心肌细胞内向整流钾通道研究进展

心肌细胞内向整流钾通道维持心肌细胞的静息电位,调控心肌细胞的兴奋性,其运输、组装、离子选择性和门控特性受到大分子复合体和外源因素的精细调节,内向整流钾通道结构和功能的异常与多种心脏病的发生相关。     

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。     

肺静脉肌袖心肌细胞内向整流性钾电流特性研究

心房颤动（房颤）是临床上最常见的一种快速性心律失常,严重影响患者的生活质量,因其机制复杂,至今仍缺乏理想的治疗方法.近年来一些学者发现,大多数阵发性房颤存在异位的局灶兴奋点,对该部位行射频消融可以有效地终止或减少房颤的发生.而90%以上的异常兴奋灶集中在肺静脉口及其附近,推测这些兴奋灶以某种机制触发房颤,可能与触发活动、自律性增高或微折返有关.     

黄芪总黄酮对柯萨奇B3病毒感染心肌细胞内向整流钾电流的作用

目的探讨黄芪总黄酮（TFA）对嗜心性柯萨奇B3病毒（CVB3m）感染心肌细胞内向整流钾电流的作用,以明确TFA降低病毒性心肌炎小鼠心律失常发生率作用机制。方法采用体外培养小鼠新生心肌细胞方法,建立柯萨奇B3病毒感染心肌细胞模型,采用全细胞膜片钳记录技术记录心室肌细胞内向整流钾电流（IK1）。结果应用黄芪总黄酮（TFA））组与柯萨奇B3病毒感染模型组相比较,IK1峰值从（-10．11±1．57）nA增加到（-12．25±1．64）nA,差异有统计学意义（P〈0．05,n=6）。结论黄芪总黄酮可增加柯萨奇B3病毒感染心肌细胞内向整流钾电流（IK1）的幅值,这可能是黄芪总黄酮降低病毒性心肌炎小鼠心律失常发生率作用机制之一。     

小檗碱衍生物CPU86035对豚鼠心室肌钾离子通道的影响

目的观察小檗碱衍生物溴苄基四氢小檗碱(CPU86035)对豚鼠心室肌细胞钾离子流的影响,探讨其抗心律失常的离子通道机制。方法20只健康豚鼠,雌雄不拘,体重250-300 g,双酶法酶解获取单个豚鼠心室肌细胞,采取用药前后自身对照及全细胞膜片钳记录方法观察CPU86035 对正常豚鼠心室肌细胞快速激活延迟整流钾离子流(IKr)和缓慢激活延迟整流钾离子流(IKs)、内向整流钾离子流(IK1)的影响。结果CPU86035对豚鼠单个心室肌细胞快速激活(IKr)和缓慢激活延迟整流钾离子流(IKs)均呈浓度依赖性抑制作用,半数抑制浓度(ID50)分别为32μM和56 μM;CPU86035 对Ix1无明显影响。结论CPU86035对正常豚鼠心室肌细胞快速激活延迟整流钾离子流(Ikr)和缓慢激活延迟整流钾离子流(IKs)均有阻断作用,具有复合Ⅲ类抗心律失常药物的特点。     

利多卡因对离体大鼠心室肌细胞内向整流钾电流的影响

目的研究利多卡因对大鼠心室肌细胞内向整流钾电流的影响,探讨局麻药毒性反应中利多卡因导致心率变慢是否与抑制Ikl有关。方法酶消化法急性分离大鼠心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术,记录不同浓度利多卡因对大鼠心室肌细胞内向整流钾电流的影响并做出浓度效应曲线,求得其半数抑制浓度。结果保持电压-40 mV,钳制电压-120 mV条件下,局麻药毒性反应浓度的利多卡因100μmot／L使Ikl的电流幅值降低(21．1±7．4)％(P<0．05),但不改变Ikl翻转电压以及电流-电压曲线的形状;冲洗后,Ikl能够完全恢复。500,1000,5000μmoL／L的利多卡因抑制Ikl电流呈浓度依赖性,电流抑制率分别为(32．4±5．7)％,(71．8±8．9)％,(84．5±4．9)％,其IC50为1426．4μmoL／L。结论局麻药毒性反应中,利多卡因呈浓度依赖性抑制大鼠心室肌细胞Ikl,可能延长动作电位时程导致心率变慢。     

