酚噻嗪对豚鼠心室肌细胞动作电位时程和跨膜离子电流作用的研究

通过观察酚噻嗪对豚鼠单心室肌细胞动作电位时程 (APD)及动作电位形成过程中主要离子通道的作用 ,探讨其诱发长QT间期 (LQT)综合征及室性心律失常的可能机制。采用膜片钳技术中的Nystatin 破膜法观察酚噻嗪对豚鼠心室肌细胞APD的作用 ,采用全细胞技术研究酚噻嗪对心室肌细胞动作电位形成过程中主要离子电流的作用。结果 :①在 5Hz剌激频率时 ,10 0 μmol/L酚噻嗪使APD90 延长 2 5 .8%± 3.8% (n =10 ,P <0 .0 1) ,作用呈部分可逆性 ;②在分别持续 2 5 0ms和 10 0 0ms至不同膜电位水平去极化的实验中 ,酚噻嗪对延迟整流钾电流 (IK)尾电流有明显的抑制作用 ,在 +6 0mV持续 2 5 0ms的去极化时 ,5 0 .6 4 %± 6 .4 6 %的IK尾电流受抑制 (n =7,P <0 .0 5 ) ,这一抑制作用呈浓度依赖性 ,半抑制浓度 (IC50 ) =2 5 .98μmol/L ,Hill常数为 0 .75。当采用IK快速激活成分 (IKr)的特异性阻断剂E 4 0 31阻断IKr后 ,酚噻嗪对IK尾电流的阻断作用消失。 30 0 μmol/L酚噻嗪对IKr的抑制作用仍弱于 0 .5mmol/LE 4 0 31。在 10 0 0ms,至 +2 0mV去极化的情况下 ,酚噻嗪对IK尾电流的IC50 为 2 5 .98μmol/L ,这一抑制作用可部分洗脱。受酚噻嗪抑制的电流与IK中IKr具有相似的通道动力学特性 ;③未发现酚噻嗪对IK稳态电流、IK?     

Bepridil对豚鼠心室肌细胞动作电位时程和跨膜离子流的作用

为观察bepridi1对豚鼠单心室肌细胞动作电位时程 (APD)及动作电位形成过程中主要离子流的作用 ,探讨其诱发长QT间期及多形性室性心动过速的电生理机制。采用Nystatin 破膜法研究bepridil对豚鼠单心室肌细胞APD的作用 ,常规全细胞方法研究其对主要跨膜离子流的作用。结果 :在 5Hz剌激频率时 ,0 .1μmol/Lbepridil使APD明显延长 ,APD90 平均延长 18.0l%( 6 2 .40± 7.6 5msvs 5 2 .88± 5 .90ms,P <0 .0 5 )。当bepridil在细胞外液中的浓度增至1或 3μmol/L时 ,APD恢复到用药前水平 ;但当药物浓度进一步提高到 10 μmol/L时 ,APD明显缩短 ,动作电位幅度下降 ,这一作用随着药物浓度的升高而加强。在持续 2 5 0ms和 10 0 0ms至不同膜电位的去极化的实验中 ,bepridil能明显降低延迟整流钾电流 (IK)的尾电流和稳态电流 ,抑制作用呈浓度依赖性。在 3 0 0 0ms、+6 0mV去极化及IK的快成分 (Ikr)被E 40 31完全阻断时 ,bepridil对IK 的慢成分 (Iks)亦具有抑制作用 ,但两种情况下的半抑制浓度 (IC50 )不同 :3 0 0 0ms,+6 0mV去极化bepridil对IK 的IC50 为 1.6 2 μmol/L ,约为在 +2 0mV、10 0 0ms去极化时对IK 尾电流IC50 ( 0 .12 μmol/L)的 13.5倍。在 1Hz频率去极化时 ,该药对钠电流 (INa)和钙电流 (ICa)也具有浓     

