技术对DRG神经元进行鉴定;应用全细胞膜片钳技术记录华蟾素对骨癌痛模型大鼠DRG细胞L-VGCC电流密度、激活和失活的影响。结果:原代培养获得的DRG神经元大小基本一致,纯度可达到95%以上;与正常组比较,骨癌痛模型大鼠DRG细胞L-VGCC电流密度增强(P0.05),华蟾素能明显抑制骨癌痛模型大鼠DRG细胞L-VGCC电流密度(P0.05),并且使失活曲线右移。结论:在骨癌痛模型大鼠模型中,DRG神经元的内在电生理膜特性发生改变,兴奋性增加,钙电流增大;华蟾素可能通过调节大鼠DRG细胞L-VGCC电流特性发挥药理学作用。     

L-电压门控钙通道在糖尿病大鼠局灶性脑缺血中的变化及意义

目的: 检测单纯局灶性脑缺血和糖尿病局灶性脑缺血大鼠不同时间L-电压门控钙通道电流的变化,通过比较探讨其在糖尿病局灶性脑缺血中的意义。方法: 应用高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)制备糖尿病大鼠模型,线栓法制备单纯局灶性脑缺血模型及糖尿病大鼠局灶性脑缺血模型,根据缺血不同时间分为正常假手术组、单纯脑缺血1 h、3 h、6 h、24 h;糖尿病假手术组、糖尿病脑缺血1 h、3 h、6 h、24 h共计10组。对单纯缺血24 h及糖尿病局灶性脑缺血24 h大鼠进行神经功能评分;应用全细胞膜片钳技术检测各组缺血周围皮层神经元细胞上电压门控钙通道电流的变化。结果: 糖尿病组大鼠术后清醒较晚,肢体偏瘫程度重于单纯缺血组(P<0.05);随着缺血时间的延长,单纯局灶性脑缺血及糖尿病局灶性脑缺血各组L-电压门控钙通道电流呈逐渐增大趋势(P<0.05),其中糖尿病局灶性脑缺血各组电压门控钙通道电流分别高于单纯局灶性脑缺血各组(P<0.05) 。结论: 与正常大鼠局灶性脑缺血相比,糖尿病大鼠局灶性脑缺血加重的原因可能与膜上钙通道开放电流增大导致的细胞内钙超载有关。     

Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩中的作用

目的和方法:雄性Wistar大鼠随机分为两组:常氧对照组和低氧组。用酶消化的方法获得单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(PASMC)。采用全细胞膜片钳技术,记录PASMC静息膜电位(Em)和电压门控性钾通道电流(IKv),通过细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液(1∶125),探讨Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩(HPV)中的作用。结果:①低氧组膜电位明显去极化,由(-51.8±0.8) mV 去极到(-47.2± 0.7) mV,P<0.01,IKv与常氧组相比显著降低,在测试电压-30 mV时, IKv由(6.16±0.58) pA/pF 降为 (3.31±0.37) pA/pF (P<0.01)。②细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液可显著抑制常氧对照组PASMC 的IKv,使Em去极化,然而细胞内灌流Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1(1∶125)抗体混合液对常氧对照组PASMC 的IKv和Em无显著影响。③细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液和Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1抗体混合液对低氧组PASMC的IKv和Em均无显著影响。结论:Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1可能是氧敏感型通道,并介导了低氧性肺血管收缩。     

Cell-attached膜片上,咖啡因对猪冠状动脉平滑肌细胞KCa的调节作用

目的:研究咖啡因对猪冠状动脉平滑肌细胞KCa通道的调控机理,以期揭示胞内钙库RyR激活后,局部钙离子浓度升高和KCa的关系。方法:采用急性酶分离方法,应用膜片钳单通道电流记录技术记录大脑皮层神经元猪冠状动脉平滑肌细胞上KCa通道电流活动。电流信号经放大、滤波及A/D、D/A转换后输入微机进行采样和储存。实验数据应用CLAMP9.0软件系统进行数据采集及分析。结果:在cell-attached膜片上咖啡因对KCa通道有明显的作用,咖啡(0.1-5.0 mM)可以增加通道的开放概率(NPo),呈现出浓度依赖性,开放时间延长,关闭时间也随之缩短,而对电流幅值无明显影响,开放概率的增加是通过明显缩短平均关闭时间实现的(n=8,P<0.05);洗去药物后通道活性可以一定程度的恢复到对照水平,再加入一定浓度咖啡因(如1.0mM)可再次激活KCa,激活程度与洗脱前较接近。结论:在细胞贴附式构型上咖啡因浓度依赖性地激活KCa,有饱和性。可能是通过影响胞内信号转导过程而调控KCa活性。     

