The Modeling of Isolating Rabbit Left Atrial Myocytes and Analysis of Electrophysiological Characteristics

目的:建立离体免左心房肌细胞的急性分离模型并分析其电生理特性.方法:健康成年家兔10只,通过Langendoff灌流系统,经冠状动脉灌流、酶解消化法分离兔左心房肌细胞,应用膜片钳全细胞模式记录细胞膜动作电位(AP)、内向L型钙通道电流(ICaL)和快钠通道电流(INa),分析APD90和APD50时程大小及随频率的适应性变化;分析ICaL和INa的电流密度-电压(I-V)曲线特征.结果:收获的单个左心房肌细胞形态良好,成功记录到典型的AP、ICaL和INa.AP静息电位为(-62.8±2.4)mV.随着刺激频率增加,APD90和APD50均相应缩短,与基础刺激频率1 Hz比较,在4 Hz和5Hz时明显缩短(P＜0.05).ICaL电流密度(pA/pF)为-4.79±1.28.INa电流密度(pA/pF)为-118.41±16.67.ICaL在-40 mV去极化电压下开始激活,在+10 mV处电流达最大峰值,反转电位在+40～+50 mV范围.INa激活电位在-60 mV处,-40 mV处电流达最大峰值,反转电位在+20～+30 mV范围.结论:此模型分离的左心房肌细胞具有正常的电生理活性和特征,可用于研究房颤的电重构及离子通道重构现象.     

维司力农结构改造物FPA对豚鼠心肌细胞钙电流的影响

目的用膜片钳全细胞记录法观察FPA对分离的单个豚鼠心室肌细胞L型钙电流(Ica-L)的影响。方法采用急性酶分离法(胶原酶 白蛋白)分离单个豚鼠心室肌细胞,在生物倒置显微镜下对豚鼠心室肌细胞进行膜片钳全细胞记录。实验采用空白试验组,加药组(FPA组),二甲亚砜组进行对造,在实验中FPA以三种浓度给药(0.75,1.0和1.25 mmol.L-1)。实验中保持电位为-40 mV,刺激频率为0.1 Hz,刺激时间200 ms,以10 mV为一阶跃逐级去极化到 60 mV,通道电流经膜片钳负反馈放大器放大,再用pClamp 7.0软件的数据采集系统采样和最后分析。结果FPA增加Ica-L。0.75 mmol.L-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(4.1181±1.404)pA/pF增至(4.907±1.208)pA/pF(n=6,P均<0.05),增加率为19.16%;1.0 mmol.L-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(4.519±1.106)pA/pF增至(7.483±2.154)pA/pF(n=6,P均<0.05),增加率为65.58%;1.25 mmol.L-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(3.288±1.038)pA/pF增至(8.345±0.172)pA/pF(n=4,P均<0.05),增加率为153.80%。FPA使Ica-L的电流-电压曲线下移,但不改变其激活、峰值和反转电位,亦不改变细胞的静息电位。结论FPA对Ica-L的促进作用为其强心效应的离子基础之一。     

葡萄糖对豚鼠心室肌细胞跨膜离子电流的影响

目的观察葡萄糖对豚鼠心室肌细胞膜APD,IK1,IK,ICa-L的影响.方法采用全细胞膜片技术记录单个豚鼠心室肌细胞膜的动作电位时程和离子电流.比较0、10和20mmol·L-1葡萄糖对心室肌细胞跨膜离子电流的作用.结果(1)与10 mmol·L-1葡萄糖相比,0和20mmol·L-1均可使豚鼠心室肌细胞的APD缩短(P＜0.05);(2)在细胞外葡萄糖浓度为10 mmol·L-1时,内向整流钾电流IK1的电流密度最大,标准化I-V曲线显示0和20mmol·L-1葡萄糖均可抑制IK1,并使I-V曲线左移,其翻转电位从-72.4移至-64.6 mV;(3)与mmol·L-1葡萄糖相比,0和20mmol·L-1葡萄糖均可增加ICa-L的电流幅度和电流密度.当钳制电位为10 mV,细胞外葡萄糖浓度为0 mmol·L-1时,ICa-L的电流密度为(-8.03±0.82)pA/pF(n=8),而10mmol·L-1和20mmol·L-1葡萄糖分别使电流密度增加为(-5.45±0.67)pA/pF和(-6.50±0.56)pA/pF;(4)当钳制电压为 70mV,细胞外葡萄糖浓度为0、10和20 mmol·L-1时,IK的电流密度分别为(18.96±2.86)pA/pF,(8.66±1.87)pA/pF,(15.32±3.12)pA/pF.结论细胞外不同浓度的葡萄糖可使豚鼠心室肌细胞APD,IK1,IK,ICa-L发生改变.细胞外葡萄糖浓度为0和20mmol·L-1对细胞膜离子电流产生相似的影响.     

