绝对不应期电刺激对心力衰竭豚鼠心室肌细胞动作电位时程和L型钙电流的影响

目的 探讨绝对不应期电刺激(ARPES)对健康和心力衰竭豚鼠心室肌细胞(分别简称NVM和FVM)动作电位(AP)时程(APD)和L型钙电流(ICa-L)的影响。方法 应用膜片钳技术中电流钳,首先记录基础刺激S1所诱发的AP(APS1),与S1延迟10 ms给予ARPES,记录ARPES给予后的AP(APARPES),比较APS1和APARPES的APD的值,以APD30、APD50和APD90代表动作电位复极30%、50％和90％时的APD值。分别以APS1和APARPES为测试电压,记录AP电压钳下的细胞膜ICa-L。结果(1)在NVM和FVM,ARPES应用后APD均明显延长,以APD30和APD50最为显著(P<0.01)。(2)在NVM,与APS1电压钳记录的ICa-L相比,APARPES电压钳记录的ICa-L电流强度有一过性的减弱和继发增强,但其单位膜电容下的电流强度的整合值略有降低(P<0.05)。在FVM,与APS1电压钳记录的ICa-L相比,APARPES电压钳记录的ICa-L电流强度的减弱程度明显减少,其单位膜电容下的电流强度的整合值是增加的(P<0.01)。结论 ARPES延长NVM和FVM的APD,对NVM和FVM的ICa-L具有不同的影响。     

绝对不应期电刺激对正常豚鼠和慢性心力衰竭豚鼠心室肌细胞动作电位及钠离子-钙离子交换的影响

目的:探讨绝对不应期电刺激(ARPES)对正常豚鼠和慢性心力衰竭(衰竭)豚鼠心室肌细胞动作电位(AP)及钠离子-钙离子(Na -Ca2 )交换的影响.方法:应用膜片钳技术中电流钳记录ARPES对AP时程的影响,再以不同的AP电压钳记录细胞膜Na -Ca2 交换电流.结果:①ABPES延长AP时程,以APD30最为显著(P＜0.01),差异有统计学意义.②与正常豚鼠心室肌细胞比较,衰竭豚鼠心室肌细胞AP的平台期明显不同,表现在APD90变化(P＜0.05)及APD50变化(P＜0.01),差异有统计学意义.③分别以基础刺激(S1)下的AP(APS1)和ARPES下的AP(APARPES)为测试电压,记录AP电压钳下的细胞膜Na -Ca2 交换电流,在正常豚鼠心室肌细胞,APARPES电压钳记录的单位膜电容下的外向电流强度的整合值高于APS1电压钳记录的相应值,而单位膜电容下的内向电流强度的整合值无显著变化.在衰竭豚鼠心室肌细胞,APARPES电压钳记录的单位膜电容下的外向电流强度的整合值明显高于APS1电压钳记录的相应值,而单位膜电容下的内向电流强度的整合值无显著变化.外向电流峰值的增加更为明显.结论:ARPES延长正常豚鼠和衰竭豚鼠心室肌细胞AP时程,对心室肌细胞膜Na -Ca2 交换电流的影响可能是其增强整体心脏收缩功能的机制之一.     

绝对不应期电刺激对正常豚鼠心室肌细胞舒缩的影响

为探讨绝对不应期电刺激对正常豚鼠心室肌细胞舒缩的影响 ,酶解分离心室肌细胞 ,在 0 .5Hz的基础刺激S1 (脉宽 4ms,电压 60V)的绝对不应期内给予刺激S2 (与S1 延迟 1 0ms,脉宽 1 0ms ,电压 60V) ,应用单细胞收缩动缘检测仪 ,同步观察细胞收缩幅度和钙瞬变的变化。结果 :①心室肌细胞收缩幅值增高 1 5 .45± 6.48% ,收缩速度峰值增加 1 5 .97± 8.37% ,舒张速度峰值增加 2 1 .63± 8.0 6% (n =1 0 ) ;②以荧光强度的比值 (F360 /F380 )反映细胞内Ca2 +浓度变化 ,即钙瞬变。心室肌细胞收缩过程其幅值增加 2 2 .5 5± 9.0 8% ,增高速度与减少速度分别增加36.75± 9.77%和 2 3.62± 4.47% (n =6)。结论 :适宜的绝对不应期电刺激可增强正常豚鼠心室肌细胞舒缩能力。     