延迟整流钾电流(Ik)对心肌电生理特性影响的研究进展

心肌细胞的动作电位是由离子通过细胞膜上的离子通道构成的离子流所形成 ,其中钾离子运转的作用倍受重视 ,心肌中钾离子通道的种类较多 ,已经克隆的约有十几种 ,其中延迟整流钾电流 (ｄｅｌａｙｅｄｒｅｃｔｉｆｉｅｒｐｏｔａｓｓｉｕｍｃｕｒｒｅｎｔ,Ｉｋ)在心肌细胞的动作电位复极过程中起着重要作用。Ｉｋ是许多动物心肌细胞动作电位复极化 3期的主要离子电流 ,它与心肌细胞动作电位时程 (ＡＰＤ)和有效不应期 (ＥＲＰ)的长短关系密切。在快反应心肌细胞中 ,Ｉｋ和内向钙电流的相互平衡是形成 2期平台的主要因素 ,在慢反应心肌细胞的复…     

溴苄基四氢小檗碱对豚鼠心室肌离子通道的影响

探讨溴苄基四氢小檗碱 (CPU86 0 35 )对豚鼠心室肌细胞钾离子通道及L 型钙离子通道的作用 ,探讨其抗心律失常的离子通道机制。取 2 0只健康豚鼠 ,雌雄不拘 ,体重 2 5 0～ 30 0g ,双酶法酶解获取单个豚鼠心室肌细胞 ,采取用药前后自身对照及全细胞膜片钳记录方法观察CPU86 0 35对正常豚鼠心室肌细胞延迟整流钾离子流 (IK)、内向整流钾离子流 (IK1)及L 型钙离子流 (ICa L)的影响。结果 :CPU86 0 35对豚鼠单个心室肌细胞IK 呈浓度依赖性抑制作用 ,半数抑制浓度 (ID50 )为 5 6 μmol/L ;CPU86 0 35对IK1无明显影响。CPU86 0 35呈剂量依赖性抑制ICa L,ID50 为 6 5μmol/L。CPU86 0 35对ICa L的抑制依赖于保持电位 (HP) ,HP =- 4 0mV和 - 80mV时 ,75 μmol/LCPU86 0 35对ICa L的抑制率分别为 0 .4 92 2± 0 .0 2 1和 0 .6 377± 0 .0 36 6。结论 :CPU86 0 35对正常豚鼠心室肌细胞IK、及ICa L均有阻断作用 ,这种多离子通道的阻断剂可有效抗快速心律失常 ,并且不会引起动作电位时程和有效不应期的过度延长 ,从而减少药物的致心律失常作用。     

黄芪总黄酮对心肌细胞内游离钙离子浓度的影响

目的研究黄芪总黄酮（Total flavonoids of Ast ragalus,TFA）对体外培养的乳鼠心肌细胞内游离钙离子浓度的作用。方法实验应用钙离子荧光指示剂Fluo-3AM负载原代培养的乳鼠心肌细胞,通过激光共聚焦扫描显微镜上机检测,记录其荧光强度变化,同时观察黄芪总黄酮对乳鼠心肌细胞及化学处理因素H2O2损伤大鼠心肌细胞的荧光强度的作用。结果①H2O2损伤的乳鼠心肌细胞游离钙离子[Ca^2＋]i平均荧光强度值为（1346．89±65．36）nmol／L,与对照组平均荧光强度值（743．15±34．78）nmol／L相比,差异有统计学意义（P〈0．01,n=7）;同时H2O2（0．3mmol／L）使予给TFA（20mg／kg）组乳鼠心肌细胞的[Ca^2＋]i平均荧光强度值由（668．29±41．15）nmol／L下降到（649．31±39．17）nmol／L,差异无统计学意义（P〉0．05,n=7）。结论H2O2可明显升高乳鼠心肌细胞游离钙离子浓度,黄芪总黄酮可对抗H2O2的这种作用。     

