慢性房颤患者心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道的研究

目的：研究慢性房颤时乙酰胆碱敏感钾通道电流及其基因表达的变化,探讨该离子通道变化在房颤发生与发展中的作用。方法：膜片钳全细胞技术记录风湿性心脏病慢性房颤患者和窦性心律患者心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道电流,分析两组的电流密度-电压关系曲线;半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)测量心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道基因(Kir3.4)mRNA表达的变化。结果：（1）与窦性心律组比较,在测试电位-80mV--120mV时,慢性房颤组心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道电流密度明显减小。其中测试电位为-100mV时,慢性房颤组电流密度为(-11.665±1.027)pA/pF(n=11),窦性心律组为(-19.486±0.766)pA/pF(n=11)(P<0.01)。（2）慢性房颤组心房肌细胞Kir3.4mRNA表达低于窦性心律组54.3%,为0.523±0.301(n=11)vs0.239±0.102(n=11),P＜0.01。结论：慢性房颤时乙酰胆碱敏感钾通道电流密度的改变与乙酰胆碱敏感钾通道基因表达下调呈正相关,该通道的改变可能与房颤的发生和发展有关。     

心房颤动患者内向整流性钾电流及Kir2.1 mRNA表达水平的研究

目的：研究心房颤动(房颤,AF)患者心房肌细胞内向整流性钾电流(Ik1)密度及Kir2.1(编码Ik1)mRNA表达水平,初步探讨慢性AF患者心房肌电生理重构机制。方法：胶原酶Ⅱ两步酶解法分离心房肌细胞,膜片钳全细胞记录法记录离子电流;半定量逆转录聚合酶链反应方法检测心房组织Kir2.1mRNA表达水平。结果：(1)AF患者心房肌细胞Ik1在超极化状态显著高于窦性心律(SR)组,在膜电位-120mV时AF组Ik1增加34.04%(P＜0.05),在-30mV-+10mV时其外向电流成分显著增加;(2)以GAPDH为内参标基因,AF组和SR组心房肌Kir2.1mRNA相对表达量无显著差异(P＜0.05)。结论：AF患者右心房肌细胞Ik1密度在超极化状态显著增加是其电生理重构的重要离子基础之一;AF患者心房肌Kir2.1mRNA表达水平无显著改变,推测Ik1重构为转录后调节。     

家兔陈旧性心肌梗死心室肌细胞钾离子电流的变化

目的:探讨陈旧性心肌梗死(HMI)心律失常的发生机制,观察HMI非梗死区心肌细胞动作电位时程(APD)、瞬时外向钾电流(Ito)、延迟整流钾电流(IK)和内向整流钾电流(IK1)的变化。方法:12只家兔随机分为2组,陈旧性心肌梗死组(HMI)开胸结扎冠状动脉左回旋支,假手术组开胸但不结扎冠状动脉。3个月后应用全细胞膜片钳技术记录非梗死区心肌细胞的APD、Ito、IK和IK1。结果:(1)HMI组心肌细胞的膜电容明显高于假手术组;(2)HMI组心肌细胞的APD显著延长,并有早期后除极(EAD)出现;(3)HMI组心肌细胞Ito、IK,tail和IK1的电流密度分别为(4.03±0.33)pA/pF、(1.14±0.11)pA/pF和(17.6±2.3)pA/pF,显著低于假手术组的(6.72±0.42)pA/pF、(1.54±0.13)pA/pF和(25.6±2.6)pA/pF(P<0.01)。结论:HMI非梗死区心室肌细胞Ito、IK,tail、和IK1的电流密度的降低是其APD延长和EAD出现的离子流基础,而APD延长和EAD的出现,可能在HMI恶性心律失常的发生中起着重要作用。     