环维黄杨星D延长大鼠心室肌细胞APD作用的分子机制研究

目的　研究环维黄杨星D对分离的大鼠心室肌细胞内向整流钾电流 (IK1 )、瞬时外向钾电流 (Ito)、L 型钙电流(ICa L)和动作电位时程 (APD)的影响。方法　采用全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞IK1 、Ito、ICa L 和APD。结果　 1和10 μmol·L- 1 环维黄杨星D明显延长分离大鼠心室肌细胞APD50 和APD90 ,10 μmol·L- 1 可明显降低静息膜电位 (RP)。环维黄杨星D对IK1 内向电流和外向电流均有明显抑制作用 ,当指令电压为 - 10 0mV时 ,1和 10 μmol·L- 1 环维黄杨星D分别使IK1 电流密度从给药前的 ( - 8.0± 1.1)pA pF降至 ( - 4 .1± 0 .7)pA pF和 ( - 3.4± 0 .8)pA pF ;当指令电压 - 30mV时 ,分别使IK1 电流密度从 ( 1.10± 0 .2 4 )pA pF降至 ( 0 .6 1± 0 .18)pA pF和 ( 0 .36± 0 .11)pA pF ;在钳制电位从 0到 + 6 0mV之间 ,环维黄杨星D明显抑制Ito,当指令电压 4 0mV时 ,1和 10 μmol·L- 1 环维黄杨星D分别使Ito电流密度从给药前的 ( 8.9± 2 .0 )pA pF降至 ( 5 .5± 1.2 )pA pF和 ( 4 .9± 0 .9)pA pF。环维黄杨星D浓度依赖性抑制ICa L,在指令电压为 10mV时 ,1和 10 μmol·L- 1 分别使ICa L电流密度从给药前的 ( - 9.9± 1.8)pA pF降至 ( - 6 .4± 1.4 )pA pF和 ( - 4 .2± 0 .6 )pA pF。结论　环     

维司力农结构改造物FPA对豚鼠心肌细胞钙电流的影响

目的用膜片钳全细胞记录法观察FPA对分离的单个豚鼠心室肌细胞L型钙电流(Ica-L)的影响。方法采用急性酶分离法(胶原酶+白蛋白)分离单个豚鼠心室肌细胞,在生物倒置显微镜下对豚鼠心室肌细胞进行膜片钳全细胞记录。实验采用空白试验组,加药组(FPA组),二甲亚砜组进行对造,在实验中FPA以三种浓度给药(0.75,1.0和1.25 mmol·L^-1)。实验中保持电位为-40 mV,刺激频率为0.1 Hz,刺激时间200 ms,以10 mV为一阶跃逐级去极化到+60 mV,通道电流经膜片钳负反馈放大器放大,再用pClamp 7.0软件的数据采集系统采样和最后分析。结果FPA增加Ica-L。0.75 mmol·L^-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(4.1181±1.404)pA/pF增至(4.907±1.208)pA/pF(n=6,P均<0.05),增加率为19.16%;1.0 mmol·L^-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(4.519±1.106)pA/pF增至(7.483±2.154)pA/pF(n=6,P均<0.05),增加率为65.58%;1.25 mmol·L^-1FPA使Ica-L最大峰值电流从(3.288±1.038)pA/pF增至(8.345±0.172)pA/pF(n=4,P均<0.05),增加率为153.80%。FPA使Ica-L的电流-电压曲线下移,但不改变其激活、峰值和反转电位,亦不改变细胞的静息电位。结论FPA对Ica-L的促进作用为其强心效应的离子基础之一。     

