心力衰竭家兔左室短暂外向钾电流下调的分子基础

目的为探讨心力衰竭(简称心衰)兔左室短暂外向钾电流(Ito)下调的分子基础。方法采用结扎家兔冠状动脉左前降支的方法制备缺血性心衰模型。应用膜片钳全细胞记录方法记录左室心肌细胞Ito,描记电流-电压(I-V)曲线;应用半定量-聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测电压依赖性Kv1.4和Kv4.3钾通道α亚单位mRNA表达,并以图象分析系统对其进行半定量分析。结果心衰组家兔左室心肌细胞Ito密度较对照组显著降低,I-V曲线明显下移;指令电压为+70mV时,心衰组Ito密度(9.73±0.94pA/pF,n=5)显著低于对照组(14.35±1.16pA/pF,n=4)(P<0.01)。Kv1.4和Kv4.3钾通道α亚单位mRNA表达心衰组(分别为0.66±0.05,0.21±0.02,n=5)也较对照组(分别为0.95±0.07,0.531±0.04,n=5)显著降低(P均<0.01)。结论心衰家兔左室Ito电流密度下调可能受转录水平调节。     

心房颤动心房肌细胞短暂外向钾电流的特点

观察心房颤动 (AF)心房肌细胞的电生理特点 ,探讨短暂外向钾电流 (Ito)与AF电重构的关系。采用组织块酶消化法分离 7例AF(AF组 )和 14例非AF(非AF组 )患者的右心耳心房肌细胞 ,利用全细胞记录技术观察单个心房肌细胞的Ito。在各钳制电位下 ,AF组的Ito值均明显低于对照组。钳制电位在 + 60mV时AF组的Ito值 ( 14 2 .87±4 2 .2 5pA)与非AF组 ( 4 80 .12± 3 9.2 4pA)相比 ,减少 70 .2 4 %(P <0 .0 0 1)。在各钳制电位下 ,AF组的稳态电流 (Isus)均高于非AF组。钳制电位在 + 60mV时AF组的Isus值 ( 83 1.88± 72 .90pA)与非AF组 ( 5 4 3 .93± 65 .3 4pA)相比 ,增加 5 2 .94 %(P <0 .0 1)。随着刺激频率的增加 ,AF与非AF患者心房肌细胞在钳制电位 + 60mV时的Ito强度逐渐降低 ,与非AF组不同的是 ,AF组心房肌细胞的Ito在刺激频率 1～ 2Hz间电流改变的差异具有显著性。结论 :AF心房肌不应期的缩短与Ito的降低有关 ,Ito可能是AF电重构的离子机制 ,Isus可能也参与了电重构的发生。     

肺静脉肌袖心肌细胞短暂外向钾电流特性研究

研究单个肺静脉肌袖心肌细胞短暂外向钾电流 (Ito)特性 ,探讨其在肺静脉电活动触发心房颤动 (AF)中的作用。采用全细胞膜片钳技术记录并比较单个肺静脉肌袖心肌细胞与心房心肌细胞Ito及其动力学特性。在各指令电位下 ,两种心肌细胞Ito电流大小、稳态激活与失活动力学特性无显著性差异 ,异丙肾上腺素灌注后 ,前者Ito减小 ,后者Ito增大 ,指令电位在 +5 0mV时 ,前者由 4 .4 5± 0 .71nA减少到 3.4 7± 0 .4 0nA(P <0 .0 5 ,n =6 ) ,后者由 4 .5 1±0 .75nA增加到 5 .35± 0 .5 9nA(P <0 .0 5 ,n =6 )。结论 :异丙肾上腺素使肺静脉肌袖心肌细胞与心房心肌细胞Ito产生异质性 ,并因此影响细胞的电生理特性 ,此可能是参与AF发生的电生理基础之一     

心房颤动演变过程中人心房肌细胞短暂外向钾电流重构的研究

本研究以人心房肌细胞为研究对象，观察心房颤动(房颤)不同的演变阶段，短暂外向钾电流(transient outward potassium carrent，I16)动态变化的特点。     

