左室功能减退窦性心律患者心房肌短暂外向钾电流mRNA表达的变化

探讨心力衰竭患者易患心房颤动(AF)的可能发生机制之一。采集左室功能减退组患者(n=18例)和左室功能正常组患者(n=18例)的右心耳组织,应用逆转录聚合酶链反应技术(RTPCR)以3磷酸甘油醛脱氧酶(GAPDH)为内参照,测定心房肌KV4.3α的mRNA表达水平,反应心房肌短暂外向钾电流(Ito1)的变化。结果:与左室功能正常组相比,左室功能减退组心房肌KV4.3α的mRNA表达减低46.20%(0.83±0.07vs0.45±0.09,P<0.01)。结论:左室功能减退患者心房肌KV4.3αmRNA表达降低。     

新生大鼠心肌细胞短暂外向钾电流下降与心肌肥大的相关性研究

在某些心力衰竭患者中常观察到心肌细胞短暂外向钾电流 (Ito)下降和动作电位时程 (APD)延长 ,笔者主要探讨Ito下降与心肌肥大的关系及内在机制。用Ito阻断剂 ,4 氨基吡啶 (4 AP) ,处理新生大鼠心室肌细胞 ,观察作为心肌肥大指标的细胞膜电容和3 H 亮氨酸 (3 H Leu)掺入量 ,同时测Ito振幅和APD。结果 :Ito振幅下降近 5 0 %(1 5 0 .3± 1 8.6pA ,n =7vs 74 .0± 1 1 .5pA ,n =1 1 ,P <0 .0 5 )。APD50 (5 0 %复极 )显著的延长 (75 .8± 1 4 .1ms,n =7vs2 0 1 .7± 2 3.5ms,n =1 1 ,P <0 .0 5 )。膜电容和3 H Leu掺入量分别增加 4 7%和 31 % (P均 <0 .0 5 )。L 型钙通道阻断剂维拉帕米 ,能抑制 4 AP诱导的APD延长以及膜电容和3 H 亮氨酸掺入量的增加。环孢素A(CsA)也可抑制 4 AP诱导的膜电容和3 H Leu掺入量的增加 ,但对APD影响不明显。结论 :Ito下降通过延长APD ,致细胞内钙增加 ,激活钙调神经磷酸酶反应途径 ,可能引起心肌肥大     

肺静脉肌袖心肌细胞短暂外向钾电流特性研究

研究单个肺静脉肌袖心肌细胞短暂外向钾电流 (Ito)特性 ,探讨其在肺静脉电活动触发心房颤动 (AF)中的作用。采用全细胞膜片钳技术记录并比较单个肺静脉肌袖心肌细胞与心房心肌细胞Ito及其动力学特性。在各指令电位下 ,两种心肌细胞Ito电流大小、稳态激活与失活动力学特性无显著性差异 ,异丙肾上腺素灌注后 ,前者Ito减小 ,后者Ito增大 ,指令电位在 +5 0mV时 ,前者由 4 .4 5± 0 .71nA减少到 3.4 7± 0 .4 0nA(P <0 .0 5 ,n =6 ) ,后者由 4 .5 1±0 .75nA增加到 5 .35± 0 .5 9nA(P <0 .0 5 ,n =6 )。结论 :异丙肾上腺素使肺静脉肌袖心肌细胞与心房心肌细胞Ito产生异质性 ,并因此影响细胞的电生理特性 ,此可能是参与AF发生的电生理基础之一     

心房颤动心房肌细胞短暂外向钾电流的特点

观察心房颤动 (AF)心房肌细胞的电生理特点 ,探讨短暂外向钾电流 (Ito)与AF电重构的关系。采用组织块酶消化法分离 7例AF(AF组 )和 14例非AF(非AF组 )患者的右心耳心房肌细胞 ,利用全细胞记录技术观察单个心房肌细胞的Ito。在各钳制电位下 ,AF组的Ito值均明显低于对照组。钳制电位在 + 60mV时AF组的Ito值 ( 14 2 .87±4 2 .2 5pA)与非AF组 ( 4 80 .12± 3 9.2 4pA)相比 ,减少 70 .2 4 %(P <0 .0 0 1)。在各钳制电位下 ,AF组的稳态电流 (Isus)均高于非AF组。钳制电位在 + 60mV时AF组的Isus值 ( 83 1.88± 72 .90pA)与非AF组 ( 5 4 3 .93± 65 .3 4pA)相比 ,增加 5 2 .94 %(P <0 .0 1)。随着刺激频率的增加 ,AF与非AF患者心房肌细胞在钳制电位 + 60mV时的Ito强度逐渐降低 ,与非AF组不同的是 ,AF组心房肌细胞的Ito在刺激频率 1～ 2Hz间电流改变的差异具有显著性。结论 :AF心房肌不应期的缩短与Ito的降低有关 ,Ito可能是AF电重构的离子机制 ,Isus可能也参与了电重构的发生。     