甲状腺素诱发大鼠心肌肥厚时瞬时外向钾电流、内向整流钾电流和钙电流的变化

目的 研究甲状腺素诱发大鼠心肌肥厚模型的心肌细瞬时外向钾电流、内向整流钾电流和钙电流的变化。方法 以ipL-甲门面腺素造成大鼠心肌肥厚模型后,用膜片钳技术记录心肌细胞瞬时外向钾电流、内向整流钾电流和L型钙电流。结果 肥厚组心肌细胞瞬时外向钾电流幅度和心坎产增加,激活动力学特性无改变;内向整流钾电流幅度和密度也增加,激活动力学特性也无改变;而钙电流幅度、细胞膜电容增加,电流密度不变,半数激活电压（V1/2）向负电位方向移动,斜率（k)减小。结论 在甲状腺素诱发大鼠心肌肥厚模型中瞬时外向钾电流、内向整流钾电流和钙电流特性均发生了变化,这是造成肥厚心肌电生理异常的离子基础。     

心肌内向整流钾通道（IK1）激动剂缺血预处理对再灌注性心律失常的影响

目的 在麻醉大鼠或离体灌流大鼠心脏建立缺血/再灌注（再灌注）性心律失常模型,应用心肌内向整流钾通道（IK1） 激动剂zacopride（扎考比利）中文 缺血预处理观察zacopride对再灌注性心律失常的效应并分析可能的机制。方法 在体实验：结扎SD大鼠心脏冠状动脉左前降支,局部缺血15 min,松扎后再灌15 min,建立再灌注性心律失常模型。在缺血前3 min（缺血预处理,pretreatment）分别给予1.5、15 或50 µg/kg zacopride。应用利多卡因（Lidocaine）做阳性对照药,IK1非特异性阻断剂氯喹拮抗zacopride的效应。全程连续记录心电图。离体实验：麻醉SD大鼠,开胸取出心脏,建立Tyrode液-Langendorff离体灌流系统,结扎SD大鼠心脏冠状动脉左前降支,局部缺血15 min,松扎后再灌15 min,建立离体再灌注性心律失常模型。缺血前3 min分别给予0.1、1或10 µmol/L zacopride观察预处理对离体再灌注性心律失常的影响,IK1非特异性阻断剂BaCl2 1 µmol/L拮抗zacopride的效应。结果 在体实验：应用1.5~50 zacopride缺血预处理可显著抑制再灌注诱发的心律失常,最适剂量为15 µg/kg（P<0.05）,与利多卡因效应相仿（P>0.05）;离体实验：Langendorff离体灌流心脏应用0.1~10 μmol/L zacopride缺血预处理可有效抑制再灌注心律失常的发生,1 μmol/L为zacopride作用最适浓度,其效应被1 μmol/L BaCl2明显逆转。结论 大鼠在体和离体实验证明,zacopride预处理可有效抑制再灌注性心律失常;应用低剂量的BaCl2可消除zacopride的抗心律失常作用,表明zacopride抗缺血-再灌注性心律失常作用是通过其激动IK1通道介导的。     

细胞外Ba~(2 )对双基因内向整流钾通道的阻断作用

目的 :研究 Ba2 对非洲爪蟾卵母细胞表达的双基因内向整流钾通道 (IRK1- T)的阻断作用。方法 :采用双微电极电压钳 (TEV)法。结果 :细胞外 Ba2 浓度分别为 1,3,10和 10 0μmol/ L ,K 浓度为 90 mm ol/ L ,可见 Ba2 的阻断作用对 IRK1- T的瞬间电流 (施加电压后 1m s)具有浓度依赖性、时间依赖性和电压依赖性 ;快速开通道阻断剂 Ba2 对 IRK1- T的通道开关特性几乎无影响作用 ,IRK1- T对之不通透。三级指数拟合表明 :细胞外 Ba2 低浓度(1和 3μm ol/ L )时 ,Ba2 与 K 相互竞争同一结合位点 ,随着 Ba2 浓度的增加 ,时间常数不增加但拟合的权数却浓度依赖性增加 ,所以失活过程随 Ba2 浓度的增加越来越快 ;细胞外 Ba2 高浓度 (10和 10 0μm ol/ L )时 ,时间常数随Ba2 浓度的增加而减少 ,拟合的权数却浓度依赖性减少 ,失活过程也越来越快 ,说明 Ba2 作用位点由通道的表面部位进入通道更深的地方。结论 :Ba2 对 IRK1- T的阻断存在两种不同的机制     