索他洛尔对豚鼠心室肌动作电位及延迟整流钾电流的作用特性

目的　研究索他洛尔对豚鼠乳头状肌动作电位 (AP)和单个心室肌细胞延迟整流钾电流的作用及索他洛尔致心律失常的可能机制。方法　用标准微电极技术和全细胞膜片钳技术 ,分别测定豚鼠乳头状肌AP和单个心室肌细胞离子电流。结果　在索他洛尔浓度为 10 0 μmol/L时可明显延长APD ,使APD2 0 和APD90 分别延长13.33%和 19.71%。且该作用随BCL增加而增加 ,呈现出逆频率依赖性特点。在单个心室肌细胞的实验中10 0 μmol/L索他洛尔仅对IKr有阻滞作用 ,使IKr及IKr,tail的幅值从 (0 .6 8± 0 .2 7) pA/pF和 (0 .94± 0 .30 ) pA/ pF降至(0 .4 7± 0 .18) pA/ pF和 (0 .6 0± 0 .32 )pA/ pF ;且此作用也呈逆频率依赖性。结论　索他洛尔对心肌电生理的逆频率依赖性的作用特性可能是其诱发尖端扭转性室速 (TdP)等心律失常的机制之一。     

盐酸关附甲素对豚鼠和大鼠心肌细胞钾通道的阻断作用

目的用膜片钳全细胞记录法观察盐酸关附甲素(GFA)对分离的单个豚鼠心室肌细胞缓慢激活型延迟整流钾电流(IKs),大鼠内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法用急性酶解法分离获得单个豚鼠和大鼠心室肌细胞。用标准的全细胞膜片钳技术记录IKs、IK1、Ito离子通道电流,观察不同浓度的GFA对豚鼠心室肌细胞IKs,大鼠心室肌细胞IK1、Ito的影响。结果50,150,500μmol/LGFA使IKs尾电流(IKs,tail)最大峰值电流密度分别降低11.4%±3.32%、23.3%±7.36%、36.7%±4.99%,P<0.05;使IK1稳态电流密度分别降低5.1%±0.6%、7.5%±0.9%、7.2%±0.9%;50,500μmol/LGFA使Ito最大峰值电流密度分别降低6.1%±0.64%、8.6%±1.13%。结论GFA对IKs具有浓度依赖性阻滞作用,这可能是其延长动作电位时程而对静息电位影响不大的电生理基础,是其抗心律失常作用的机制之一。     

黄芪总黄酮对豚鼠心室肌细胞动作电位和延迟整流钾电流的作用

目的:研究黄芪总黄酮(TFA)对豚鼠心室肌细胞动作电位(AP)和延迟整流钾电流(IK)的作用。方法:实验采用标准玻璃微电极细胞内记录心室肌细胞AP和全细胞膜片钳技术记录IK。结果:应用TFA 20 mg/kg后心室肌AP的幅度从给药前的(70.25±5.97)mV降低到(58.73±4.86)mV(n=6,P<0.05);AP时程(APD90)从给药前的(236.08±17.63)ms延长到(282.13±22.01)ms(n=6,P<0.05)。应用TFA 40 mg/kg后心室肌AP的幅度从给药前的(72.65±5.12)mV降低到(48.32±8.76)mV(n=6,P<0.05);AP时程(APD90)的从给药前的(265.34±14.82)ms延长到(315.46±24.33)ms(n=6,P<0.05)。而应用TFA 20 mg/kg后,在+50 mV指令电压下,心室肌细胞的IK从(1.21±0.24)nA降至(0.96±0.27)nA(n=6P<0.01),应用TFA 40 mg/kg后心室肌细胞的IK从(1.45±0.36)nA下降到(1.01±0.27)nA,差异有显著性(n=6P<0.01)。结论:TFA可以降低心室肌AP幅值,延长AP时程,抑制心室肌细胞的IK幅值,并且有一定的剂量依赖性。     

急性低氧对家兔心室肌细胞钙、钾通道电流的影响

目的:研究急性低氧对单个家兔心室肌细胞L-型钙通道电流(L-Ica)、ATP敏感性钾通道电流(Ik(ATP)以及短暂外向钾电流(Ito)的影响,以探讨急性低氧导致动作电位时程(APD)缩短的机制。方法:应用膜片钳全细胞记录方法。结果:低氧15分钟后心室肌细胞APD明显缩短(由491±57ms降至287±53ms,P<0.01);L-Ica峰值降低(由1.57±0.29 nA降至0.83士0.15 nA,P<0.01),电流-电压曲线上移;IK(ATP)通道开放,短暂外向钾电流(Ito)峰值增大(由4.76士0.43nA升至5.41±0.53hA,P<0.05);复氧2分钟后,IK(ATP)受到抑制(由2.98±0.37nA降至610.9±42.IPA,P<0.01)。结论:急性低氧时APD的缩短是L-Ica、IK(ATP)以及Ito变化综合作用的结果。     