醛固酮对心室肌细胞动作电位及L型钙通道的影响

目的研究醛固酮对心室肌细胞动作电位及L型Ca2+通道的影响,探讨其致心律失常的机制。方法分离Wister大鼠心室肌细胞,随机分为对照组和Ald组,采用全细胞膜片钳记录方法记录动作电位时程(APD)、L型钙电流(ICa-L)。结果 Ald组APD较对照组显著延长(P<0.05)。Ald组ICa-L电流密度峰值较对照组显著增大[-(9.73±0.90)pA/pF vs-(7.07±0.83)pA/pF,P<0.01]。Ald组与对照组比较,I-V曲线显著下移。结论醛固酮可能通过增加L型Ca2+通道的电流密度,延长心肌细胞APD,参与醛固酮的致心律失常作用。     

艾司洛尔对心室肌细胞动作电位及L-型钙离子通道的影响

目的 观察艾司洛尔对豚鼠心室肌细胞动作电位(AP)和L-型钙离子通道的影响.方法 Langendorff离体心脏逆向灌流法分离豚鼠心室肌细胞,随机选取心室肌细胞分为正常对照组和艾司洛尔(50 μmol/L和100 μmol/L)组.应用全细胞电流钳模式记录心室肌细胞AP,应用电压钳模式记录L-型钙离子通道电流(ICa-L).结果 艾司洛尔(100 μmol/L )可使心肌细胞AP时程APD20、APD50明显缩短(P<0.05),心室肌细胞ICa-L峰值电流明显降低(P<0.05).结论 艾司洛尔缩短心室肌细胞AP时程和抑制钙通道可能是其抑制交感风暴的机制之一.     

黄芪总黄酮对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流及钠电流的作用

目的探讨黄芪总黄酮(TFA)对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流(ICa-L)及钠电流(INa)的作用。方法实验用胶原酶酶解法急性分离豚鼠心室肌细胞,利用全细胞膜片钳的方法记录心室肌细胞的ICa-L及INa。结果(1)应用TFA(20 mg.kg-1)后ICa-L从(-0.313±0.14)nA下降到(-0.402±0.27)nA,差异有统计学意义(P<0.01)。(2)应用TFA(20 mg.kg-1)后与对照组比较,INa峰值从(-8.43±2.03)nA升高到(-6.37±1.58)nA,差异有统计学意义(P<0.01)。结论TFA可以增加豚鼠心室肌细胞ICa-L的幅值,TFA可显著降低豚鼠心室肌细胞INa的幅值。     

低渗性肿胀对豚鼠心室肌细胞动作电位及延迟整流钾电流的影响

观察单个豚鼠心室肌细胞动作电位和主要复极期电流延迟整流钾电流(IK)的变化,探讨急性心肌缺血再灌注室性心律失常发生的离子机制。采用全细胞膜片钳记录技术,观察低渗液(200mOsm/kg)灌流胶原酶分离的单个豚鼠心室肌细胞发生肿胀后的动作电位各参数的变化,同时记录IK及其快、慢两种激活成分(IKr及IKs)的变化。结果:低渗液灌流后心室肌细胞迅速发生肿胀,动作电位幅度(APA)、静息膜电位(RMP)及阈电位水平无明显变化;而动作电位时程(APD)在600,1000和3000ms三种基础起搏周长(BCL)刺激时均缩短(P<0.05),尤以APD复极达50%和90%时缩短更为明显。APD生理性频率适应性消失且离散度增大。低渗性肿胀状态下IK电流幅度在3000ms长去极化保持时间(主要成分为IKs)刺激时从1134.33±150.17pA增加至1621.98±234.95pA(P<0.001,n=10);而在100ms短去极化保持时间(主要成分为IKr)刺激时从693.44±96.44pA降低至294.06±71.79pA(P<0.05,n=8);并且使IK的IV曲线向上移位。结论:低渗性肿胀的心室肌细胞IK特别是IKs的增加是引起APD缩短的重要因素,是急性心肌缺血再灌注室性心律失常发生的离子机制之一。     

异丙酚对家兔心室外膜心肌细胞动作电位和L-型钙电流的影响

目的研究异丙酚对家兔左、右心室心外膜心肌细胞动作电位和L-型钙电流的影响。方法酶解法分离家兔左、右心室心外膜心肌细胞。全细胞膜片钳技术记录左、右心室心外膜心肌细胞动作电位和L-型钙电流(ICa-L)在使用异丙酚前后的变化。结果在电流钳制下,左、右心室心外膜心肌细胞动作电位都具有从0期到4期的动作电位形态,2相平台期有心外膜心肌细胞特有的穹窿样突起。异丙酚使右室心外膜心肌细胞动作电位失去2相平台期穹窿样突起,呈三角形尖锥锋形。左、右心室心外膜心肌细胞动作电位时程复极化50%和90%(APD50和APD90)在异丙酚作用后都明显缩短,其中右室心外膜心肌细胞APD50和APD90缩短最为明显(P<0.05或0.01)。在电压钳制下,异丙酚使左、右心室心外膜心肌细胞ICa-L在同一指令电位下,电流幅度均明显减小,但右室心外膜心肌细胞ICa-L的减小幅度明显强于左室同层ICa-L的减小幅度(P<0.01)。异丙酚还使左、右心室心外膜心肌细胞ICa-L的I-V曲线上移,并且使右室心外膜心肌细胞ICa-L的I-V曲线处在所有I-V曲线最上部。结论异丙酚对右室心外膜心肌细胞动作电位和ICa-L的影响程度明显强于左室,从而引起左、右心外膜心肌细胞电不均一性。     