充血性心衰病人心房肌细胞瞬间外向钾电流和超快延迟整流钾电流的特征

目的:研究充血性心衰病人心房肌细胞瞬间外向钾电流(I_(to))和超快延迟整流钾电流(I_(Kur))的特征.方法:全细胞膜片箝技术.结果:心衰病人心房肌细胞上的I_(to)的激活和失活具有电压依赖性及时间依赖性.其半数最大激活电位(V_(1/2))和半数最大失活电位(V_(1/2))分别为(15±12)mV和(-45±4)mV.当膜电位从-40mV升至 60mV时,激活时间常数均值从(6.9±2.3)ms降至(1.40±0.20)ms,失活时间常数均值从(69±17)ms降至(21±14)ms,两者均随着膜电位的增加而减小.此外,该通道从失活状态下的恢复也很快.当保持电位为-80mV时,其恢复时间常数为(125±65)ms,但在此条件下通道的恢复不完全.当测试脉冲频率为0.2-2 Hz时,此通道电流未表现出明显的频率依赖性.与I_(to)相比,I_(Kur)的激活只具有电压依赖性但无时间依赖性.当测试电位为 60mV时,其电流密度平均为(3.4±0.7)pA/pF.半数最大激活电位(V_(1/2))为(23±14)mV.在测试脉冲频率为0.2-2Hz的范围内,通道电流也无明显的频率依赖性.结论:I_(to)和I_(Kur)是充血性心衰病人心房肌细胞上主要的外向电流,其大小和动力学特征可显著地影响心房肌细胞的电生理特性.     

过氧化氢对大鼠心室肌细胞L-型钙通道电流的影响

目的:研究过氧化氢(H2O2)对单个大鼠心室肌细胞L-型钙通道电流(Ica,L)的影响。方法:用急性酶解法获得单个大鼠心室肌细胞;用标准的全细胞膜片钳技术记录钙通道电流,观察5mmol·L-1H2O2引起单个大鼠心室肌细胞Ica,L改变。结果:在5mmol·L-1H2O2作用下,大鼠心室肌细胞Ica,L峰值电流密度从4.89±0.52pA/pF增加至9.80±0.65pA/pF(P<0.05,n=10),电流-电压曲线下移,但激活电位、峰电位和翻转电位无明显改变;H2O2对Ica,L激活时间常数-电压曲线无明显影响,但可使其灭活时间常数-电压曲线明显向上移;H2O2对Ica,L稳态激活曲线无明显改变,但可使其稳态失活曲线明显左移,V0.5从(-26.85±5.3)mV左移至(-37.20±4.5)mV(P<0.05,n=5)。结论:H2O2可以增加大鼠心肌细胞Ica,L,且使其失活明显减慢。     

心肌梗死后心室肌细胞钙通道改变的实验研究

目的 探讨L型钙通道在急性心肌梗死(AMI)后室性心律失常发生的作用及机制.方法开胸冠脉结扎制备兔AMI模型,于1周和2个月处死动物分离心室肌细胞,以膜片钳技术记录梗死及周边区心外膜细胞L型钙通道电流(Ⅰca-L)的变化.结果AMI兔梗死周边区心外膜细胞Ⅰca-L受到抑制,Ⅰ-Ⅴ曲线上移,其峰值电流密度在正常对照组、梗死后1周和2个月分别为(-5.58±1.53)pA/pF、(-3.52±0.93)pA/pF(n=6,与对照组比较P＜0.05)和(-4.84±1.48)pA/pF(n=11,与对照组比较P＜0.05),但Ⅰ-Ⅴ曲线的形态轨迹不变.其失活曲线左移,失活速度加快,半数最大失活电位分别为(-13.1±4.2)mV、(-25.9±7.0)mV和(-21.3±5.6)mV,P＜0.05. 结论AMI后梗死周边带心外膜细胞Ⅰca-L通道受抑制,可能为AMI后发生室性心律失常的机制之一;梗死后2个月钙通道异常程度减轻,有恢复正常的趋势.     

