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。     

C-JNK信号通路对糖尿病大鼠心肌Ito钾通道重构的影响

目的研究c-JNK信号通路在糖尿病(DM)大鼠左室心肌细胞电压门控钾通道(Kv)重构中的作用和内在调控机制。方法将50只健康SD大鼠随机分为DM组[n=25,采用链尿佐菌素(STZ)诱导成模]和对照组(sham)(n=25)。应用全细胞膜片钳方法记录DM组与sham组大鼠心室肌瞬时外向钾电流(Ito);使用非放射性JNK激酶分析kit进行c-Jun活性测定。应用JNK抑制剂SP600125(10M)对DM大鼠心肌细胞进行体外孵育,观察孵育前后心肌细胞Ito的变化。用硫氧还蛋白还原酶(TrxR)抑制剂金诺芬(AF)对经JNK抑制剂SP600125孵育的大鼠心肌细胞进行处理,观察处理前后心肌细胞Ito的变化。应用抗Kv4.2抗体对Kv4.2的含量进行检测,检测结果使用UVP生物成像系统进行分析。结果DM组心肌JNK活性显著升高超过1倍,而Ito显著降低[Sham组:(31.2±3.4)pA/pF,n=16;DM组:(15.4±3.1)pA/pF,n=17;P<0.05]。DM大鼠心室肌细胞经JNK抑制剂SP600125(10 M)处理4 h后,Ito电流密度可恢复至Sham组水平[DM+SP600125组:(31.9±3.8)pA/pF,n=18;Sham组:(31.2±3.4)pA/pF,n=16;P<0.05];且sham组经SP600125处理后的最大Ito电流强度[(29.8±3.4)pA/pF,n=9]和未经处理的sham组无统计学差异。DM心肌经膜渗透性蛋白抑制剂JNKI-1(10 M)处理后,Ito密度也有显著增加,而sham组经相同处理后无改变。TrxR抑制剂AF显著抑制了SP600125对DM大鼠心肌Ito电流的增大作用[DM+AF+SP600125:(15.5±3.2)pA/pF,n=17],而AF对sham组Ito无明显影响。JNK抑制剂SP600125治疗后DM大鼠心肌的Kv4.2蛋白表达量显著增大,尽管未完全恢复到sham组心肌水平,但与先前在DM大鼠心肌所观察到的Ito电流改变一致。而JNK抑制并没有明显改变sham组心肌的Kv4.2蛋白表达量。结论DM大鼠心肌钾通道重构是氧化还原敏感的,可能通过持续性激活c-JNK信号通路促进Ito重构。在DM心肌中,JNK活性显著增高,Kv通道的电流密度降低;抑制JNK信号通路后可显著改善Kv通道重构,这一过程可能被硫氧还原蛋白系统所调控。     

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(Ito)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Ito;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Ito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Ito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Ito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.     

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.     

增强型绿色荧光蛋白转染小鼠心脏后瞬时外向钾电流及钠钙交换电流的变化

目的探讨绿色荧光蛋白(GFP)转染对心脏瞬时外向钾电流(Ito)及钠钙交换电流(INCX)的影响。方法20只雄性小鼠等量随机分为对照组和增强型GFP(EGFP)组。EGFP组小鼠采用8点注射法均匀注射100μl腺病毒于左室游离壁上,对照组注射等量无菌生理盐水。一周后分离单个心室肌细胞,用膜片钳记录Ito及INCX。结果与对照组相比,EGFP组几乎所有测定电压下,Ito电流密度显著减小[如+60 mV时为8.40±1.55 pA/pF(n=9)vs 36.77±8.12 pA/pF(n=11),P<0.05]。INCX的前向模式不因转染EGFP变化[如-80 mV时为-0.35±0.05 pA/pF(n=8)vs-0.42±0.08 pA/pF(n=10),P>0.05],但反向模式电流显著增大[如+80 mV时为1.47±0.10 pA/pF(n=8)vs 0.72±0.05 pA/pF(n=10),P<0.05]。结论 EGFP转染可使心脏Ito显著减小,而INCX仅反向模式电流增大,其综合效应可能导致细胞内钙增加。     