大鼠肺动脉平滑肌细胞的分离及电压门控性钾电流的记录方法

目的介绍一种大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)的急性分离方法并观察电压门控性钾电流电生理特性。方法应用胶原酶和木瓜蛋白酶联合消化法获得大鼠PASMCs,利用全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压门控性钾通道(Kv)电流。结果在相差显微镜下观察大鼠PASMCs呈舒展梭形,边界清晰,有完整的细胞膜,胞浆均匀,数量多,活性好。结论用酶急性分离的大鼠PASMCs,容易进行全细胞膜片钳记录,方法简单、稳定、可靠。     

血小板活化因子对豚鼠心室肌细胞钾电流及动作电位的影响

目的：研究血小板活化因子(PAF)对豚鼠心室肌细胞钾电流及动作电位的影响。方法:应用全细胞膜片钳技术,记录豚鼠心室肌细胞动作电位及钾电流(IK与IK1)。结果:当电极内液ATP浓度为5mmol/L,1μmol/LPAF使APD90由对照的(225.8±23.3)ms延长至(352.8±29.8)ms(n=5,P<0.05);使IK尾电流在指令电压+30mV时由对照的(173.5±16.7)pA降为(152.1±11.5)pA(P<0.05,n=4);使IK1在指令电压-120mV时从(-6.1±1.3)nA降为(-5.6±1.1)nA(P<0.05,n=5);当电极内液ATP为0mmol/L,APD90明显缩短,1μmol/LPAF使APD90由对照的(153.0±24.6)ms缩短为(88.2±19.4)ms(n=5,P<0.01),而用1μmol/L格列本脲(IKATP特异性阻滞剂)预处理后,恢复了PAF可显著延长动作电位时程的作用。结论:PAF使缺血区KATP开放,动作电位时程缩短,却可抑制正常区IK与IK1,使动作电位延长,从而放大了缺血区与正常区的不均一性,这可能与缺血时心律失常的发生有关。     

长期睾酮缺失对雄性大鼠胸主动脉平滑肌细胞电压依从性钾通道的影响

目的:研究去势后长期睾酮缺失对雄性大鼠主动脉平滑肌细胞电压依从性钾通道（Kv）的影响。方法:雄性Wistar大鼠去势后6个月,用张力换能器测量主动脉环等长张力,全细胞膜片钳和Westernblotting技术检测电压依从性钾通道的功能和Kv1.5通道蛋白的变化。结果:雄性大鼠去势后6个月,电压依从性钾通道阻断剂（4-氨基吡啶,4-AP）对主动脉环的收缩明显降低。去势组主动脉平滑肌细胞电压依从性钾通道的幅度与对照组相比明显降低,同时Kv1.5通道蛋白表达也相应降低,应用生理剂量睾酮替代治疗后电压依从性钾通道的功能和转录后改变都有所恢复。结论:长期内源性睾酮缺失引起电压依从性钾通道功能衰减,Kv1.5通道蛋白表达可解释该改变,生理剂量的睾酮替代治疗对受损的电压依从性钾通道有修复作用。     

对吸入麻醉药敏感性不同的果蝇脑神经元钾电流的研究

目的:以对吸入麻醉药具有不同敏感性的果蝇幼虫脑神经元为模型,利用膜片钳技术记录其钾电流,探讨吸入麻醉药的作用机制。方法:分离制备对吸入麻醉药敏感(S)、耐药(R)和野生(H)果蝇品系脑神经元,以膜片钳技术记录其全细胞钾电流。实验数据以“均数±标准差”表示,SPSS软件进行统计分析。结果:在果蝇晚三龄幼虫脑神经元上只记录到外向钾电流,未见其它电流成分。三品系脑神经元大小(细胞膜电容)没有显著性差异(P>0.05),而电流峰值有显著性差异:敏感>野生>耐药(P<0.05)。结论:钾通道可能是吸入麻醉药的中枢作用位点之一。     