17-甲氧基-7-羟基-苯骈呋喃查耳酮对小鼠心室肌细胞膜钠电流的影响

目的 观察17-甲氧基-7-羟基-苯并呋喃查耳酮（YLSC）对小鼠心室肌细胞膜上钠电流的影响。方法 采用Langendorff逆行主动脉灌流法急性分离昆明小鼠心室肌细胞,全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞膜钠电流（INa）在灌流YLSC前后的变化情况。结果 YLSC灌流可使INa的电流幅值减小,I-V曲线上移,但I-V曲线形状、最大激活电位和反转电位基本不变。INa的电流密度在膜电位-40 mV达到最大峰值,给药前的峰电流密度值为（-22.31±2.20） pA/pF,400 μmol·L^-1 YLSC灌流给药后为（-10.64±0.97） pA/pF,与给药前比较有显著差异（n=5,P<0.05）,对钠电流的抑制率为（48.9±3.6）%;400 μmol·L^-1 YLSC给药前后的半数激活电压分别为（-49.51±1.22） mV和（-48.13±2.34） mV,斜率因子分别为2.43±0.36和3.39±0.64,给药前后无显著差异（n=5）。YLSC使失活曲线左移,给药前后半数失活电压分别为（-73.29±1.09） mV和（-76.79±1.62） mV,斜率因子分别为-12.13±2.15和-11.45±1.91,给药前后有显著差异（n=5,P<0.05）。结论 YLSC能通过降低钠通道失活电压,促进钠通道失活而抑制钠通道电流。     

甲基苯丙胺对豚鼠心室肌细胞动作电位及延迟整流钾电流的影响(英文)

目的研究甲基苯丙胺对心血管系统的毒性作用及其机制。方法分离豚鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术获取并分析心室肌细胞延迟整流钾电流(IK)及动作电位(AP)水平。结果甲基苯丙胺0.5mmol·L-1使豚鼠心室肌细胞AP幅值从121.6mV降至106.0mV,能延长动作电位时程(APD),但不改变静息电位水平。其中动作电位复极10%,25%,50%,75%及90%时程(APD10,APD25,APD50,APD75,APD90)分别延长179.0%,88.7%,47.7%,43.4%和31.9%(P<0.05)。甲基苯丙胺0.5mmol·L-1使快速激活延迟整流钾电流(IKr)和缓慢激活延迟整流钾电流(IKs)的膜电位水平降低,电流-电压曲线下移,但曲线形状不变,冲洗后能部分恢复。用含甲基苯丙胺0.01,0.1,0.5,1.0和3.0mmol·L-1的细胞外液分别灌流细胞5min,甲基苯丙胺对IKr尾电流幅度呈浓度依赖性的阻断作用,冲洗后能部分恢复。甲基苯丙胺对IKs尾电流的影响也非常显著(P<0.05)。结论甲基苯丙胺对豚鼠心室肌细胞的IK及AP都有不同程度的影响,这可能是甲基苯丙胺造成心脏损伤的电生理机制之一。     

糖尿病心肌病中离子通道研究进展

糖尿病心肌病是一个日益严重的公共健康问题，患者心脏会出现功能和结构的改变。心脏中钾通道、钠通道、钙通道及TRPM7通道与该疾病息息相关，本综述分析了相关心脏离子通道，以了解其在糖尿病心肌病的病理生理和发病机制中的潜在作用。     

In pursuit of small molecule chemistry for calcium-permeable non-selective TRPC channels – mirage or pot of gold?

The primary purpose of this review is to address the progress towards small molecule modulators of human Transient Receptor Potential Canonical proteins (TRPC1, TRPC3, TRPC4, TRPC5, TRPC6 and TRPC7). These proteins generate channels for calcium and sodium ion entry. They are relevant to many mammalian cell types including acinar gland cells, adipocytes, astrocytes, cardiac myocytes, cochlea hair cells, endothelial cells, epithelial cells, fibroblasts, hepatocytes, keratinocytes, leukocytes, mast cells, mesangial cells, neurones, osteoblasts, osteoclasts, platelets, podocytes, smooth muscle cells, skeletal muscle and tumour cells. There are broad-ranging positive roles of the channels in cell adhesion, migration, proliferation, survival and turning, vascular permeability, hypertrophy, wound-healing, hypo-adiponectinaemia, angiogenesis, neointimal hyperplasia, oedema, thrombosis, muscle endurance, lung hyper-responsiveness, glomerular filtration, gastrointestinal motility, pancreatitis, seizure, innate fear, motor coordination, saliva secretion, mast cell degranulation, cancer cell drug resistance, survival after myocardial infarction, efferocytosis, hypo-matrix metalloproteinase, vasoconstriction and vasodilatation. Known small molecule stimulators of the channels include hyperforin, genistein and rosiglitazone, but there is more progress with inhibitors, some of which have promising potency and selectivity. The inhibitors include 2-aminoethoxydiphenyl borate, 2-aminoquinolines, 2-aminothiazoles, fatty acids, isothiourea derivatives, naphthalene sulfonamides, N-phenylanthranilic acids, phenylethylimidazoles, piperazine/piperidine analogues, polyphenols, pyrazoles and steroids. A few of these agents are starting to be useful as tools for determining the physiological and pathophysiological functions of TRPC channels. We suggest that the pursuit of small molecule modulators for TRPC channels is important but that it requires substantial additional effort and investment before we can reap the rewards of highly potent and selective pharmacological modulators.     