右美托咪定对心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的观察右美托咪定(DEX)对大鼠心室肌细胞L型钙离子通道电流(ICa-L)的影响,探讨其对心脏电活动影响的机制。方法取SD大鼠,用酶解法分离获得单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录ICa-L,观察不同浓度的DEX(0.6,1.8,5.4,10,200 ng/ml)以及1μmol/L育亨宾(α2肾上腺素受体拮抗剂)单独使用及与10 ng/ml DEX联合使用对ICa-L的影响。结果 0.6,1.8,5.4,10,200 ng/ml的DEX对峰电流的抑制率分别为8.8%±2.4%、14.6%±3.6%、21.4%±8.4%、25.2%±6.4%和32.1%±6.6%,使I-V曲线上移。小剂量(0.6,1.8,5.4 ng/ml)的DEX对ICa-L激活曲线无明显影响(n=6,P>0.05);大剂量(10和200 ng/ml)的DEX可使ICa-L激活曲线右移。0.6,1.8,5.4,10,200 ng/ml的DEX可使ICa-L失活后恢复时间延长。10 ng/ml的DEX可使ICa-L的峰值抑制约25.2%±6.4%,再向电极外液中加入育亨宾后ICa-L平均增加约15%(n=6,P<0.05)。1μmol/L育亨宾灌流前后ICa-L的峰值无差异(n=6,P>0.05)。结论 DEX对心室肌细胞ICa-L具有浓度依赖性地抑制作用,可能是通过细胞膜上的α2肾上腺素受体介导的。     

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。     

缝隙连接对双细胞动作电位的影响

为探讨双细胞水平缝隙连接(GJ)对动作电位时程(APD)的影响,本实验用酶解法分离得到兔左室内膜心肌细胞,分为单细胞组及双细胞组,分别进行两个实验:①先用正常台氏液,续用含索他洛尔的正常台氏液灌流;②先用含索他洛尔,续用含索他洛尔+甘珀酸钠(GJ失耦联剂)的正常台氏液灌流。用β-escin穿孔膜片技术记录APD。结果:①正常状态下,单细胞组的APD大于双细胞组(688±89msvs666±77ms,P>0.05);索他洛尔灌流后,两组细胞APD均延长,单细胞组APD延长的程度明显大于双细胞组(305±66msvs168±51ms,P<0.01);②先予索他洛尔预灌流,再用索他洛尔加GJ失耦联剂———甘珀酸钠灌流,两组APD均延长,双细胞组APD延长的程度明显大于单细胞组(181±64msvs28±13ms,P<0.01)。结论:GJ可以对抗病理情况下APD的延长。     

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?     

The ionic mechanisms of long QT interval in diabetic rabbits

Objective Abnormal QT prolongation associated with arrhythmias is considered the major cardiac electrical disorder and a significant predictor of mortality in diabetic patients. The precise ionic mechanisms for diabetic QT prolongation remained unclear. The present study was designed to analyze the changes of ventricular repolarization and the underlying ionic mechanisms in diabetic rabbit hearts. Methods Diabetes was induced by a single injection ofalloxan （145mg/kg, Lv. ）. After the development of diabetes （10 weeks）, ECG was measured. Whole-cell patch-clamp technique was applied to record the action potential duration （APD50, APD90）, slowly activating outward rectifying potassium current （IKs）, L-type calcium current （ICa-L） and inward rectifying potassium current （IK1）. Results The action potential duration （APD50 and APD90） of ventricular myocytes was obviously prolonged from 271.5＋32.3 ms and 347.8＋36.3 ms to 556.6~72.5 ms and 647.9~72.2 ms respectively （P〈 0.05）. Meanwhile the normalized peak current densities of IKs in ventricular myocytes investigated by whole-cell patch clamp was smaller in diabetic rabbits than that in control group at test potential of＋50mV （1.27~0.20 pA/pF vs 3.08~0.67 pA/pF, P〈0.05）. And the density of the ICa-L was increased apparently at the test potential of 10 mV （-2.67~0.41 pA/pF vs -5.404-1.08 pA/pF, P〈0.05）. Conclusion Ventricular repolarization was prolonged in diabetic rabbits, it may be partly due to the increased L-type calcium current and reduced slow delayed rectifier K＋ current （IKs） （J Geriatr Cardio12010; 7：25-29）.     

