钾流在糖尿病大鼠心室肌细胞的改变机制

目的研究糖尿病对大鼠心室肌细胞瞬间外向钾流(I_(to))的影响及其分子机制,探讨糖尿病引起的心脏损害与心律失常的关系。方法取体质量150～200 g 的雄性 Sprague-Dawley 大鼠,单次腹腔注射链脲菌素(STZ,65 mg/kg,pH=4.5)建立糖尿病大鼠模型,采用酶解法获得单个心室肌细胞,应用膜片钳全细胞方法记录I_(to);并用反转录聚合酶链式反应技术进一步半定量编码该电流通道α亚单位基因(Kv4.2、Kv4.3和 Kv1.4)mR-NA 的表达水平。结果与对照组比较,+70 mV 时,糖尿病大鼠心室肌细胞 I_(to)密度显著降低[对照组:(30.6±3.8)比糖尿病组:(18.9±3.3)pA/pF,P<0.01);半定量分析法显示糖尿病大鼠心室肌细胞 I_(to)通道α亚单位编码基因 Kv4.2、Kv4.3 mRNA 表达水平分别下调56.9%和46.6%;而 Kv1.4 mRNA 表达则上调约48.0%,3组基因表达水平的改变差异均有统计学意义(P<0.05)。结论糖尿病大鼠心室肌细胞 I_(to)密度显著降低主要与编码该通道α亚单位的基因表达下调有关。     

糖尿病对大鼠左室心外膜细胞短暂外向钾电流的影响及分子基础

目的研究大鼠左心室肌短暂外向钾电流(Ito)在糖尿病状态发生下降改变的分子机制。方法取体重150～200 g的雄性Sprague-Dawley大鼠,腹腔注射链脲菌素建立糖尿病大鼠模型,采用酶解法获得单个左室心外膜细胞,应用膜片钳全细胞方法记录Ito;用逆转录-聚合酶链式反应技术半定量编码该通道α亚单位mRNA的表达水平。结果与对照组相比,糖尿病大鼠左室心外膜细胞Ito密度显著降低,+60 mV时分别为27.38±1.16pA/pF(n=12)和16.85±2.31 pA/pF(n=25)(P<0.01);糖尿病大鼠左室心外膜肌细胞Ito通道α亚单位编码基因Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达水平较对照组分别显著下调56.88%和46.57%;而Kv1.4 mRNA则较对照组上调约48.02%,三组基因表达水平的改变均具有显著性差异。结论糖尿病大鼠左心室肌外膜细胞Ito密度显著降低系编码该通道α亚单位的基因表达下调所致。     

氯沙坦调节瞬间外向钾电流的分子学研究

目的 观察氯沙坦对自发性高血压大鼠(SHR)心室肌细胞编码瞬间外向钾电流(Ito)关键钾通道α亚基(Kv4.2、Kv4.3)、β亚基(KChIP2)mRNA和蛋白水平变化的影响,探讨氯沙坦抗室性心律失常效应的分子基础.方法 SHR随机分成2组:氯沙坦组(10 mg·d-1·kg-1灌胃)和SHR对照组各12只大鼠.鼠龄、体质量匹配的WKY大鼠12只为WKY对照组.用药8周后采用膜片钳技术记录左心室心肌细胞动作电位、Ito,并采用反转录聚合酶链反应及免疫印迹反应(Western blot)方法测定Kv4.2、Kv4.3、KChIP2 mRNA及蛋白水平.结果 氯沙坦组左心室细胞的动作电位复极至50%及90%时程分别为(16.82±3.79)ms和(68.49±13.25)ms,短于SHR对照组的(24.56±4.59)ms和(73.26±15.47)ms,二者差异有统计学意义(均P<0.01).氯沙坦组的Ito电流密度高于SHR对照组(从+40 mV到+70 mV,均P<0.01).氯沙坦组Kv4.2、Kv4.3 mRNA及蛋白水平高于SHR对照组(均P<0.01).氯沙坦组KChIP2 mRNA及蛋白水平低于SHR对照组(均P<0.01).结论 氯沙坦慢性阻滞血管紧张素受体,逆转SHR左心室的电重构,缩短单个心肌细胞动作电位时程,增加Ito电流密度,这与Kv4.2、Kv4.3表达增加及KChIP2表达降低相关.     

