马钱子碱对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流的影响

目的:探讨马钱子碱(brucine)对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流(transient outward potassium current,Ito)及其动力学的影响。方法:用酶解法分离大鼠单个心室肌细胞。用全细胞膜片钳技术记录不同浓度的马钱子碱可对大鼠心室肌细胞Ito的前后影响变化。结果:①马钱子碱可浓度依赖性地阻断Ito;②5μmol/L的马钱子碱可使Ito稳态激活曲线右移,V1/2由对照的(-30.7±10.2)mV变为(-27.8±5.8)mV(P0.05);③5μmol/L的马钱子碱可使Ito稳态失活曲线左移,V1/2分别为(-41.6±1.0)mV变为(-75.0±2.8)mV(P0.05);④5μmol/L的马钱子碱可使Ito稳态激活曲线右移失活后再恢复时间常数τ延长。结论:提示马钱子碱可以阻断Ito,对Ito的激活态和失活态均具有较高的亲和力,这些可能是其抗心律失常作用的机制。     

急性胰腺炎大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流的变化

目的探讨急性胰腺炎大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流的变化。方法以开腹胆总管注射牛磺胆酸钠的方法制备大白鼠急性胰腺炎实验模型，24～48h后处死动物分离单个心室肌细胞，采用全细胞膜片钳技术观察心肌细胞瞬间外向钾电流（Ito）的变化，以正常大白鼠心肌细胞的Ito为对照。结果急性胰腺炎大鼠心室肌细胞的瞬间外向钾电流受到抑制，电流密度电压关系曲线下移，其峰值电流密度由对照组的（52．16±13．12）pA／pF下降为急性胰腺炎组的（11．83±4．20）pA／pF，＋70mV的Ito电流密度较对照组下降了58．15％（P〈0．001），其失活曲线左移，半数最大失活电位对照组为（-45．2±8．3）mV，急性胰腺炎组为（-55．0±8．6）mV，与对照组比较显著减小（P〈0．001），失活速度加快；急性胰腺炎组Ito恢复速度明显减慢，恢复时程延长（与对照组比较P〈0．001）。结论急性胰腺炎后心室肌细胞的Ito受抑制，可能为急性胰腺炎后发生心律失常发生的机制之一。     

比索洛尔对心衰大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流的影响

目的观察比索洛尔对容量超负荷心衰大鼠左室心肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法成年雄性SD大鼠(180~200g)随机分为正常组、假手术组、心衰组和比索洛尔干预组,采用腹主动脉-下腔静脉穿刺造瘘法制作容量超负荷心衰模型。术后8周,比索洛尔干预组给予比索洛尔(1mg/kg,1次/日)灌胃,干预4周后,检测血流动力学及脑钠肽(BNP)以评价心功能。急性酶解法分离大鼠左室心肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录Ito电流,并绘制I-V曲线及激活、失活、恢复曲线。结果心衰组与假手术组大鼠比较,心功能明显下降,QTc间期明显延长(198.52±3.90ms vs.163.23±4.15ms,P0.01),Ito电流密度在-20m V~+90m V明显减小(P0.05),其失活过程延迟(V1/2:-34.60±0.40m V vs.-38.40±0.46m V;k:5.92±0.35 vs.7.78±0.41,P0.05),激活曲线及恢复曲线无明显变化。比索洛尔干预可明显改善心功能,缩短QTc(180.32±5.43ms vs.198.52±3.90ms,P0.01),增加Ito电流密度,改善失活过程(V1/2:-38.62±0.37m V vs.-34.60±0.40m V;k:6.7±0.3 vs.5.92±0.35,P0.05)。结论比索洛尔干预可改善慢性心衰大鼠的心功能,增加Ito电流密度。     