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。     

阿托伐他汀对大鼠模拟缺血左室心肌细胞瞬时外向钾电流的作用

目的观察在单细胞水平,阿托伐他汀对大鼠模拟缺血左室心肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)的作用。方法 Wistar大鼠32只,酶解获取左室心肌细胞,随机分4组:对照组(正常Ito外液)、他汀组(正常Ito外液+5μmol/L阿托伐他汀)、缺血组(缺血Ito外液)和缺血加他汀组(缺血Ito外液+5μmol/L阿托伐他汀)。采用全细胞膜片钳记录各组正常外液中的基础Ito,灌流不同电极外液,记录灌流后5～20 min的Ito。结果①标准化Ito峰值(测试电位+50 mV):对照组灌流前后无变化;与基础水平比,灌流5 min时,他汀组、缺血组和缺血加他汀组分别减小13.60%±5.74%、17.94%±3.18%和21.87%±4.36%(均P<0.01),三组间两两比较互无差异;灌流5 min后,他汀组和缺血组继续减小;②门控参数:与基础水平比,灌流5 min时,他汀组半激活电压(V1/2,a)增加5.70%±2.43%(P=0.001),半失活电压(V1/2,i)增加16.32%±13.41%(P=0.034);缺血组和缺血加他汀组V1/2,a分别减小6.95%±3.13%和12.56%±5.75%(均P<0.01),V1/2,i分别减小31.80%±14.06%和36.66%±15.52%(均P<0.01),缺血组和缺血加他汀组之间V1/2,a和V1/2,i均无差异,而分别与他汀组比较时,V1/2,a和V1/2,i均存在差异。结论①阿托伐他汀可能有一定的Ito阻滞样作用,并呈时间依赖性减轻;②模拟缺血20 min内Ito持续减小;③5μmol/L阿托伐他汀不影响模拟缺血20 min内的Ito;④阿托伐他汀和模拟缺血对Ito的V1/2,a和V1/2,i作用方向相反。     

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。     

心房颤动患者瞬间外向钾电流重构的分子基础

目的 研究心房颤动（AF）患者瞬间外向钾电流（Itol)重构的分子基础。方法 应用RT－PCR、免疫组化和免疫电镜方法检测持续窦性心律（SR）、阵发性AF（PAF）、慢性AF小于或等于6个月（AF≤6M）和大于6个月（AF＞6M）组患者右心耳组织电压依赖kv4.3钾通道α亚基（VDkv4.3α）基因和蛋白表达，并以图像分析系统对组化抗原表达进行半定量分析。结果 PAF、AF≤6M和＞6M组kv4.3αmRNA的表达明显低于SR组。kv4.3α mRNA表达与AF分数、左心房内径及平均心房率成明显负相关，经ANOVA剔除左心房内径的影响，各组mRNA表达较SR组仍显著下降（P＜0．05）。离子通道阳性表达为棕褐色的细颗粒状，主要分布在细胞膜和胞浆内的T管系统；免疫电镜检测，VDkv4.3α特异的阳性表达为电子密度高的黑色圆形胶体金颗粒，在细胞膜呈现不连续的点状分布，在胞浆T管内呈点状散在分布。组化结果半定量分析表明，PAF、AF≤6M和AF＞6M组中kv4.3α蛋白表达较SR组均明显下降，kv4.3α蛋白的表达与临床资料进行直线回归分析，发现kv4.3α蛋白表达较SR组均明显下降，kv4.3α蛋白的表达与临床资料进行直线回归分析，发现kv4.3α的蛋白表达仅与AF分数呈明显负相关；并且5例风湿性心脏病患者左、右心耳VDkv4.3α蛋白表达差别不明显。结论 VDkv4.3α钾通道除分布在细胞膜外，广泛分布在胞浆的T管系统。慢性AF伴发VDkv4.3α基因和蛋白表达同步下调，提示心房肌细胞VDkv4.3钾通道密度下调，可能是慢性AF患者Itol下降的分子基础。     

家兔心室肌各层细胞的动作电位及瞬间外向钾电流特性

研究心室肌各层细胞的动作电位 (AP)、瞬间外向钾电流 (Ito)特性、并探讨两者之间关系。采用膜片钳技术记录心室肌内膜、中层 (M细胞 )、外膜层细胞的Ito及苯巴比妥对其影响 ,并与AP复极化达 90 %时程 (APD90 )进行比较。结果 :M细胞AP呈尖峰 圆顶形并有切迹 ,且APD90 最长。使用苯巴比妥后心室肌三层细胞 (由内→外 )APD90 在30 0ms基础刺激周长 (BCL)下缩短了 11.3% ,19.4%和 31.2 % (P <0 .0 5 ) ;在 6 0 0 0msBCL下分别下降了 11.5 % ,31.2 %和 13.4% (P <0 .0 5 )。M细胞、外膜层细胞的Ito比内膜层细胞大 (14.85± 1.1PA·PF- 1 、15 .2± 2 .3PA·PF- 1 vs 8.30± 0 .5 5PA·PF- 1 ;P <0 .0 5 )使用苯巴比妥后心室肌三层细胞 (由内→外 )下降了 2 9.5 % ,46 .7% ,47.2 % (P <0 .0 5或0 .0 1)。结果提示Ito呈正向影响APD ,影响程度受基础频率和不同层次细胞的制约     