心肌肽素对豚鼠心室肌细胞内向整流钾电流的影响

目的研究心肌肽素对豚鼠心室肌细胞内向整流钾电流(IK1)的影响,探讨心肌肽素抗心律失常的作用机制。方法用急性酶解法分离豚鼠心室肌细胞,用标准的全细胞膜片钳技术,观察不同浓度的心肌肽素对内向整流钾电流的影响。结果在测试电压100mV的条件下,观察豚鼠心室肌细胞IK1内向电流对心肌肽素的影响。10μg/ml心肌肽素使IK1从给药前21.0±6.3pA/pF降低到给药后18.4±5.4pA/pF(P<0.05),抑制率为(20±3)%。50μg/ml心肌肽素使IK1从给药前22.8±5.5pA/pF降低到给药后16.0±3.8pA/pF(P<0.01),抑制率为(32±6)%。50μg/ml心肌肽素没有改变IK1的电流密度电压曲线形态。结论心肌肽素抑制豚鼠心室肌细胞IK1,可能是其抗心律失常作用的机理之一。     

自发性高血压大鼠左心室肌细胞动作电位延长的离子机制

目的:研究自发性高血压大鼠(SHR)左心室肌细胞动作电位时程延长的膜离子流基础.方法:应用酶解方法分离获得正常血压Wistar大鼠和SHR的左心室肌细胞,采用玻璃微电极技术记录动作电位,膜片钳全细胞记录膜离子流,对比正常心室肌细胞和肥大心室肌细胞间动作电位及膜离子流差别.结果:(1)SHR和Wistar大鼠的心脏/体重比分别为5.66±0.46 mg/g和3.7±0.29 mg/g (P<0.001) ,细胞平均膜电容分别为280.68±67.98 pF 和189.94±56.59 pF(P<0.05).提示SHR 心脏肥厚、心肌细胞增大;(2)SHR动作电位APD50和APD90较Wistar大鼠明显延长(21.33±1.56 ms vs 14.91±2.95 ms,P<0.001; 164.6±74 ms vs 93.27±10.59 ms,P<0.00 1),说明SHR心室肌细胞存在复极延迟;(3)SHR的平均ICa-L幅值显著大于Wistar大鼠,分别为1944±466.8 pA和1136±33.3 pA(P<0.001),电流密度二者间无差异(6.932±1.7 1 pA/pF vs 6.19±2.85 pA/pF) ,但SHR的慢失活时间常数明显延长(56.01±13.36 ms vs 43.63±17.89 ms,P<0.001);(4)S HR的Ik1内向电流密度显著小于Wistar大鼠(11.3±2.26 pA/pF vs 14.33 pA/pF,P<0.05),外向电流密度二者间差异无显著性(2.36±0.86 pA/pF vs 2.96±1.27 pA/pF);(5)SHR的Ik密度与Wista r大鼠间无差别(12.38±5.46 pA/pF vs 11.86±3.59 pA/pF);(6)SHR的Ito密度显著地低于Wistar 大鼠(+70 mV时, 8.21±6.64 pA/pF vs 19.16±6.17 pA/pF, P<0.001).但通道的激活和失活时间常数二者无差异,提示Ito的降低可能仅是通道数减少所致.结论:SHR左心室肌细胞动作电位时程延长系外向复极钾流(Ito、Ik1)减小和慢钙通道失活时间常数延长所致.     

