糖尿病对大鼠心肌细胞动作电位和瞬时外向钾电流的影响

目的探讨糖尿病对大鼠心室肌细胞动作电位(AP)和瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法通过链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠模型,双酶法急性分离出对照组和糖尿病组心室肌细胞,全细胞膜片钳技术分别观察心肌细胞AP和Ito电流密度变化以及Ito动力学改变。结果与对照组比较,糖尿病组心肌细胞AP形态明显增宽,AP复极20%、50%和90%的时程均明显延长(64.3±7.5 ms vs 29.7±9.2 ms;174.3±6.8 ms vs 98.9±4.2 ms;276.7±8.3 ms vs 173.7±7.2 ms,P均<0.01,n=12);在钳制电位为+50mV时,与对照组比较,糖尿病组心肌细胞Ito的电流密度显著降低(11.51±1.37 pA/pF vs 17.43±1.98 pA/pF,P<0.05,n=12);与对照组比较,糖尿病组心肌细胞Ito的I-V曲线明显下移;失活曲线显著左移(P<0.01,n=12);失活恢复曲线明显减慢。结论糖尿病引起了心肌细胞AP时程延长,Ito幅度降低,并使Ito的失活加快以及失活后恢复减慢。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

急性低氧对家兔心室肌细胞钙、钾通道电流的影响

目的:研究急性低氧对单个家兔心室肌细胞L-型钙通道电流(L-Ica)、ATP敏感性钾通道电流(Ik(ATP)以及短暂外向钾电流(Ito)的影响,以探讨急性低氧导致动作电位时程(APD)缩短的机制。方法:应用膜片钳全细胞记录方法。结果:低氧15分钟后心室肌细胞APD明显缩短(由491±57ms降至287±53ms,P<0.01);L-Ica峰值降低(由1.57±0.29 nA降至0.83士0.15 nA,P<0.01),电流-电压曲线上移;IK(ATP)通道开放,短暂外向钾电流(Ito)峰值增大(由4.76士0.43nA升至5.41±0.53hA,P<0.05);复氧2分钟后,IK(ATP)受到抑制(由2.98±0.37nA降至610.9±42.IPA,P<0.01)。结论:急性低氧时APD的缩短是L-Ica、IK(ATP)以及Ito变化综合作用的结果。     

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.     

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。     

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.     

瞬时外向钾电流及通道异常致心力衰竭心律失常的研究进展

慢性心力衰竭恶性心律失常发病率、致死率高,严重影响心力衰竭患者生活质量。心肌细胞离子通道异常导致动作电位时程(APD)延长,进而诱发异常触发活动是心力衰竭心律失常发生的主要机制。瞬时外向钾电流(I_to)主要参与心肌细胞动作电位(AP)的1期复极,对心力衰竭时APD延长具有重要作用;钾通道相互作用蛋白2(KChIP₂)是I_to通道上的的重要功能亚单位,对I_to具有关键性调控作用,KChIP₂基因敲除大鼠心肌细胞I_to几乎完全消失,心律失常易感性显著增加。本文对慢性心力衰竭心律失常的钾离子通道机制研究进展进行综述,以期为心力衰竭心律失常的治疗靶点提供思路。     

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。     

缺血/再灌注对心肌细胞瞬间外向钾电流的影响

目的探讨在心肌缺血/再灌注后,瞬间外向钾电流（transientoutsidepotassiumcurrent,Ito）的变化及其在室性心律失常发生中的作用。方法以常规方法制备大鼠心肌缺血/再灌注模型,以酶解法分离单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳记录技术观察缺血10min和30min后,再灌注组的心室肌细胞Ito的变化,以正常心肌的Ito为对照组。结果缺血/再灌注组心室肌细胞Ito电流密度$C电压关系曲线下移,+70mV的Ito密度对照组为52.2±12.1pA/pF（n=11cells）,缺血10min和30min再灌注组分别为7.2±2.5pA/pF（n=9cells）和6.4±2.7pA/pF（n=10cells）,与对照组相比有显著性差异（P<0.01）。其失活曲线右移,半数最大失活电位对照组为-60±14mV（n=9cells）,缺血10min和30min再灌注组分别为-58±12mV（n=8cells）和-50±12mV（n=9cells）,与对照组比较,缺血30min再灌注组显著减小（P<0.05）,而缺血10min再灌注组变化不明显（P>0.05）。缺血10min再灌注组Ito失活后再恢复过程较对照组显著减慢（P<0.05）,而缺血30min再灌注组有恢复趋势。结论缺血/再灌注心室肌细胞瞬间外向钾电流受抑制,可能为缺血/再灌注性心律失常发生的机制之一。     