新生大鼠心肌细胞短暂外向钾电流下降与心肌肥大的相关性研究

在某些心力衰竭患者中常观察到心肌细胞短暂外向钾电流 (Ito)下降和动作电位时程 (APD)延长 ,笔者主要探讨Ito下降与心肌肥大的关系及内在机制。用Ito阻断剂 ,4 氨基吡啶 (4 AP) ,处理新生大鼠心室肌细胞 ,观察作为心肌肥大指标的细胞膜电容和3 H 亮氨酸 (3 H Leu)掺入量 ,同时测Ito振幅和APD。结果 :Ito振幅下降近 5 0 %(1 5 0 .3± 1 8.6pA ,n =7vs 74 .0± 1 1 .5pA ,n =1 1 ,P <0 .0 5 )。APD50 (5 0 %复极 )显著的延长 (75 .8± 1 4 .1ms,n =7vs2 0 1 .7± 2 3.5ms,n =1 1 ,P <0 .0 5 )。膜电容和3 H Leu掺入量分别增加 4 7%和 31 % (P均 <0 .0 5 )。L 型钙通道阻断剂维拉帕米 ,能抑制 4 AP诱导的APD延长以及膜电容和3 H 亮氨酸掺入量的增加。环孢素A(CsA)也可抑制 4 AP诱导的膜电容和3 H Leu掺入量的增加 ,但对APD影响不明显。结论 :Ito下降通过延长APD ,致细胞内钙增加 ,激活钙调神经磷酸酶反应途径 ,可能引起心肌肥大     

替米沙坦对牵张刺激乳大鼠心房肌细胞短暂外向钾电流和动作电位的影响

目的探讨替米沙坦对牵张刺激乳大鼠心房肌细胞瞬时外向钾电流（Ito）和动作电位（AP）的影响。方法利用胰酶与Ⅱ型胶原酶混合酶解,并结合差速贴壁和5-溴脱氧尿嘧啶核苷处理得到纯化的乳大鼠心房肌细胞。实验分对照组、牵张组、替米沙坦（1μmol/L）组。采用全细胞膜片钳技术分别记录三组Ito和AP。结果在＋20~＋60 mV刺激电压水平,Ito电流密度（pA/pF）：牵张组低于对照组[＋20 mV和＋60 mV分别为（0.8±0.3）vs（2.1±0.8）和（1.6±0.4）vs（12.1±3.0）;P均〈0.01],替米沙坦组[＋20 mV和＋60 mV分别为（1.4±0.3）和（6.7±1.3）较牵张组增大,P均〈0.01]。牵张组AP复极50%、90%时程（APD50、APD90）较对照组明显缩短[（9.6±1.3 ms）vs（15.5±2.4）ms,（29.9±2.9）ms vs（56.3±3.6）ms,P均〈0.01,n=9],替米沙坦组[APD50、APD90分别为（11.7±2.0）和（41.4±4.6）ms]较牵张组APD延长（P均〈0.05）。结论牵张刺激可降低乳大鼠心房肌细胞Ito电流密度、缩短APD;替米沙坦干预可抑制牵张刺激的此作用。     

风湿性心脏病心房纤颤和窦性心律患者心房肌细胞外向钾电流的比较

目的 :探讨外向钾 （ K+ ）电流的变化在风湿性心脏病 （ RHD）心房纤颤 （ AF）心房电重构 （ AER）中的作用。方法 :采用酶解法获得人心房肌单个细胞 ,利用膜片钳技术的全细胞记录法 ,记录 RHD AF和窦性心律患者心房肌细胞外向性 K+ 电流的两个主要组分瞬时外向钾电流 （ Ito）和持续外向钾电流 （ IKSUS）。结果 :AF患者心房肌细胞 Ito和 IKSUS在不同除极电压下均较窦性心律患者明显减小 （ P<0 .0 1）。结论 :外向电流减小是复极延缓的因素 ,外向钾电流的减小可能在慢性 AF引起 AER中不起主要作用     

心房颤动患者右心房肌细胞瞬间外向钾电流的变化

目的　比较心房颤动 (AF)和正常窦性心律 (NSR)患者右心房肌细胞瞬间外向钾电流 (Itol)的变化。方法　用膜片钳全细胞记录法研究了风湿性心脏病AF心律 (AF组 )和NSR心律 (NSR组 )患者右心房肌细胞Itol的变化。两步酶解法得到单个心肌细胞 ,分别对比了两组细胞的电流 电压曲线、激活曲线、失活曲线、失活后再激活的恢复过程及电流失活速度。结果　AF患者右心房肌细胞Itol密度比NSR患者的Itol密度明显降低 ,除极化至 +6 0mV时分别为 (4 2 5± 0 86 )pA/pF(n =2 0个细胞 )和(8 5 3± 0 6 8) pA/pF(n =11细胞 ) ,P <0 0 0 1。两组Itol失活速度均无电压依赖性 ,两组细胞Itol电流的失活速度、激活与失活特征及失活后再恢复常数差异均无显著性。结论　AF和NSR患者右心房肌细胞的Itol除电流密度明显降低外 ,激活曲线参数、失活曲线参数、失活后再激活的恢复时间常数及电流失活速度差异均无显著性 ,这是AF患者离子通道重构机制之一。     