抑郁对心肌梗死后大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流的影响

目的研究抑郁对心肌梗死(简称心梗)后大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法将50只Sprague-Dawley大鼠随机分为四组:对照组(10只)、抑郁组(10只)、心梗组(15只)、心梗+抑郁组(15只)。造模完成后,用酶解法分离各组大鼠心室肌细胞,全细胞膜片钳技术记录Ito,绘制各组心室肌细胞的电流-电压曲线、稳态激活曲线、失活曲线及失活后恢复曲线。结果在+70mV电压下,对照组最大激活峰值电流密度为(13.8±1.4)pA/pF,抑郁组为(11.4±0.8)pA/pF,心梗组为(9.4±0.8)pA/pF,抑郁+心梗组为(7.8±1.1)pA/pF(组间比较P0.05)。各组的恢复时间常数如下:对照组(23.77±6.32)ms,抑郁组(25.52±6.97)ms,心梗组(28.61±4.71)ms,抑郁+心梗组(34.78±7.53)ms。与对照组比较,抑郁+心梗组恢复时间常数显著增加(P0.05)。结论抑郁能导致心梗后心室肌细胞Ito电流密度显著下降,使失活后恢复减慢。     

急性胰腺炎时大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流的变化

目的探讨急性胰腺炎后心室肌细胞瞬间外向钾电流（Ito）的变化。方法以开腹胆总管注射牛磺胆酸钠的方法制备大鼠急性胰腺炎实验模型,2448 h后处死动物分离单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳记录技术观察Ito的变化,同时设假手术对照组。结果急性胰腺炎大鼠心室肌细胞的Ito受到抑制,电流密度?电压关系曲线下移,其+70 mV时的峰值电流密度由对照组的（52±13）pA/pF下降为急性胰腺炎组的（12±4）pA/pF（P<0.01）;其失活曲线左移,半数最大失活电位对照组为（-45±8）mV,急性胰腺炎组为（-55±9）mV,与对照组比较显著减小（P<0.01）,失活速度加快;急性胰腺炎组Ito恢复速度明显减慢,恢复时程延长,和对照组比较P<0.01。结论急性胰腺炎大鼠心室肌细胞的Ito受抑制。     

正丁酸钠对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道的影响

目的研究正丁酸钠对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道(Ito)的影响。方法酶解法分离单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术,研究0.5,2,5mmol/L浓度的正丁酸钠对急性分离的成年大鼠心室肌细胞Ito动力学特性的影响。结果 0.5,2,5mmol/L的正丁酸钠对Ito峰电流的抑制率分别为2.19%±3.35%,39.56%±7.92%,73.63%±5.37%。使Ito电流的I-V曲线下移,失活曲线左移、失活后恢复曲线右移。结论正丁酸钠对Ito具有抑制作用,使得Ito失活加快,失活后恢复时间延长。     

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     

丹酚酸B对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾电流和L型钙电流的阻滞作用

目的研究从丹参中分离提取的药物单体——丹酚酸B对大鼠心肌细胞上的瞬时外向钾电流(Ito)、内向整流钾电流(IK1)和L型钙电流(ICa,L)的电生理学作用。方法用酶解法分离大鼠心室肌细胞,全细胞膜片钳技术记录Ito、IK1和ICa,L。每个细胞采用加药前后自身对照,用含100μmol/L丹酚酸B的细胞外液灌流心室肌细胞,记录加药前、后的电流,所有数据均在细胞破膜后20min内完成。结果 100μmol/L的丹酚酸B对Ito和ICa,L具有抑制作用,使Ito和ICa,L最大激活峰值电流密度下降,电流密度-电压曲线下移;且丹酚酸B主要抑制Ito的快速电流成分Itof,而对Ito的缓慢电流成分Itos无明显作用。在60mV测试电压下,Itof的最大激活峰值电流密度从23.51±3.29pA/pF降为16.85±2.36pA/pF,抑制率为28.31%±10.6%(n=8,P0.05)。在-10mV测试电压下,100μmol/L丹酚酸B作用后ICa,L的最大激活峰值电流密度从-8.66±-2.40pA/pF降为-5.91±-2.14pA/pF,抑制率为31.84%±10.23%(n=11,P0.05)。丹酚酸B使Ito通道失活后的恢复减慢,但不改变ICa,L的通道动力学。丹酚酸B对IK1无显著作用。结论丹酚酸B对Ito和ICa,L具有阻滞作用,而对IK1无显著作用。     