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。     

正常大鼠心室肌细胞动作电位和瞬时外向钾离子流的特点

目的研究正常Spraque-Dawley大鼠外层、中层和内层心室肌细胞动作电位(AP)和瞬时外向钾离子流(Ito)的特点。方法采用酶消化法获得大鼠外层、中层和内层心室肌细胞,以全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞AP和Ito。结果成功记录到大鼠心室肌细胞外、中和内层心肌细胞AP和Ito。外层至内层心室肌细胞动作电位时程(APD)逐渐延长(P<0.05)。在+70mV刺激时外层至内层心室肌细胞Ito电流密度逐渐减小,分别为59.50±15.99,29.15±5.53和12.29±3.62pA/pF(P<0.05)。三层心室肌细胞曲线半激活电压、半失活电压及失活后恢复时间均无差异(P>0.05)。结论大鼠三层心室肌细胞AP形态和Ito大小存在分层差别。     

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。     

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。     

犬Marshall韧带心肌细胞短暂外向钾电流的特性

目的　探讨Marshall束 (Marshallbundle ,MB)内心肌细胞短暂外向钾电流 (transientout wardpotassiumcurrent,Ito)的离子通道特性。方法　运用组织块酶解法分离犬MB内单个心肌细胞 ,在倒置显微镜下直接比较细胞形态 ;采用全细胞膜片钳技术记录MB内单个心肌细胞Ito电流密度及动力学特性。在细胞外液中加入 1μM异丙肾上腺素 ,比较加药前后Ito电流密度及动力学特性的变化。结果　MB内有两种形态迥异的心肌细胞 :一种为短矩形 ,短而宽 ,呈典型的矩形或略呈锥型 ;另一种为长杆型 ,长而窄。短矩形细胞数量明显多于长杆型细胞。短矩形细胞和长杆型细胞的长宽比分别为2 99± 0 95和 12 0 5± 2 4 1(P <0 0 1)。两种心肌细胞Ito的动力学无明显差别 ,但短矩形细胞的Ito电流密度明显小于长杆型细胞 ,8 77pA/pF (n =8)对 14 95 pA/pF (n =8) ,P <0 0 1。加用异丙肾上腺素后 ,在 70mV ,长杆型细胞Ito峰值减小到 7 96pA/pF (n =8) ;短矩形细胞减小到 3 89pA/pF(n =8) ;两种细胞加药后Ito分别减小 (5 0 4± 0 32 ) pA/pF和 (6 86± 0 4 9) pA/pF (P <0 0 5 ) ;稳态激活曲线均右移 ,短矩形细胞与长杆型细胞的V1/ 2 分别从 (- 7 1± 0 8)mV和 (- 6 8± 0 7)mV变为 (-1 8± 0 2 )mV和 (- 1 6± 0 4 )mV     

Effects of allitridum on the transient outward potassium current in rats with heart failure

Objective To study the effect of allitridum on the transient outward potassium current (I_to) of ventricular myocytes in heart failure (HF). Methods The dual enzymatic method was used to separate single ventricular myocytes from Sprague Dawley rats. Patch-clamping was used to record I_to and analyze the effect of allitridum on the current. Results The I_to current had a significant decrease in the HF group, compared with the control group. The density of I_to in the HF group was increased after treatment of allitridum (30 μmol/L). The peak current densities of I_to were enhanced in the HF group from 6.01 ± 0.30 pA/pF to 8.41 ± 0.54 pA/pF (P < 0.01) at +50 mV after treatment with allitridum (30 μmol/L). We also determined the effect of allitridum on the gating mechanism of the I_to in the HF group. Conclusions We found that allitridum increased the I_to by accelerating the activation of channels and shortened the time constants of inactivation, and allitridum decreased the remodeling of I_to in ventricular myocytes of rats with HF.     

大鼠肥在左心室肌细胞瞬间外向性钾流的意义

目的 了解大鼠肥大左心室肌细胞瞬间外向性钾流（Ito)意义。方法 应用微电极技术记录动作电位、膜片钳全细胞记录技术记录Ito。观察比较自发性高血压大鼠与正常血压大鼠左心室肌细胞Ito。结果 与正常血压大鼠比较,高血压大鼠心脏重量、心脏重量／体重及平均细胞膜电容均非常显著增加（P＜0．01）,左心室肌细胞APD50及APD90非常显著延长（P＜0．01）,Ito密度非常显著降低（P＜0．01）,但Ito通道的门控动力学无差异。结论 自发性高血压大鼠Ito密度降低是导致动作民位时程延长的原因之一。     

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。     

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。