兔心肌梗死1周及2月后心室肌细胞瞬间外向钾电流的变化

目的:研究心肌梗死后心室肌细胞瞬间外向钾电流(Ito)的变化。方法:采用结扎兔冠状动脉左前降支的方法复制心肌梗死动物模型,酶解法分离单个心室肌细胞,应用膜片钳全细胞记录方法,观察心肌梗死后1周及2月心外膜梗死区及非梗死区心室肌细胞Ito的变化。结果:①非梗死区2月组心肌细胞膜电容明显大于对照组,P＜0.05。②梗死区Ito电流密度(+60mV时)的对比显示:对照组为(17.4±5.2)pA/pF(n=16),梗死区1周组为(7.5±2.4)pA/pF(n=12),明显低于对照组(P＜0.01)。梗死区2月组为(10.6±4.1)pA/pF(n=18),明显低于对照组(P＜0.01),但高于梗死区1周组(P＜0.05)。③非梗死区2月组Ito电流密度为(13.2±4.1)pA/pF(n=23),明显低于对照组(P＜0.05),但高于梗死区2月组(P＜0.05)。结论:心肌梗死可引起心室肌细胞Ito电流密度下降,而且不同区域之间(梗死区及远离梗死区)也存在电生理的异质性,可能是导致心肌梗死后出现折返性室性心律失常的原因。心肌梗死后2月梗死区Ito的下降有恢复倾向。     

慢性阻塞性肺疾病合并慢性缺氧患者肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道亚型基因表达的变化

目的：探讨人肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）的几种Kv通道亚型：Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等,在COPD合并慢性缺氧时基因表达的变化。旨在探索预防人类肺源性心脏病的发生和找到新的防治方法提供试验依据。方法：从手术室切取人正常肺组织、单纯COPD患者和COPD合并慢性缺氧患者肺组织,将标本分为：①正常对照的PASMCs、单纯COPD和COPD合并慢性缺氧患者的PASMCs;②正常对照的PASMCs和经过慢性缺氧培养的PASMCs。利用半定量RT-PCR技术,分析Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等的基因表达。结果：①Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等基因在正常PASMCs和单纯COPD患者PASMCs中均有表达,而且两者无显著差异;②Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1在患者在体慢性缺氧和离体慢性缺氧时的表达均明显降低（P0.05）;Kv3.1在患者在体慢性缺氧和离体慢性缺氧时的表达均无显著变化（P>0.05）;③Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等基因在单纯COPD时表达显著上调（P<0.05）。结论：在慢性缺氧情况下,Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.14种亚型基因表达明显下降,提示可能在促进人肺动脉高压的形成和发展中起重要作用。而慢性缺氧对Kv3.1基因表达无显著影响,提示它们可能对缺氧不敏感,在人肺动脉高压发生中处于次要地位。至于在单纯COPD时几种亚型的表达上调,原因不清楚,需进一步研究证实。     

慢性房颤患者心房肌细胞钠通道的变化

目的 研究慢性房颤病人心房肌细胞钠通道电流特征及其基因表达.方法 膜片钳全细胞技术记录风湿性心脏病慢性房颤者和窦性心律者心房肌细胞钠通道电流;半定量反转录聚合酶链式反应测量心房肌细胞钠通道α亚单位基因(SCNSA)mRNA的表达.结果 (1)与窦性心律相比,慢性房颤病人钠通道电流密度和恢复动力学无改变,钠通道电压依赖性失活曲线向更正的方向偏移;(2)慢性房颤病人基因表达无改变.结论 慢性房颤病人心房传导速度的减慢不是由于钠通道电流的减小所致.     