钾通道与心血管临床

一、心肌K+ 通道有以下几类1.外向整流通道 (Kv)由膜去极化激活 ,产生外向钾电流 ,负责心肌动作电位的各期复极化。在快反应细胞如心室肌中 ,复极 1期是由短暂外向钾电流 (Ito)所产生 ;内向性钙电流 (ICa)和外向性钾电流(IK)的相互平衡是形成 2期平台的主要因素 ;钙电流的失活和IK 的缓慢成分 (IKs)的继续 ,使外向电流超过内向电流而触发 3期快速复极化 ,3期复极化主要为外向钾电流的快速成分 (IKr)所产生。IKr又称钾外向背景电流 (IK1 )。IKs,IKr在细胞外钾浓度增高时增强 ,故称整流通道。2 .内向整流通过 (KIR,IK)保持心脏舒张…     

芍药苷对心脏钾通道电生理功能的影响

目的研究芍药苷对内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)以及延迟整流钾电流(IKs和IKr)的作用。方法用全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞的Ito和IK1电流。而IKs和IKr电流在转染相应质粒的HEK293细胞上记录。对比芍药苷使用前后的电流图,观察芍药苷对各种离子通道电流的影响。结果在-100mV测试电压下,100μmol/L的芍药苷能使IK1峰值密度从(-25.26±8.21)pA/pF降至(-17.65±6.52)pA/pF,平均抑制率为30.13%(n=6,P<0.05),但对其反转电位以及内向整流特性无影响。此外,100μmol/L芍药苷对Ito、IKs和IKr电流无明显作用。结论芍药苷对IK1电流具有明显的抑制作用,而对Ito、IKs及IKr无明显作用。     

缬草单萜氧化物对兔单个心室肌细胞L-型钙电流的影响

利用全细胞膜片钳记录技术研究30μg/L和100μg/L缬草单萜氧化物(VMO)对兔单个心室肌细胞L型钙电流(ICaL)和动作电位的影响。结果:30μg/L和100μg/L的VMO使兔心室肌细胞ICaL峰值由6.04±0.59pA/pF分别减至3.99±0.31pA/pF和2.31±0.24pA/pF(n=8,P<0.01);VMO使ICaL的电流电压曲线上移,但不改变其激活电位、电位峰值和反转电位;VMO还使钙电流失活曲线左移。30μg/LVMO可使动作电位时程(APD)明显缩短,APD50和APD90分别缩短了50.3%和29.6%(n=16,P<0.05),而静息电位和动作电位幅值无明显改变。结论:VMO对LCaL具有浓度依赖性阻滞作用。这可能是其对心血管作用的重要机制之一。     

血管紧张素Ⅱ对人心房肌细胞膜钾钙离子电流的作用

观察血管紧张素Ⅱ对人心房肌细胞膜主要离子流的作用,揭示其参与房性心律失常的细胞电生理机制。急性分离单个人心房肌细胞,采用全细胞膜片钳方法记录细胞膜短暂外向钾电流(Ito)、内向整流钾电流(Ik1)和L型钙电流(ICaL)。结果:0.1μmol/LAngⅡ使人心房肌细胞膜Ito峰值电流密度明显下降6.54±0.49pA/pFvs12.65±0.86pA/pF(P<0.05),在-100mV电压下使IK1峰值电流密度显著升高-8.93±1.12pA/pFvs-5.23±0.95pA/pF,(P<0.05),并明显促进人心房肌细胞膜ICaL-12.72±1.69pA/pFvs-5.79±0.84pA/pF(P<0.05)。结论:AngⅡ可促进人心房肌细胞膜IK1及ICaL,抑制人心房肌细胞膜Ito。     