犬Marshall韧带心肌细胞短暂外向钾电流的特性

目的　探讨Marshall束 (Marshallbundle ,MB)内心肌细胞短暂外向钾电流 (transientout wardpotassiumcurrent,Ito)的离子通道特性。方法　运用组织块酶解法分离犬MB内单个心肌细胞 ,在倒置显微镜下直接比较细胞形态 ;采用全细胞膜片钳技术记录MB内单个心肌细胞Ito电流密度及动力学特性。在细胞外液中加入 1μM异丙肾上腺素 ,比较加药前后Ito电流密度及动力学特性的变化。结果　MB内有两种形态迥异的心肌细胞 :一种为短矩形 ,短而宽 ,呈典型的矩形或略呈锥型 ;另一种为长杆型 ,长而窄。短矩形细胞数量明显多于长杆型细胞。短矩形细胞和长杆型细胞的长宽比分别为2 99± 0 95和 12 0 5± 2 4 1(P <0 0 1)。两种心肌细胞Ito的动力学无明显差别 ,但短矩形细胞的Ito电流密度明显小于长杆型细胞 ,8 77pA/pF (n =8)对 14 95 pA/pF (n =8) ,P <0 0 1。加用异丙肾上腺素后 ,在 70mV ,长杆型细胞Ito峰值减小到 7 96pA/pF (n =8) ;短矩形细胞减小到 3 89pA/pF(n =8) ;两种细胞加药后Ito分别减小 (5 0 4± 0 32 ) pA/pF和 (6 86± 0 4 9) pA/pF (P <0 0 5 ) ;稳态激活曲线均右移 ,短矩形细胞与长杆型细胞的V1/ 2 分别从 (- 7 1± 0 8)mV和 (- 6 8± 0 7)mV变为 (-1 8± 0 2 )mV和 (- 1 6± 0 4 )mV     

风湿性心脏病慢性心房颤动对心房肌细胞外向钾电流影响的研究

研究风湿性心脏病 (RHD)慢性心房颤动 (AF)对心房肌细胞外向钾 (K+ )电流影响 ,探讨钾电流的变化在心房电重构 (AER)中的作用。采用酶解法获得人心房肌单个细胞 ,利用膜片钳技术的全细胞记录法 ,记录AF和窦性心律患者心房肌细胞外向性K+ 电流的两个主要组分 :瞬时外向钾电流 (Ito)和持续外向钾电流 (IKSUS)。结果发现AF患者心房肌细胞外向性K+ 电流的两个主要组分Ito和IKSUS在不同去极化电压下均较窦性心律患者明显减小 (P <0 .0 1)。外向电流减小是延缓复极的因素 ,所以外向钾电流的变化可能在慢性AF引起的AER中不起主要作用。AER是多种离子流共同作用的结果。     

亚麻酸对心力衰竭人心房肌细胞瞬时外向钾电流的影响

探讨亚麻酸对心力衰竭病人心房肌细胞瞬时外向钾电流 (Ito)的作用。应用膜片钳全细胞记录技术 ,记录细胞外应用亚麻酸 (十八碳二烯酸 )前后人心房肌细胞Ito。结果表明 :①亚麻酸对人心房肌细胞的Ito抑制作用表现为浓度依赖性 ,2 .5 ,5及 10 μmol/L的抑制率分别为 16 %± 4%、2 8%± 6 %和 5 1%± 6 % (P <0 .0 5 ) ,但无频率依赖性。②用药前后Ito的激活曲线几乎重叠 ,5 0 %的通道激活电压分别为 19.5± 1.7和 17.6± 1.4mV(P >0 .0 5 ) ;用药后的电流失活曲线左移 ,V1/2 电压为 - 33.3± 2 .4和 - 44 .4± 3.1mV ,即左移 11.2± 1.2mV(P <0 .0 1)。③Ito恢复 5 0 %的时间延长 ,即从 39.3± 3.4到 85 .1± 5 .8ms(P <0 .0 1)。结论 :亚麻酸对心力衰竭病人心房肌细胞Ito具有抑制作用 ,延长该通道的恢复时间     