辛伐他汀对血脂正常兔心肌缺血再灌注后瞬间外向钾通道电流的影响

目的：观察辛伐他汀预处理对兔心肌缺血再灌注后瞬间外向钾通道电流（Ito）的影响,探讨他汀类药物抗心律失常的细胞学离子机制。方法:45只新西兰大耳白兔随机分为3组：缺血再灌注动物模型组（I－R组,结扎冠脉左前降支30min后再开放120min）;辛伐他汀治疗组（他汀组,手术前给予辛伐他汀5mg·kg-1·d-1）;假手术对照组（只开胸不结扎血管）。采用酶解的方法分离缺血部位心室肌外膜单个心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录Ito,同时检测各组血脂水平。结果:各组动物血脂水平无显著差异。Ito电流密度峰值（＋60mV）显示：对照组为（17.41±3.13）pA/pF(n=15),I－R组为（9.49±1.91）pA/pF(n=11),低于对照组（P＜0.01）。他汀组为（15.24±2.41）pA/pF(n=11),显著高于I－R组（P＜0.01）,但仍明显小于对照组（P＜0.05）。另外,I－R组Ito失活曲线左移,失活后恢复时间延长,他汀组这些异常也明显恢复。结论:本研究显示缺血再灌注可导致梗死区心肌细胞Ito明显下降,形成电重构,可引起心肌细胞动作电位延长,为再灌注心律失常的形成机制之一。辛伐他汀预处理可减轻Ito的异常变化,逆转电重构,而不依赖于降血脂效应,可能为他汀类药物降低心律失常发生率的细胞学离子机制。     

牵张刺激对乳大鼠心房肌细胞瞬时外向钾电流和内向整流钾电流的影响

目的：探究牵张刺激对乳鼠心房肌细胞瞬时外向钾电流（Ito）、内向整流钾电流（IK1）和动作电位时程（APD）的影响。方法：取1日龄SD乳大鼠心脏,分离、消化获得心房肌细胞。于细胞牵引装置培养24h分组：对照组不予牵张刺激;牵张组予增加12%硅胶膜面积牵张刺激24h。膜片钳全细胞记录方法记录细胞膜Ito、IK1和APD的变化。结果：在+60mV刺激电压水平,牵张组Ito密度与对照组相比明显降低［(16±04）pA/pFvs(121±29)pA/pF,P<001］。在-120mV刺激电压下,牵张组IK1密度较对照组增大［（-108±08）pA/pFvs(-88±09)pA/pF,P<001］。牵张组动作电位复极50%（APD50）和复极90％（APD90）均较对照组明显缩短［(105±14）msvs(155±24)ms,(300±28)msvs(563±36)ms,P<001］。结论：牵张刺激可降低乳大鼠心房肌细胞Ito密度,增大IK1密度,缩短APD,这可能是压力负荷增大致心房电重构的基础之一。     

H2O2对大鼠肺动脉平滑肌细胞Kv通道的作用

 目的:观察H₂O₂在常氧时对大鼠肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）的Kv的影响, 探讨H₂O₂对肺动脉平滑肌细胞的Kv通道的作用。 方法:用酶解法急性分离单个PASMCs，以全细胞膜片钳技术记录PASMCs膜上的电压依赖性钾通道 (voltage-gated potassium channel, Kv) 电流。 结果:常氧下 H₂O₂可显著增加Kv电流，电流-电压关系曲线左上移；而且Kv电流呈浓度依赖性增加。 结论:常氧下H₂O₂ 可使Kv通道开放。     

风湿性心脏瓣膜病合并房颤中异常钾离子通道的实验研究

目的 探讨心脏瓣膜病合并房颤患者心房组织中异常活动钾离子通道的类型及功能。方法 对2015年8月—2016年7月蚌埠医学院第一附属医院心脏外科32例二尖瓣和/或主动脉瓣置换术患者资料进行回顾性分析。其中,男14例、女18例,年龄48~71岁;房颤患者19例,窦性心律患者13例。在体外循环开始前,常规取房颤患者的左右心房组织及窦性心律患者的右心房组织,置于液氮中备用。通过转录组学及逆转录-PCR方法,对比房颤患者的左右心房组织与窦性心律患者的右心房组织中钾离子通道表达,分析与房颤发生相关的特异性钾离子通道。结果 转录组学分析发现在房颤组中,钾离子通道在生物过程、细胞成分及分子功能上差异均有统计学意义(P值均＜0.01);钾离子通道KCNMB1在房颤组内的左、右房间的表达差异无统计学意义(0.24±0.02 vs 0.28±0.04, P＞0.05),KCNH7 (0.29±0.03 vs 0.45±0.06, P＜0.05)、KCNH2 (0.24±0.04 vs 0.79±0.1, P＜0.01)、KCNJ4 (0.1±0.02 vs 0.75±0.1, P＜0.01)、KCNA6 (0.33±0.03 vs 0.89±0.05, P＜0.01)、KCNK5 (0.21±0.04 vs 0.94±0.04, P＜0.01)和KCNN2 (0.35±0.06 vs 0.58±0.1, P＜0.05)差异均有统计学意义。结论 在心脏瓣膜病合并房颤患者中,多种钾离子通道功能异常,其中KCNH7、KCNH2、KCNJ4、KCNA6、KCNK5及KCNN2与房颤的发展有关。     