真核表达质粒pcDNA3-HERG转染抑制血管紧张素Ⅱ诱导乳兔心肌细胞肥大

目的 探讨HERG基因真核表达质粒pcDNA3-HERG(编码人快激活延迟整流钾通道α亚单位)转染抑制血管紧张素(Ang)Ⅱ诱导乳兔心室肌细胞肥大的电生理机制.方法 培养乳兔心窜肌细胞,观察10~(-7)mol/L Ang Ⅱ作用6 h和48 h心肌肥大指标(细胞体积、总蛋白含量及膜电容)、动作电位时程(APD)及钙调神经磷酸酶(CaN)活性的变化.以真核表达质粒pcDNA3-HERG转染心窒肌细胞,观察转染细胞经Ang Ⅱ诱导48 h后上述指标的变化.结果 Ang Ⅱ作用6 h,心室肌细胞动作电位复极达90%时程(APD_(90))延长19.8%(P<0.01),而此时并无心肌肥大和CaN活性增加.Ang Ⅱ作用48 h,心窒肌细胞APD_(90)延长22.1%(P<0.01),细胞体积、总蛋白含量、膜电容以及CaN活性分别增加40.4%、40.4%、38.2%、114.7%(P均<0.01).pcDNA3-HERG转染可过度表达I_(HERG)其尾电流密度约为正常对照组快激活延迟整流钾电流(I_(Kr))尾电流密度的3.6倍(P<0.01),可促进复极,明显缩短AngⅡ引起的APD_(90)延长(P<0.01),显著抑制AngⅡ诱导心肌肥大和CaN活性增加.结论 AngⅡ诱导乳兔心室肌细胞肥大过程中,APD延长并非继发于而是早于心肌肥大.APD延长,继而导致Ca~(2+)内流和胞内Ca~(2+)增加,激活CaN信号通路可能在AngⅡ诱导心肌肥大中起重要作用.     

正常大鼠心室肌细胞动作电位和瞬时外向钾离子流的特点

目的研究正常Spraque-Dawley大鼠外层、中层和内层心室肌细胞动作电位(AP)和瞬时外向钾离子流(Ito)的特点。方法采用酶消化法获得大鼠外层、中层和内层心室肌细胞,以全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞AP和Ito。结果成功记录到大鼠心室肌细胞外、中和内层心肌细胞AP和Ito。外层至内层心室肌细胞动作电位时程(APD)逐渐延长(P<0.05)。在+70mV刺激时外层至内层心室肌细胞Ito电流密度逐渐减小,分别为59.50±15.99,29.15±5.53和12.29±3.62pA/pF(P<0.05)。三层心室肌细胞曲线半激活电压、半失活电压及失活后恢复时间均无差异(P>0.05)。结论大鼠三层心室肌细胞AP形态和Ito大小存在分层差别。     

青藤碱对豚鼠心室肌细胞膜钾离子通道的阻滞作用

利用膜片钳全细胞记录技术研究青藤碱（Ｓｉｎ）对分离的豚鼠单个心室肌细胞膜内向整流钾电流（Ｉｋ１）和延迟整流钾电流（ＩＫ）的影响，发现１μｍｏｌ／Ｌ和５μｍｏｌ／Ｌ的Ｓｉｎ使ＩＫｍａｘ（去极化终末最大ＩＫ）从３５５．９±２１．９ｐＡ分别降至３１７．６±２０．１ｐＡ和２３３．１±１８．７ｐＡ（ｎ＝７，Ｐ均＜０．０５），分别降低了１０．８％和３４．４％；外向尾电流从１５５．１±９．３ｐＡ分别降至１２９．４±６．２ｐＡ和９１．８±６．９ｐＡ（ｎ＝７，Ｐ均＜０．０５），分别降低了１６．６％和４０．８％。当维持电压－４０ｍＶ，超极化－１００ｍＶ时，１μｍｏｌ／Ｌ和５μｍｏｌ／Ｌ的Ｓｉｎ使Ｉｋ１从３．１５７±０．７９４ｎＡ分别降至２．７３５±０．７９９ｎＡ和２．４１１±０．５８１ｎＡ（ｎ＝８，Ｐ均＜０．０１），抑制率分别为１３．４％和２３．６％。５μｍｏｌ／ＬＳｉｎ于不同膜电位水平均能抑制Ｉｋ１，且使Ｉｋ１Ｉ－Ｖ曲线零电位从－８０ｍＶ降至－７０ｍＶ。结果表明Ｓｉｎ对ＩＫ和Ｉｋ１均具浓度依赖性阻滞作用，其延长心肌细胞的复极效应可能与钾通道阻滞有关。     