稳心颗粒甘松提取物对大鼠心室肌细胞钠电流和瞬时外向钾电流激活动力学的影响

目的研究步长稳心颗粒中甘松提取物对大鼠心室肌细胞钠电流(INa)、瞬时外向钾电流(Ito)激活动力学的影响。方法采用全细胞膜片钳技术,研究10 g/L甘松提取物对急性分离的成年大鼠心室肌细胞INa、Ito激活动力学的影响。结果①10 g/L甘松提取物使大鼠心室肌细胞INa峰值(INa,max)从-58.96±2.71 pA/pF降至-31.66±1.29 pA/pF(n=5,P<0.01);②10 g/L甘松提取物使Ito峰值(Ito,max)由3.40±1.52 pA/pF降到1.43±0.64 pA/pF(n=7,P<0.05)。10 g/L甘松提取物对INa和Ito的抑制率分别达38.2%和57.9%。结论10 g/L甘松提取物对大鼠心室肌细胞INa、Ito具有显著抑制作用。     

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。     

小檗碱对大鼠心室肌细胞短暂外向钾电流的影响

目的研究小檗碱对大鼠心室肌细胞膜短暂外向钾电流(Ito)的影响,探讨小檗碱在离子通道水平的药理作用机制。方法用急性酶解法分离大鼠心室肌细胞,应用膜片钳全细胞记录技术,观察不同浓度的小檗碱对Ito的影响。结果小檗碱(1,3,10,30,100,300μmol/L)可浓度依赖性地降低Ito,半数抑制浓度(IC50)为40.21μmol/L,30μmol/L小檗碱可使Ito电流-电压曲线下移,但不改变曲线形状。小檗碱使Ito失活曲线向负电位方向变化,半数失活电压减小;对激活曲线无明显影响,未改变Ito激活特性。结论小檗碱可浓度依赖性地阻滞大鼠心室肌细胞的Ito。     

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。     

人参皂苷Rb1对大鼠心室肌细胞L型钙电流和瞬时外向钾电流的调控作用

目的 研究参松养心胶囊的药物单体-人参皂苷Rb1对大鼠心室肌细胞L型钙电流(Ica,L)和瞬时外向钾电流(Ito)的调控作用.方法 Langendroff灌流装置、胶原酶和蛋白酶混合急性分离大鼠心室肌细胞,用含40μmol/L的人参皂苷Rb1的细胞外液灌流心室肌细胞,每个细胞采用给药前后自身对照,标准的全细胞膜片钳技术记录Ica,L,Ito,所有数据均在细胞破膜后20min内完成,观察人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito通道电流的影响.结果 40 μmol/L的人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito均有抑制作用.在-10mV测试电压下,40 μmol/L的人参皂苷Rb1可使Ica,L的最大激活峰值电流密度从(- 11.423±-3.125)pA/pF下降至(-5.786±-2.976)pA/pF,抑制率为49.34％±9.78％(n=7,p＜0.05),电流密度-电压(I-V)曲线上移,但不改变激括电位、峰电位、反转电位以及曲线的形状;在+60mV测试电压下,40μ mol/L的人参皂苷Rb1 可使Itof的最大激活峰值电位从 35.342±3.126pA/pF下降至26.783±4.153pA/pF,抑制率为24.21％±8.35％ (n=8,p ＜0.05),I-V曲线下移.两通道电流经Boltemann方程拟合的稳态激活曲线给药前后无明显影响,但药物可使稳态失活增快以及失活后恢复减慢(n=7,p＜ 0.05),且人参皂苷Rb1主要抑制Ito的快速电流成分Itof(峰电位),对慢电流成分Itos(维持电位)无明显影响.结论 人参皂苷Rb1对Ica,L和Ito通道的电流有显著抑制作用,但不改变Ica,L的通道动力学.     