Kv1.4通道电流与大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流特性的比较

克隆的大鼠外向钾通道Ｋｖ１．４亚型表达于２９３细胞（ＲＣＫ４）。用膜片钳全细胞钳制法系统比较该克隆的大鼠瞬间外向钾电流（Ｉｔｏ）和天然大鼠心室肌细胞Ｉｔｏ的特点和动力学特性。两种通道电流形态相似,呈“Ａ”型电流,在＋４０ｍＶ时电流失活时间常数τ依次为３６．６±２ｍｓ和４１．０±２ｍｓ（Ｐ＞０．０５）。Ｋｖ１．４通道电流激活曲线用二相Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程拟合,一相半数最大激活电位（Ｖ１／２,１）为－２１．０±３．９ｍＶ、二相半数最大激活电位（Ｖ１／２,２）为２７．０±３．９ｍＶ;天然大鼠心室肌细胞Ｉｔｏ激活曲线用单相Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程拟合,半数最大激活电位为１０．８±１．１ｍＶ（Ｐ＜０．０５,ｖｓＫｖ１．４通道电流的Ｖ１／２,１）。ＲＣＫ４细胞通道电流半数最大灭活电位（Ｖ１／２）为－４９．８±１．８ｍＶ,斜率因子（ｋ）为３．８±０．２７;天然大鼠心室肌细胞Ｉｔｏ的Ｖ１／２为－３１．６±１．７ｍＶ,ｋ为５．４±０．２１。灭活后再激活的恢复时间比较,Ｋｖ１．４通道电流明显长于天然大鼠心室肌细胞Ｉｔｏ,分别为１．８９±０．２ｓ和３９．２±１．６ｍｓ（Ｐ＜０．０５）。研究表明克隆的大鼠Ｋｖ１．４通道电流与天然大?     

急性心肌梗死后一周对心室肌细胞瞬间外向钾电流的影响

研究急性心肌梗死 (AMI)心室肌细胞瞬间外向钾电流 (Ito)的变化。采用结扎兔冠状动脉左前降支的方法建立AMI动物模型 ,应用膜片钳全细胞记录方法 ,研究AMI后 1周心外膜梗死区心肌细胞Ito的变化。结果 :正常对照组 (n =16 )心肌细胞在 - 30mV激活 ,心肌梗死 (简称心梗 )组细胞在 - 2 0mV激活 ,均呈线性电压依赖性。心梗组梗死区细胞 (n =12 )Ito的电流密度明显下降 ,I V曲线明显下移。心梗组Ito电流密度 (去极化电位 +6 0mV时 )明显低于对照组 (7.4 7± 2 .39vs 17.39± 5 .2 4pA/pF ,P <0 .0 1)。结论 :AMI可引起心室肌细胞Ito电流密度下降 ,导致梗死区细胞动作电位平台期相对延长 ,复极异常 ,造成心肌细胞之间动作电位及不应期离散度增大 ,容易形成折返 ,此可能是导致心肌梗死后出现折返性室性心律失常的原因。     

慢性快速心房起搏心房颤动犬内皮型一氧化氮合酶mRNA表达变化的研究

为研究慢性快速心房起搏心房颤动(简称房颤)犬模型中心内膜内皮型一氧化氮合酶(eNOS)mRNA表达的变化,探讨其与心房结构重构、血栓形成的关系。13只健康犬随机分为假手术组和起搏组,应用埋藏式高频率心脏起搏器快速起搏心房(400次 /分) 6周,取左、右心房,左、右心耳及主动脉内膜。通过逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR),以β actin为内参照,测定犬心内膜eNOSmRNA表达的变化,同时检测血浆NO代谢产物硝酸盐 (NOx)的含量。结果:正常犬心脏eNOSmRNA表达存在差异,左房、左心耳明显高于右房、右心耳;起搏 6周后左房、左心耳eNOSmRNA表达起搏组明显低于假手术组,而右房、右心耳、主动脉无明显差别,血浆NOx起搏组亦明显低于假手术组。结论:正常犬心脏eNOS基因表达是不平衡的,左房明显高于右房。房颤犬eNOSmRNA表达降低可能是心房结构重构,血栓形成的重要因素之一。     