卡维地洛对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常作用的研究

评价卡维地洛抗大鼠实验性心律失常的作用 ,探讨其抗心律失常作用的离子通道机理 ,为临床用药提供理论依据。采用乌头碱诱发大鼠心律失常模型 ;采用膜片钳技术 ,观察乌头碱、卡维地洛对急性分离的大鼠心室肌细胞钠通道电流 (INa)的影响。结果 :诱发大鼠出现室性早搏、室性心动过速、心室颤动及心脏停搏时 ,对照组及卡维地洛组所用乌头碱的量 (μg)分别为 :室性早搏 :2 1.75± 3.4 7vs 31.81± 2 .0 4 ;室性心动过速 :2 3.5 2± 4 .13vs 36 .0 6± 3.79;心室颤动 :37.6 3± 7.94vs 6 4 .13± 1.4 0 ;心脏停搏 :6 9.31± 1.85vs 84 .6 5± 5 .2 5。利用膜片钳技术观察到 :对照组INa密度为 :5 8.6 3± 11.6 5 pA/pF ;卡维地洛组加入乌头碱后以及再加入卡维地洛后的INa密度分别为73.35± 12 .80 (pA/pF) ;10 .19± 0 .0 2 (pA/pF) ,与自身加药前相比P <0 .0 5。乌头碱及卡维地洛使INaI V曲线分别向下方及向上方移位。结论 :卡维地洛具有抗乌头碱诱发的大鼠心律失常的作用 ,其抗心律失常作用机制之一可能与Ⅰ类抗心律失常药类似 ,即抑制INa。     

银杏叶提取物对模拟缺血条件下兔心室肌细胞动作电位及ATP敏感性钾通道的影响

研究银杏叶提取物 (EGb)对模拟缺血条件下兔心室肌细胞三磷酸腺苷敏感性钾通道电流 (IKATP)及跨膜动作电位时程 (APD)的影响 ,以探讨其抗缺血性心律失常作用的电生理机制。采用酶解法分离获取兔心室肌细胞 ,将其分为正常对照、持续缺血、缺血预处理以及含EGb液 (15 ,30 ,6 0 ,12 0 μg/L)灌流 4组。用全细胞膜片钳技术 ,记录不同条件下的IKATP和跨膜动作电位。结果 :①与持续缺血组比较 ,缺血预处理以及EGb(12 0 μg/L)可使单个心室肌细胞APD50 、APD90 明显缩短 (n =5 ,P <0 .0 5 )。EGb处理组与缺血预处理组相比较 ,对APD的影响无显著差异 ;②与持续缺血组比较 ,缺血预处理和EGb(12 0 μg/L)均可以使IKATP由 112 4± 15 3pA增至 344 0± 2 0 5和 2 95 9± 12 9pA(n =5 ,P <0 .0 5 ) ,使得IKATPI V曲线抬高 ;③增大的电流均可被Glibenclimide阻断。结论 :EGb可开放细胞膜ATP敏感性钾通道、缩短APD ,产生类似心肌缺血预适应的病理生理过程。     

心肌梗死后β_2肾上腺素受体对心室肌细胞钠钙交换电流的调控作用

目的研究β2受体对心肌梗死(MI)后2~8周心肌细胞钠钙交换电流(INCX)的调控作用。方法雄性健康Wistar大鼠28只,随机分为:正常对照组;MI后2周、4周、8周组。以结扎心脏左前降支方法制作MI模型。正常对照组进行假手术。采用经典的酶分离心肌细胞方法,应用全细胞膜片钳技术记录INCX,观察MI后INCX的变化,予以β2受体激动剂salbutamol、β受体激动剂异丙肾上腺素及不同选择性β受体阻滞剂后INCX的变化。结果MI后8周心肌细胞INCX显著增高(1.07±0.21pA/pFvs0.51±0.12pA/pF,P<0.05)。MI后β2受体激动显著增加心肌细胞INCX(P<0.05),对INCX的调节作用较正常心肌细胞强。MI后选择性β2受体阻滞剂ICI118,551对β受体激动引发的心肌细胞INCX升高的抑制程度增高;选择性β1受体阻滞剂阿替洛尔对上述作用的抑制程度下降;非选择性β受体阻滞剂普萘洛尔对β受体激动引发的正常和MI后心肌细胞上述离子通道电流升高均能明显抑制。结论MI后β2受体对心肌细胞INCX的调节作用增强,提示MI后β2受体在恶性心律失常发生机制中的地位可能提高。