Cromakalim and lemakalim activate Ca2+-dependent K+ channels in canine colon

The effects of cromakalim (BRL 34915) and its (–) optical isomer, lemakalim (BRL 38227) on the activity of 265-pS Ca²⁺-activated K⁺ channels (BK channels) were examined in cell-attached and inside-out patches from canine colonic myocytes. In cell-attached patches lemakalim increased the open probability (P _o) of BK channels. Mean NP _o, where N is the number of channels per patch, at + 50 mV increased from 0.08 to 0.26 (20 M lemakalim). In inside-out patches, cromakalim and lemakalim increased channel NP _o rapidly and reversibly. This increase in NP _o was due to a shift in half-maximal activation. Glyburide (20 M) prevented the increase in NP _o caused by lemakalim in cell-attached patches and reversed the increase in NP _o in inside-out patches. Under conditions where Ca²⁺-activated K⁺ channels were maximally activated, lemakalim failed to increase current or induce a second type of K⁺ channel activity. When tetraethylammonium (200 M) was added to the pipette solution to block the BK channel half maximally, lemakalim also failed to induce a second type of channel. Adenosine triphosphate (1 or 2 mM) applied to the inner surface of inside-out patches had no effect on P _o of BK channels. Finally, the effects of lemakalim on ensemble average currents, constructed from multiple openings of BK channels in cell-attached patches was found to successfully mimic the effects of the drug on whole-cell membrane currents. We conclude that cromakalim and lemakalim activate BK channels in canine colonic cells. Whether this action participates in the membrane hyperpolarization and the decrease in frequency and duration of slow waves produced by these compounds in intact colonic muscles remains to be investigated.     

快速心房起搏兔肺静脉心肌袖细胞膜钾通道基因表达及胺碘酮的影响

目的：观察快速心房起搏对兔肺静脉心肌袖细胞膜钾通道及其亚型(Kv4.3、Kir6.2)基因表达的影响及胺碘酮的干预作用。方法：新西兰兔30只,随机分为3组(n=10),Ⅰ组：对照组;Ⅱ组：快速心房起搏组;Ⅲ组：心房快速起搏+胺碘酮组。3组均经颈内静脉将电极置入右心房,其中Ⅰ组不予心房起搏,Ⅱ组和Ⅲ组以600beats/min连续起搏右心房7d;同时Ⅲ组按100mg·kg-1·d-1给予胺碘酮灌胃,Ⅰ组和Ⅱ组则给予等量无药物成分的糖片(安慰剂)7d。剪取3组兔的肺静脉心肌袖组织,应用逆转录-聚合酶链反应技术(RT-PCR)以3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)为内参照,测定肺静脉心肌袖细胞Kv4.3、Kir6.2的mRNA表达水平。结果：Ⅱ组Kv4.3钾通道mRNA表达低于Ⅰ组45%(P0.05),Ⅲ组低于Ⅱ组22%(P<0.05)。结论：快速心房起搏可引起兔肺静脉心肌袖细胞钾通道基因表达变化,后者可能是肺静脉心肌袖接受电刺激后钾离子通道重构的分子基础,肺静脉心肌袖钾通道可能是胺碘酮的作用靶点之一。