维生素K3通过延迟整流钾通道影响豚鼠结肠平滑肌收缩

目的研究维生素K3对豚鼠结肠平滑肌肌条自发性收缩频率和平均张力的影响,和对细胞膜延迟整流钾通道的影响,并初步探讨其治疗肠痉挛的机制。方法将豚鼠处死后取5cm左右长的结肠,用张力换能器测量(40,100,400)μmol/L维生素K3对肌条收缩频率和平均张力的影响,再将肌条消化得到单个豚鼠结肠平滑肌细胞,用K(v)电级内液充灌玻璃微电级,分别用台氏液和含40μmol/L,100μmol/L,400μmol/L的维生素K3的台氏液灌流。以-40mV为钳制电压钳制细胞,20mV为阶跃,检测K(v)。每检测1个浓度维生素K3后均用台氏液洗脱1min。结果40μmol/L,100μmol/L,400μmol/L维生素K3可减弱豚鼠结肠平滑肌的收缩频率和平均张力(40,100,400)μmol/L,维生素K3相对正常组的频率分别下降了(21.4±2.16)%,(42.3±3.24)%,(66.5±3.67)%(P<0.05),张力分别减少了(23.6±2.64)%,(46.7±2.96)%,(69.7±3.23)%(P<0.05)。40μmol/L,100μmol/L,400μmol/L维生素K3作用下延迟整流钾电流的峰值相对正常组分别增加了(44.04±4.36)%,(92.05±6.34)%,(115.89±6.41)%,(P<0.05)。结论维生素K3能浓度依赖性的减弱平滑肌条的收缩频率和平均张力,并增强延迟整流钾通道的开放,这可能是其治疗胃肠痉挛的机制之一。     

Discordant effects of nicotine on endothelial cell proliferation, migration, and the inward rectifier potassium current

The inward rectifier K+ current (K(ir)) determines the resting membrane potential of endothelial cells. Basic fibroblast growth factor (bFGF) has been shown to activate K(ir) and acts as angiogenic factor and vasodilator. In contrast, nicotine has been demonstrated to reduce endothelium-dependent vasorelaxation by increasing radical formation. Aim of the present study was to investigate whether nicotine modulates K(ir) and if this plays a role in bFGF-mediated proliferation, migration and nitric oxide (NO)-formation of endothelial cells. Using the patch-clamp technique in cultured endothelial cells of human umbilical cord veins (HUVEC), we found characteristic K(ir), which were blocked by extracellular barium (100 micromol/l). Perfusion with nicotine (1 nmol/l-10 micromol/l) revealed a dose-dependent reduction of K(ir). The simultaneous perfusion with bFGF (50 ng/ml) and nicotine (10 micromol/l) still significantly reduced K(ir) (n = 8; P < 0.01). Cell counts revealed that bFGF-mediated proliferation of HUVEC was significantly inhibited when using 1-10 micromol/l nicotine (n = 8, P < 0.01). The bFGF-induced endothelial cell migration--examined using the "Fences-Migration-Assay"--was significantly reduced by 10 mumol/l nicotine (n = 12; P < 0.05). NO-production was examined using a cGMP-Radioimmunoassay. The significant bFGF-induced increase of cGMP-levels was reduced by nicotine (n = 10; P < 0.05). Our data indicate that the modulation of K(ir) seems to be an essential pathway in the antagonistic effects of nicotine on bFGF-mediated endothelial cell growth, migration and NO-formation.     