NADH and NAD modulates Ca2+-activated K+ channels in small pulmonary arterial smooth muscle cells of the rabbit

We have investigated the effect of NADH and NAD on the gating of large conductance Ca²⁺-activated K(K_Ca) channels in arterial smooth muscle cells isolated from small pulmonary artery(outer diameter <300μm) and ear artery, using the patch clamp technique. In the inside-out configuration, intracellularly applied 2 mM NADH inhibited the activity of K_Ca, channels in pulmonary arterial smooth muscle cells, while it had no significant effect on ear arterial smooth muscle cells. On the other hand, 2 mM NAD increased the opening of K_Ca, channels in pulmonary arterial smooth muscle cells. The effects of another intracellular redox couple, glutathione(GSH) and glutathione disulfide(GSSG) were also dependent on their redox potentials. GSH(5 mM) inhibited K_Ca. channels activity, while GSSG(5 mM) increased the activity of pulmonary arterial smooth muscle cells. It could be concluded that the modulation of K_Ca channels by intracellular redox state contributes, at least in part, to the hypoxic suppression of outward current in pulmonary arterial smooth muscle cells.     

糖尿病胃轻瘫大鼠胃平滑肌细胞BK_(Ca)通道的变化

目的:探讨糖尿病胃轻瘫(DGP)的发病机制与胃平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(BKCa)变化之间的关系。方法:将大鼠分为对照组和糖尿病胃轻瘫模型组。应用木瓜蛋白酶液急性酶分离大鼠胃平滑肌细胞,采用单通道膜片钳技术记录大鼠胃平滑肌细胞BKCa电流,免疫组织化学技术测定BKCa蛋白KCNMA和KCNMB1的表达。结果:大鼠胃平滑肌细胞BKCa电流的开放具有电压依赖性和胞内钙离子浓度依赖性,可被钾离子通道阻滞剂Ib TX阻断;模型组大鼠胃平滑肌细胞BKCa开放概率及开放幅度增加(P0.05),平均开放时间及平均关闭时间减少(P0.01);模型组大鼠胃平滑肌细胞KCNMB1蛋白表达增加(P0.01),KCNMA蛋白表达无明显变化。结论:DGP发病与胃平滑肌细胞BKCaβ1亚基蛋白表达上调及通道功能活动增强有关,β1亚基蛋白可能通过调节BKCa功能活动参与DGP的发生。     

UTP对猪冠状动脉平滑肌细胞BK_(Ca)通道作用机制的研究

目的:利用膜片钳技术,研究UTP对急性酶分离的猪冠状动脉平滑肌细胞上BKCa通道的作用,探讨生理条件下UTP调节BKCa通道的机制。方法:应用Cell-attached技术记录急性酶分离的猪冠状动脉平滑肌细胞上BKCa电流。用pCLAMP9.0软件系统进行数据采集及分析。结果:在Cell-attached膜片上,80μM UTP可明显激活BKCa通道(P0.05,n=21)。PLC抑制剂U73122可抑制UTP对BKCa的激活作用(P0.05,n=5)。PKC激动剂PMA(10nM),可使BKCa通道开放概率明显降低(P0.05,n=9)。UTP(80μM)预处理细胞之后,IP3抑制剂2APB(80μM),可使BKCa通道开放受抑(P0.05,n=6)。结论:在Cell-attached膜片上,UTP能激活猪冠脉平滑肌细胞BKCa通道。PLC信使转导通路中的IP3介导的胞内Ca2+释放是UTP激活BKCa通道的重要途径。     