二十二碳六烯酸对大鼠心室肌细胞钠通道和瞬时外向钾通道的影响

目的 研究二十二碳六烯酸(DHA)对大鼠心室肌细胞钠通道电流(INa)和瞬时外向钾通道电流(Ito)的动力学影响.探讨DHA抗心律失常的机制.方法 采用膜片钳技术在全细胞模式下,记录20、40、60、80、100和120μmol/L DHA对大鼠心室肌细胞INa和Ito的影响.结果 (1)DHA对INa呈浓度依赖性阻滞,使稳态失活曲线左移、失活后恢复时间延长,对稳态激活曲线无影响.在指令电压-30 mV,上述浓度DHA对INa阻滞分别为(1.51±1.32)%、(21.13±4.62)%、(51.61±5.73)%、(67.62±6.52)%、(73.49±7.59)%和(79.95±7.62)%(P<0.05,n=20),DHA对INa的半效作用浓度为(47.91±1.57)μmol/L.(2)DHA对Ito呈浓度依赖性阻滞,使稳态失活曲线左移、失活后恢复时间延长,对稳态激活曲线无影响.在指令电压+70 mV,上述浓度DHA对Ito阻滞分别为(2.61 ±0.26)%、(21.79±4.85)%、(63.11±6.57)%、(75.52 ±7.26)%、(81.82 ±7.63)%和(84.33±8.25)%(P<0.05,n=20),DHA对Ito的半效作用浓度为(49.11±2.68)μmol/L.结论 DHA对钠通道和瞬时外向钾通道的抑制作用可能是其抗心律失常机制之一.

Abstract：

Objective To investigate the effects of docosahexaenoic acid(DHA)on sodium channel current(INa)and transient outward potassium channel current(Ito)in rat ventricular myocytes and to evaluate potential anti-arrhythmic mechanisms of DHA.Methods INa and Ito of individual ventricular myocytes were recorded by patch-clamp technique in whole-cell configuration at room temperature.Effects of DHA at various concentrations(0,20,40,60,80,100 and 120 μmol/L)on INa and Ito were observed.Results (1) INa was blocked in a concentration-dependent manner by DHA,stably inactivated curves were shifted to the left,and recover time from inactivation was prolonged while stably activated curves were not affected by DHA.At-30 mV,INa was blocked to(1.51 ±1.32)%,(21.13±4.62)%,(51.61 ±5.73)%,(67.62 ±6.52)%,(73.49±7.59)%and(79.95±7.62)%in the presence of above DHA concentrations(all P<0.05,n=20),and half-effect concentration(EC50)of DHA on INa was(47.91±1.57)μmol/L(2) Ito were also blocked in a concentration-dependent manner by DHA,stably inactivated curves were shifted to the left,and recover time from inactivation was prolonged with increasing concentrations of DHA,and stably activated curves were not affected by DHA.At+70 mV,Ito was blocked to(2.61 ±0.26)%,(21.79±4.85)%,(63.11 ±6.57)%,(75.52 ±7.26)%,(81.82 ±7.63)%and(84.33±8.25)%,respectively,in the presence of above DHA concentrations(all P<0.05,n=20),and the EC50 of DHA on Ito was(49.11±2.68)μmol/1.Conclusion The blocking effects of DHA on APD and Ito may serve as one of the anti-arrhythmia mechanisms of DHA.     

瞬时外向钾电流与心脏疾病

瞬时外向钾电流是存在于心肌细胞膜上的一种钾离子电流,在去极化过程中迅速激活和失活,主要参与了动作电位的Ⅰ期复极,从而影响动作电位形态.瞬时外向钾电流在不同种属、同一种属动物不同部位中的分布存在着差异,因而产生了瞬时外向钾电流的异质性,这种异质性与维持心脏正常电信号传导及心脏疾病的发生都有很大关系.在心肌梗死、心房颤动及心力衰竭等疾病都存在着动作电位时程的延长,这部分是由瞬时外向钾电流下调引起的,因此充分理解瞬时外向钾电流在疾病中的变化,对于治疗心脏疾病具有很重要的意义.     

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?     

Kv1.4通道电流与大鼠心室肌细胞瞬间外向钾电流特？…

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，两种通道电流形态和相似，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     

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。