奎尼丁对正常大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流的影响

研究大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流(Ito1)的特性及奎尼丁对其的影响,从而从细胞离子的层面去探讨奎尼丁作为治疗Brugada综合征的侯选药物的机制。用酶解法分离大鼠单个左室细胞,应用膜片钳全细胞方法记录Ito1,观察不同浓度的奎尼丁对心室肌细胞Ito1的作用。结果:①大鼠心室肌细胞具有强大的Ito1,在0.2Hz,+70mV和32℃条件下,其平均峰值Ito1强度和密度分别为1940±440pA和12.9±2.6pA/pF;②在奎尼丁1,2.5,5,7.5,10μmol/L不同的浓度下,奎尼丁抑制Ito1程度越明显(自身对照P<0.05),其作用呈浓度依赖性。结论:奎尼丁可以通过抑制Ito1,延长动作电位的复极时程,此很有可能是其作为治疗Brugada综合征的侯选药物的机制之一。     

Role of the Transient Outward Current in Regulating Mechanical Properties of Canine Ventricular Myocytes

I_to and Myocyte Contractility. Introduction: The transient outward current (I_to) is a major repolarizing current in the heart. Reduction of I_to density is consistently observed in human heart failure (HF) and animal HF models. It has been proposed that I_to, via its influence on phase‐1 repolarization of the action potential, facilitates L‐type Ca²⁺ current (I_Ca–L) activation and sarcoplasmic reticulum Ca²⁺ release, and that its down‐regulation may contribute to the impaired contractility in failing heart. Methods and Results: We used the dynamic clamp to quantitatively examine the influence of I_to on the mechanical properties of canine left ventricular myocytes at 34°C. In endocardial myocytes, where the native I_to is small, simulation of an epicardial‐level artificial I_to accentuated the phase‐1 repolarization and significantly suppressed cell shortening. The peak amplitude of Ca²⁺ transient was also reduced in the presence of simulated I_to, although the rate of rise of the Ca²⁺ transient was increased. Conversely, subtraction, or “blockade” of the native I_to enhanced contractility in epicardial cells. These results agree with the inverse correlation between I_to levels and myocyte contractility and Ca²⁺ transient amplitude in epicardial and endocardial myocytes. Action potential clamp studies showed that the phase‐1 repolarization/I_to versus I_Ca–L relationship had an inverted‐J shape; small I_to enhanced peak I_Ca–L while moderate‐to‐large I_to decreased peak I_Ca–L and markedly reduced early Ca²⁺ influx. Conclusion: Our results show that epicardial‐level of I_to acts as a negative, rather than positive regulator of myocyte mechanical properties in canine ventricular myocytes. (J Cardiovasc Electrophysiol, Vol. 21, pp. 697‐703, June 2010)     

Ito分布的梯度变化与室性心律失常的发生

一过性外向钾电流在左心室游离壁分布的跨壁梯度被认为是心室壁心肌细胞电生理性质空间变异性产生的重要原因。这种分布梯度也可能是决定各部位心室肌复极和除极顺序的电学基础。已经发现各种病理状态下Ito多有下调的现象 ,局部Ito的下调势必引起整个梯度的变化 ,原有梯度平衡的打破可能解释传导功能的异常和室性心律失常的发生     

心力衰竭窦性心律患者右心耳肌细胞多种离子通道基因表达的变化

目的通过对心力衰竭(HF)窦性心律(简称窦律)患者右心耳肌细胞多种离子通道mRNA水平的测定,试图揭示HF窦律患者心房肌多种离子通道电流变化的分子机制,并进一步揭示HF患者易患心房颤动(AF)的可能机制。方法采集HF组患者(18例)和心功能正常组患者(18例)的右心耳组织,应用逆转录-聚合酶链反应技术(RT-PCR)以GAPDH为内参照,测定瞬时外向钾电流(Ito1)通道的决定基因Kv4.3αmRNA、慢速激活的延迟整流钾电流(Iks)通道的决定基因KvLQT1mRNA、超速激活的延迟整流钾电流(Ikur)通道的决定基因Kv1.5mRNA、L-型Ca2+通道基因L-Caα1cmRNA、钠钙交换(NCX)基因mRNA表达水平。结果与心功能正常组比较,HF组患者Kv4.3αmRNA、KvLQT1mRNA、L-型Ca2+通道基因L-Caα1cmRNA表达均降低(P均<0.01),Kv1.5mRNA表达无明显变化(P>0.05),NCX基因mRNA表达升高(P<0.01)。结论HF患者心房肌细胞离子通道基因表达的变化可能是其相应离子电流改变的分子基础。HF介导的心房肌细胞离子通道重构在形成AF电生理基质中可能起重要作用,可能是HF易患AF的机制之一。