Targeting voltage-gated calcium channels for the treatment of neuropathic pain: a review of drug development

Introduction: Pain is a major burden for affected individuals and society, and controlling neuropathic pain is especially challenging. The number of drugs available is limited and treatments are often marginally effective and burdened by side effects. Voltage-gated calcium channels (VGCC) play a major role in the development and maintenance of neuropathic pain and are thus prime targets for its treatment.

Areas covered: Currently available drugs that target the calcium channel include ziconotide, gabapentin and pregabalin. While there are no VGCC blockers currently in clinical trials, there are many in development. Recently, orally available, use-dependent compounds have been reported. We will review, in detail, compounds currently in development and include a brief review of VGCC and the drugs currently in use.

Expert opinion: There is real hope that new drugs targeting calcium channels will soon be available. This hope is based on advancing technologies for peptide synthesis, more efficient drug screening and orally available, use-dependent compounds. Some form of direct VGCC blockade or modulation will always have a place in the treatment of neuropathic pain, but given the complexity and neuroplasticity of pain transmission, polypharmacy will likely be required for many chronic pain sufferers for the foreseeable future.     

钾通道调节剂的研究进展

综述各种钾通道蛋白的生物化学性质、功能及其作为药物靶点的新药开发，并分类介绍新近开发的钾通道开放剂和阻滞剂。钾通道的分子生物学研究日益广泛，钾通道开放剂与阻滞剂在治疗心肌、血管平滑肌、神经、免疫与分泌系统疾病中起着重要作用。     

应用十四经公式计算经络穴位数的可行性

目的　阐述用“十四经公式”计算经络穴位数的由来及正确可行性。方法　“十四经公式”S=aM±N ,该式由下述三个式子组成 ,即 :手六经公式S =9M±N ,足六经公式S =12M±N和任督二脉公式S =4M。作者分析了数据规律及有关医学文献 ,试图找到计算方法及揭开经穴之谜。结果　这三个式子的计算结果与现行的实际穴位数相吻合 (t相似文献   

钾通道调节剂的高通量筛选模型

目的建立钾通道调节剂高通量筛选的细胞模型。方法96孔板上细胞负载荧光染料DiBAC₄(3),测定不同化合物对荧光强度的影响,反映细胞膜电位的变化,间接反映化合物对钾通道的作用。结果高钾去极化和钾通道阻断剂4-AP,TEA,E-4031,glibenclamide,quinidine和nifedipine均能增强细胞的荧光强度,钾通道开放剂cromakalim能减弱细胞的荧光强度,上述化合物在一定剂量范围内均有剂量效应关系。利用该模型筛选76个化合物,发现9个化合物的荧光强度变化值有较好的剂量效应关系,有待膜片钳技术的进一步验证和筛选。结论此方法简单,易于操作,重现性好,适用于钾通道调节剂的高通量筛选。     

心房颤动离子通道重塑机制

心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床上常见的持续性快速心律失常.心房电重塑的主要机制是离子通道的重塑.其中,在影响心房电重望的过程中,不同的钠离子通道、钾离子通道和钙离子通道均具有重要作用.离子通道的变化既是AF的结果,又是维持AF的电生理基础.     

血管平滑肌ATP敏感性钾通道研究进展

ATP敏感性钾通道 (KATP)广泛存在于各类细胞和组织中 ,是药物作用的重要靶点。KATP是由内向整流钾通道Kir和磺酰脲类受体SUR亚基组成。与血管舒缩特性密切相关的是SUR2B/Kir6 1,电导值小 ,对ATP的抑制作用不敏感 ,需要有NDP才能被开放 ,故这类血管平滑肌KATP又被称为NDP依赖性钾通道。内源性和外源性的很多因子引起的血管舒缩反应与血管平滑肌上的KATP有关 ,此信号途径与PKA、PKC等磷酸化激酶有密切联系。不同血管对钾通道开放剂(potassiumchannelopeners,KCO)的反应有差异 ,KCO对血管的选择性作用机制仍不明确。本文就血管平滑肌KATP的分子结构、电生理、药理学特征、信号转导途径和KCO对血管的选择性作用进行综述