急性心肌梗死对心室肌细胞钾电流的影响

目的 :研究急性心肌梗死 （AMI）心室肌细胞瞬时外向钾电流 （Ito）和内向整流性钾电流 （IK1 ）的变化。方法 :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 ,记录比较 AMI后 1周心外膜梗死区心肌细胞 Ito和 IK1 的变化。结果 :心梗组 Ito明显下降 ,I- V曲线明显下移。指令电位为 +60 m V时 ,Ito在心梗组为 1.0 8± 0 .2 4n A（n=12 ） ,与对照组 （2 .0 9± 0 .3 9n A ,n=16）相比 ,显著下降 ,P<0 .0 1;心梗组 IK1 与对照组比较 ,明显下降 ,特别在超极化时。指令电位为 - 12 0 m V时 ,心梗组 IK1 为 3 .0 1± 0 .49n A （n=11） ,对照组为 4.12±0 .5 1n A（n=10 ,P<0 .0 5 ）。结论 :AMI可引起心室肌细胞 Ito和 IK1 的下降 ,从而导致动作电位平台期延长、复极异常 ,这可能是导致 AMI后出现折返性室性心律失常的原因     

不同旋体氨氯地平对大鼠心室肌细胞L型钙离子流和细胞内钙离子浓度的影响

目的探讨不同旋体氨氯地平(Aml)对大鼠心室肌细胞L型钙离子流(ICa-L)及细胞内钙离子浓度的影响。方法采用酶消化法分离大鼠心室肌细胞,以全细胞膜片钳技术分别记录加入0.1,0.5,1,5和10μmol/L左旋、右旋和混旋Aml后大鼠心室肌细胞ICa-L及通道动力学参数的变化;采用荧光探针Fura-2/AM测定细胞内钙离子浓度,观察加入1,5,10,50和100μmol/L左旋、右旋和混旋Aml后细胞内钙离子浓度的变化。结果加入不同浓度左旋和混旋Aml后,随着浓度增加,ICa-L及峰值电流呈浓度依赖性阻滞、I-V曲线上移、稳态激活曲线和稳态失活曲线左移、失活后恢复时间延长(P<0.05);细胞内钙离子浓度逐渐降低,左旋和混旋Aml对细胞内钙离子浓度影响的半效抑制浓度分别为8.13和16.19μmol/L(P<0.05),但不同浓度右旋Aml对ICa-L、通道动力学参数和细胞内钙离子浓度均无影响(P>0.05)。结论左旋和混旋Aml对ICa-L有阻滞作用,而右旋Aml对ICa-L无阻滞作用。     

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。     

替米沙坦在牵张刺激导致的心室肌细胞延迟整流钾通道改变中的作用

目的:探讨替米沙坦在牵张刺激导致的心室肌细胞延迟整流钾离子通道改变中的作用。方法:将体外培养的乳鼠心室肌细胞分为对照组、牵张组、替米沙坦组、牵张+替米沙坦组。定量分析细胞蛋白/DNA比值及细胞培养上清中N-末端B型利钠肽原(NT-proBNP)水平以鉴定牵张有效性。实时荧光定量PCR检测延迟整流钾离子通道基因KCNH2、KCNQ1、KCNE1和KCNE2的mRNA水平;Western blot检测KCNH2和KCNQ1蛋白表达水平。结果:牵张刺激导致心室肌细胞蛋白/DNA比值增大和细胞培养上清中NT-proBNP水平升高。与对照组相比,牵张组KCNH2、KCNQ1、KCNE1和KCNE2 mRNA水平上调;替米沙坦可明显抑制牵张刺激引起的KCNH2、KCNQ1和KCNE1变化,而对KCNE2基因无显著抑制效应。与对照组相比,牵张组KCNH2和KCNQ1蛋白表达下调;与牵张组相比,牵张+替米沙坦组KCNH2和KCNQ1蛋白水平明显上调。结论:阻断血管紧张素受体可以抑制牵张刺激引起的心室肌细胞延迟整流钾通道改变。