槲皮素改善高糖损伤大鼠冠脉肌原性反应的机制研究

目的:通过大鼠冠状动脉(coronary artery,CA)张力测定和全细胞膜片钳记录CA血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)的电压门控性钾通道(voltage-gated K~+channel,Kv)电流,研究槲皮素改善高糖损伤大鼠CA肌原性反应的机制。方法:从正常SD大鼠急性分离得到CA环,然后分成6组:(1)正常对照组;(2)高糖组;(3)高糖+低剂量(3μmol/L)槲皮素组;(4)高糖+中剂量(10μmol/L)槲皮素组;(5)高糖+高剂量(30μmol/L)槲皮素组;(6)高糖+蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)抑制剂C6303+高剂量槲皮素组。利用血管张力测定,检测CA环对血管收缩剂(60 mmol/L KCl和0.1 mmol/L U46619)的反应,并将CA环用60 mmol/L KCl预收缩后,用乙酰胆碱(acetylcholine,ACh;10~(-9)~10~(-5)mol/L)进行舒张,计算ACh引起CA环张力下降幅度与预先收缩的百分比。急性分离得到大鼠CA的VSMC,然后记录Kv电流。结果:与正常対照组相比,高糖组CA环对60mmol/L KCl和0.1 mmol/L U46619的反应明显升高;中、高剂量槲皮素的干预可以使高糖所致CA环对血管收缩剂的反应降低,孵育PKC特异性抑制剂C6303可减弱槲皮素的作用。与正常对照组相比,高糖组大鼠离体CA环对ACh的舒张幅度明显减弱。槲皮素的干预可以改善高糖孵育的大鼠离体CA环对ACh的舒张反应,C6303可以减弱槲皮素的作用。高糖孵育明显抑制CA VSMC的Kv电流,槲皮素干预可以减弱高糖对CA VSMC Kv电流的影响,孵育C6303可减弱槲皮素的作用。结论:槲皮素对高糖损伤大鼠CA肌原性反应具有保护作用,该作用与增大VSMC的Kv电流和激活PKC有关。     

人肠系膜小动脉平滑肌细胞急性酶分离法及其在离子通道研究中的应用

目的　建立一种人肠系膜小动脉平滑肌细胞急性酶分离法并在分离的细胞上研究其离子通道特性 .方法　采用木瓜蛋白酶、胶原酶和透明质酸酶分离出人肠系膜小动脉平滑肌细胞 ,用膜片钳全细胞记录法记录通道电流 .结果　该方法分离过程简单 ,所获细胞数量多 ,形态正常 ,在这些细胞上容易记录到正常的外向钾通道电流 .结论　应用本方法易得单个活性正常、形态完整的人肠系膜小动脉平滑肌细胞     

自体移植兔静脉细胞增殖与钙激活钾通道的变化

目的: 研究静脉移植后钙激活钾通道(K_Ca)的变化,并探讨其病理生理意义。方法: 将兔的双侧股静脉倒置移植于同侧股动脉缺损之间,采用离体血管灌流的方法,测定移植静脉环的张力。分别以图像分析和四唑盐(MTT)比色法检测移植静脉内膜增厚的程度以及K_Ca的阻断剂盐酸四乙胺(tetraethylammonium chloride, TEA)对培养的家兔股静脉血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)增殖的影响。进而采用膜片钳技术记录K_Ca电流。 结果: 移植后1 week, 静脉的收缩性和内膜相对厚度没有显著变化。静脉移植后2 weeks,收缩性和内膜相对厚度显著大于对照组(P＜0.05, n=8)。移植后4 weeks静脉的收缩性和内膜相对厚度进一步大于对照组(P＜0.01, n=8)。TEA(2-8 mmol/L)显著增加培养VSMCs的MTT吸光值,并且有剂量依赖性(P＜0.05, n=8)。膜片钳实验结果显示,指令电位在(30-60)mV时,移植(1-4) weeks静脉VSMCs的K_Ca 电流密度均显著低于对照组(P＜0.05, n=5),指令电位在20 mV时,只有移植4 weeks静脉VSMCs的K_Ca电流密度显著低于对照组(P＜0.05, n=5)。结论: 自体移植静脉VSMC的K_Ca受到抑制,可能是血管收缩性增强、VSMCs异常增殖的原因,从而导致自体移植静脉痉挛和狭窄。