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。     

骨髓间充质干细胞移植对心肌梗死后心室肌细胞钾离子通道Ito Kv4.2的影响

目的 研究心肌梗死后移植骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMMSCs)对心室肌细胞钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因表达的影响方法 40只SD(Sprague-Dawley)大鼠随机分成4组(10只/组):假手术组、心肌梗死组、心肌梗死+干细胞组和心肌梗死+细胞培养基组.开胸结扎冠状动脉前降支建立心肌梗死模型,建模成功后,在梗死周围分别注入BMMSCs和细胞培养基,心肌梗死组仅建立心肌梗死模型,假手术组仅开胸子以前降支穿线但不结扎.2周后行心肌组织HE染色和荧光显微镜观察移植细胞,逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blot分别检测钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因mRNA和蛋白水平.结果 (1)心肌组织免疫荧光检测发现,BMMSCs集中分布于梗死区和梗死心肌周围;(2)心肌梗死组和心肌梗死+细胞培养基组Kv4.2 mRNA量(0.39±0.02,0.41±0.04)和蛋白量(0.47±0.02,0.50±0.05)明显下降,与假手术组(0.76±0.05,0.74±0.06)相比差异有统计学意义(P＜0.01);心肌梗死+干细胞组Kv4.2 mRNA量和蛋白表达量(0.57±0.05,0.64±0.03)较心肌梗死组(0.39±0.02,0.47±0.02)明显升高(P＜0.01).结论 骨髓间充质干细胞移植后心肌梗死大鼠钾离子通道Ito亚单位Kv4.2基因表达上升,可能减少心律失常发生.     

犬上腔静脉肌袖与右房心肌某些通道亚单位mRNA的表达

目的研究犬上腔静脉肌袖与右房游离壁快速激活延迟整流钾电流(IKr),L型钙电流(ICa-L),短暂外向钾电流(Ito)通道亚单位mRNA表达水平。方法8只健康杂种犬,取上腔静脉肌袖及右房游离壁,采用逆转录聚合酶链反应的方法测定IKrα亚单位ERG、ICa-Lα1亚单位CaV1.2、Itoα亚单位Kv4.3及β亚单位KChIP2mRNA表达水平并进行半定量分析。结果上腔静脉肌袖中ERG表达水平高于右房(P<0.05),而CaV1.2、Kv4.3、KChIP2的mRNA表达均低于右房(P<0.05)。结论上腔静脉肌袖与右房之间存在离子通道基因表达水平的差异。     

兔慢性心力衰竭心房肌细胞离子通道重构及分子机制

目的 观察兔慢性心力衰竭(CHF)心房肌细胞复极离子通道电流的变化及孔道蛋白mRNA的改变,探讨心力衰竭房性心律失常的可能机制.方法 使用结扎左室支建市兔心衰模型;用全细胞膜片钳记录兔心房肌细胞L钙通道电流(ICa-L)、瞬时外向钾电流(Ito)的变化;用定量PCR方法测定兔心房肌细胞L型钙通道α1、Kv4.3、钠钙交换蛋白的mRNA表达.结果 心衰组和假手术组兔心房肌细胞ICa-L峰电流密度分别为(-4.79±0.80)pA/pF和(-7.19±1.82)pA/pF(P<0.01),其α1 mRNA表达分别为1.10±0.27(×10-1)和1.73+0.33(×10'-1>)(P<0.01).心衰组与假手术组心房肌细胞的Lto峰电流密度分别为(15.60±1.60)pA/pF和(28.70±2.71)pA/pF(P<0.01),其Kv4.3 mRNA分别为3.13±0.36(×10)和6.30±0.61(×10)(P<0.01);心衰组与假手术组心房肌细胞钠钙交换蛋白mRNA的含最分别为2.76±0.60(×10)和1.02±0.14(×10)(P<0.01).结论 兔慢性心力衰竭心房肌细胞ICa-L、Ito电流密度下调,孔道亚单位α1、Kv4.3 mRNA表达减少可能是其机制之一,同时钠钙交换蛋白mRNA的含量增加,可能是导致房性心律失常的原因.     