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。     

胺碘酮对模拟缺氧状态下大鼠心室肌细胞瞬时外向和内向整流钾电流的影响

目的通过观察胺碘酮对模拟缺氧状态下急性分离的大鼠心室肌单细胞复极相中瞬时外向钾电流(Ito)和内向整流钾电流(IK1)通道的影响,探讨其在该条件下抗心律失常的作用机制。方法使用酶解法分离获取大鼠单个心室肌细胞,通过持续通以模拟缺氧细胞外液建立体外模拟缺氧模型,采用全细胞膜片钳实验技术研究胺碘酮对该条件下Ito和IK1的作用。结果胺碘酮呈剂量依赖性降低Ito和IK1电流幅值,对Ito抑制效应的起始浓度为1μmol/L,100μmol/L时抑制作用达最大,最大抑制幅度为56.78%±4.27%(23.98±2.18pA/pFvs10.38±4.27pA/pF;测试电压为+70mV;P<0.01;n=5),IC50(半数抑制浓度)为74.35μmol/L,但Ito的I-V曲线趋势并没有发生变化,稳态激活和失活曲线几乎不发生移动。胺碘酮对IK1内向电流部分抑制起始浓度为1μmol/L,外向电流部分抑制效应的起始浓度为2μmol/L,其最大抑制幅度分别为58.77%±10.76%(56.32±7.24pA/pFvs23.22±7.30pA/pF;测试电压为-150mV;P<0.01)和33.29%±2.15%(6.70±0.89pA/pFvs4.46±0.93pA/pF;测试电压为+40mV;P<0.01;n=5)。对内向电流成分的IC50为63.75μmol/L,IK1通道的稳态激活曲线无明显改变。结论在大鼠离体心室肌单细胞模拟缺氧条件下,胺碘酮对Ito和IK1电流幅度呈剂量依赖性抑制,有对抗缺氧本身造成的动作电位时程缩短效应;对I内向电流成分的敏感性高于外向成分。     

阿魏酸钠与胺碘酮对家兔心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的探讨阿魏酸钠对家兔心室肌细胞膜L型钙通道电流(ICa-L)的影响。方法酶解法急性分离兔单个心室肌细胞,以经典的Ⅲ类抗心律失常药物胺碘酮为对照,应用膜片钳全细胞记录技术观察3,10,30,100μmol/L的阿魏酸钠对心室肌细胞膜ICa-L的作用。结果阿魏酸钠及胺碘酮均呈浓度依赖性抑制L型钙电流。3,10,30,100μmol/L的阿魏酸钠对ICa-L的抑制率分别为11.1%±2.4%,26.9%±6.2%,40.5%±5.0%,61.9%±5.5%(P<0.05);1,3,10,30μmol/L的胺碘酮对ICa-L的抑制率分别为21.1%±3.8%,32.6%±2.6%,52.6%±4.6%,71.4%±7%(P<0.05);半数抑制浓度分别为32.6及9.5μmol/L,阿魏酸钠的抑制作用弱于胺碘酮(P<0.05)。阿魏酸钠及胺碘酮均能使ICa-L电流-电压曲线上移,稳态激活曲线右移,失活曲线左移,并可减慢钙通道灭活后的恢复过程。结论阿魏酸钠对ICa-L具有浓度依赖性阻滞作用,使ICa-L的激活减慢,失活加快,并且失活后的恢复时间延长,可能是其抗心律失常作用的电生理机制之一。     

缺氧预处理对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙的影响

观察缺氧预处理对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙的影响。建立培养乳鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤模型。设正常对照组(A组)、缺氧复氧组(B组)、缺氧预适应组(C组)。经Flou-3/AM负载染色后,采用流式细胞分析技术,测定细胞内钙离子浓度;利用膜片钳技术,观察L型钙通道和钠钙交换电流的变化。结果:①与A组比较,B组可显著增加细胞内的游离钙离子浓度(P<0.01);L型钙电流密度明显下降,I-V曲线上移,半数失活电压(V1/2)减小,ICa,L失活曲线明显左移,而Na+/Ca2+交换电流显著增加。②与B组比较,C组可减轻缺氧再灌注时[Ca2+]i增加(P<0.01);可减轻再灌注对L型钙电流的抑制,使I-V曲线下移程度减轻,V1/2增加及稳态失活曲线的右移;减少Na+/Ca2+交换电流的增加;③与A组比较,C组钙内流和Na+/Ca2+交换电流有轻度增加(P<0.05)。结论:缺氧预处理使缺氧/复氧造成的[Ca2+]i增高的程度减轻,是通过抑制Na+/Ca2+交换电流的增加实现的。