包涵体肌炎的运动干预及其作用机制研究进展

包涵体肌炎是老年人最常见的炎性肌肉疾病,其对激素或免疫调节治疗的反应均较差。目前,运动训练是包涵体肌炎治疗的重要组成部分。本文综述了运动训练治疗在包涵体肌炎临床治疗中的应用,以及运动训练的作用机制的研究进展。     

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     

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。     

基于生物信息学的糖尿病心肌病生物标志物及关键通路的筛选

目的通过对基因表达(GEO)数据库中糖尿病心肌病(DCM)相关的基因芯片进行生物信息学分析,获得DCM的生物标志物及其调控的关键通路。方法从GEO数据库获取DCM的基因表达芯片(GSE26887),并借助DAVID在线分析平台对这些基因进行基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路分析,同时利用生物信息学软件STRING 10.0构建这些基因的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络。结果本研究中所采用的芯片GSE26887共包含7例DCM患者及5名健康对照。共筛选出差异表达基因(DEGs)236个,包括134个上调基因及102个下调基因。其中,差异最大的5个上调基因依次为NPPA、SFRP4、DSC1、NEB及FRZB;差异最大的5个下调基因依次为SERPINE1、SERPINA3、ANKRD2、XRCC4及S100A8。GO和KEGG结果表明,DCM发展过程中的DEGs主要富集在炎症、免疫紊乱、代谢紊乱、线粒体功能障碍等方面。PPI网络揭示连接度最高的15个hub基因依次为IL-6、MYC、ACTA2、SERPINE1、ASPN、SPP1、KIT、TFRC、FMOD、PDE5A、MYH6、FPR1、C3、CDKN1A及SOCS3。结论 DCM患者的DEGs与炎症、免疫紊乱及能量代谢密切相关,本研究所筛选出的差异最大的5个上调基因和5个下调基因有望成为DCM诊断的标志分子,15个hub基因有望成为DCM治疗的靶点。     

线粒体质量控制在脓毒症急性肺损伤中的作用

脓毒症诱导的急性肺损伤（ALI）临床常见,发病率和死亡率高。线粒体质量控制在脓毒症ALI中发挥着至关重要的作用,其过程包括线粒体生物合成、线粒体融合与分裂和线粒体自噬等。线粒体质量控制失调会引起线粒体功能障碍,从而诱发肺内皮细胞程序性死亡,是ALI发生的重要机制。因此,当前很多研究关注线粒体质量控制的作用,并将其作为脓毒症ALI的靶向治疗策略。本文就线粒体质量控制在脓毒症ALI的相关研究进展展开综述,为临床防治脓毒症ALI提供理论参考依据。     

水中运动联合中药内治对糖尿病动脉粥样硬化大鼠动脉细胞凋亡的影响

目的 探讨水中运动(AE)联合中药内治(CMIT)对糖尿病动脉粥样硬化大鼠动脉细胞凋亡的影响及其可能机制。方法 将125只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、水中运动组、中药内治组、水中运动联合中药内治组(综合康复组)。除空白组外,各组经链脲佐菌素+高脂饲养构建糖尿病动脉粥样硬化大鼠模型,造模成功后,分别给予模型组、水中运动组、中药内治组、综合康复组生理盐水或中药复方药液2ml灌胃处理,水中运动组与综合康复组在灌胃处理之外,每周进行6次水中运动治疗。各组接受相应处理8周后,检测大鼠血糖、血脂、炎症因子水平,葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)mRNA表达水平及动脉细胞凋亡指数。采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析。多组间比较采用单因素方差分析,2组之间比较采用LSD-t检验。结果 与空白组比较,其余各组血清甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、糖化血红蛋白(GHb)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)、GRP78 mRNA、CHOP mRNA及动脉细胞凋亡指数(CAI)明显升高;高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)明显降低,差异均有统计学意义(均P＜0.01)。与模型组比较,3个治疗组TG、LDL-C、GHb、IL-6、TNF-α、CRP、GRP78 mRNA、CHOP mRNA、CAI明显降低;HDL-C明显升高,差异均有统计学意义(均P＜0.05)。与水中运动组比较,综合康复组TG、LDL-C、GHb、IL-6、TNF-α、CRP、GRP78 mRNA、CHOP mRNA、CAI明显降低;HDL-C明显升高,差异均有统计学意义(均P＜0.05)。 结论 水中运动与中药内治均可调节糖尿病糖脂代谢紊乱及炎症反应,抑制动脉细胞内质网应激,降低动脉细胞凋亡水平,且两者具有协同作用。