快速心房起搏对家兔L-型钙通道和Kv4.3钾通道基因表达的影响

目的观察快速心房起搏对家兔心房L型钙通道亚单位和Kv4.3钾通道基因表达的影响。方法新西兰大耳白家兔36只,随机分成6组,经右颈外静脉穿刺置入电极于右房,分别给予0、3、6、12、24或48h快速心房起搏,停止起搏后取右房组织,应用半定量反转录聚合酶链式反应测定各时相点L型钙通道α1c,β1,α2亚单位,钾通道Kv4.3mRNA的表达水平。结果L型钙通道α1c、β1亚单位在快速起搏6h后表达水平下调,并随着起搏时间的延长进一步下调。α2亚单位的mRNA表达在各时相点无显著差异。Kv4.3的mRNA的表达在快速起搏的24h和48h下降分别达55.50%（P<0.01）和59.12%（P<0.01）。48h后下降达到一个平台期。结论快速心房起搏可导致L型钙通道亚单位和Kv4.3钾通道mRNA表达下调。     

氯沙坦调节钾电流的分子基础

目的探讨氯沙坦对自发性高血压大鼠(SHR)心室肌细胞编码瞬间外向钾电流(Ito)、延迟整流性钾电流(Ik)、内向整流钾电流(Ik1)关键钾通道α和β亚基[Ito(Kv4.2、KChIP2)、IK(ERG、KvLQT1)、IK1(Kir2.1)]mRNA和蛋白水平的变化,研究氯沙坦抗室性心律失常效应的分子基础。方法SHR随机分成2组:对照组(n=12)和氯沙坦组[10mg/(kg.d),n=12,灌胃]。年龄、体质量匹配的WKY(n=12)作为对照。用药8周后采用膜片钳技术记录离体心脏、酶分解所得左室心肌细胞动作电位、Ito、Ik1、Ik,并采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及免疫印迹(Westernblot)方法测定Kv4.2、KChIP2、ERG、KvLQT1、Kir2.1的mRNA及蛋白水平。结果氯沙坦组心肌动作电位50%及90%复极化时程[(16.8±3.8)、(68.5±13.2)ms]短于对照组[(24.6±4.6)、(73.3±15.5)ms,均P<0.01]。氯沙坦组的Ito电流密度(从+40到+70mV)高于对照组(P<0.01)。氯沙坦组Kv4.2、Kir2.1mRNA及蛋白水平高于对照...     

糖尿病大鼠心室肌细胞钾通道的改变

目的研究糖尿病大鼠心室肌细胞钾通道的改变及增加葡萄糖代谢对其的作用。方法取体重150～200g的雄性SpragueDawley大鼠,腹腔注射链脲菌素(STZ)建立糖尿病模型,采用酶解法获得单个心室肌细胞,应用膜片钳全细胞记录技术记录钾电流。结果糖尿病大鼠心室肌细胞瞬间外向性钾流(Ito)密度较对照组显著降低[ 60mV时,分别为(15.90±1.19)pA/pF(n=25)和(28.55±0.97)pA/pF(n=12),P<0.001];分别用100nmol/L胰岛素及1.5mmol/L二氯乙酸在体外预处理心室肌细胞4～5h和3～4h使Ito密度恢复至对照组水平[ 60mV时,分别为(29.40±0.38)pA/pF(n=20)和(27.35±0.97)pA/pF(n=12)]。结论糖尿病大鼠心室肌细胞钾通道功能发生改变,增加葡萄糖代谢可逆转这一改变,提示葡萄糖代谢与Ito功能间存在一定关系。