心力衰竭兔左室Ito、Ik1通道蛋白表达变化及比索洛尔干预作用

目的观察心力衰竭兔左室心肌细胞Ito、Ik1通道蛋白表达变化及比索洛尔的干预作用,探讨心力衰竭时室性心律失常的发生机制及比索洛尔可能的抗心律失常机制。方法 39只新西兰兔随机分为假手术组(SO)、心力衰竭组(HF)及比索洛尔干预组(BF),以容量负荷联合压力超负荷方法构建心力衰竭兔模型,评价模型成功后,予比索洛尔干预6周;用Westernblot法测定瞬时外向钾电流(Ito)、内向整流钾电流(Ik1)通道蛋白的表达水平。结果①HF组兔心动超声示左房、左室增大,心脏收缩功能和舒张功能减低,BNP水平明显升高,心体比明显增大;比索洛尔干预6周可部分逆转上述变化;②与SO组相比,心力衰竭时左室心肌细胞Kv4.3(介导Ito,f)、Kv1.4(介导Ito,s)及Kir2.1(介导Ik1)蛋白表达水平降低;比索洛尔干预6周后Kv4.3、Kv1.4、Kir2.1蛋白表达较心力衰竭组均有所增加。结论心力衰竭兔左室心肌细胞Kv4.3、Kv1.4、Kir2.1蛋白表达明显下降,可能是心力衰竭时室性心律失常发生的分子基础。比索洛尔干预后可部分逆转Kv4.3、Kv1.4、Kir2.1蛋白表达的下调,可能是其抗心律失常的分子机制。     

兔冠状动脉结扎1小时缺血区心室肌细胞瞬间外向钾通道的变化

为探讨在急性心肌梗死 (AMI)早期瞬间外向钾通道的变化及其在室性心律失常发生中的作用 ,以开胸冠状动脉 (简称冠脉 )结扎法制备兔急性心肌缺血模型 ,1h后处死动物分离心室肌细胞 ,采用全细胞膜片钳记录技术观察缺血区心外膜心室肌细胞瞬间外向钾通道电流 (Ito)的变化 ,以正常心肌Ito为对照。结果 :急性冠脉结扎 1h兔缺血区心室肌细胞Ito受到抑制 ,电流密度$C电压关系曲线下移 ,测试电压 + 60mV时的Ito电流密度对比显示 :对照组为 1 7.39± 5 .2 4pA/pF (n =1 2 ) ,冠脉结扎 1h组为 7.75± 3.1 1pA/pF (n =1 0 ) ,与对照组相比下降了 5 7% ,P <0 .0 0 1 ;其失活曲线左移 ,半数最大失活电压 (V1 /2 )对照组为 - 35 .2± 5 .3mV(n =1 2 ) ,冠脉结扎 1h组为 - 5 5 .1± 5 .6mV(n =1 0 ) ,与对照组比较失活速度加快 ,P <0 .0 1 ;冠脉结扎后 1h组Ito恢复明显减慢 ,恢复时程延长 ,P <0 .0 5。结论 :冠脉结扎后 1h缺血区心室肌细胞瞬间外向钾通道受抑制 ,影响动作电位复极 ,容易诱发 2相折返 ,可能为AMI后室性心律失常发生的机制之一。     

急性心肌梗死后一周对心室肌细胞瞬间外向钾电流的影响

研究急性心肌梗死 (AMI)心室肌细胞瞬间外向钾电流 (Ito)的变化。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 ,研究AMI后 1周心外膜梗死区心肌细胞Ito的变化。结果 :正常对照组 (n =16 )心肌细胞在 - 30mV激活 ,心肌梗死 (简称心梗 )组细胞在 - 2 0mV激活 ,均呈线性电压依赖性。心梗组梗死区细胞 (n =12 )Ito的电流密度明显下降 ,I V曲线明显下移。心梗组Ito电流密度 (去极化电位 +6 0mV时 )明显低于对照组 (7.4 7± 2 .39vs 17.39± 5 .2 4pA/pF ,P <0 .0 1)。结论 :AMI可引起心室肌细胞Ito电流密度下降 ,导致梗死区细胞动作电位平台期相对延长 ,复极异常 ,造成心肌细胞之间动作电位及不应期离散度增大 ,容易形成折返 ,此可能是导致心肌梗死后出现折返性室性心律失常的原因。     

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。     

兔慢性心力衰竭心房肌细胞钠离子通道重构和分子机制及厄贝沙坦的干预

目的观察慢性心力衰竭(简称心衰)兔心房肌细胞钠离子通道电流的变化及分子机制和厄贝沙坦的干预作用,探讨心衰房性心律失常及厄贝沙坦抑制心律失常的可能机制。方法90只兔随机分为假手术组、心衰组、厄贝沙坦组。通过结扎左室支建立兔心衰模型,厄贝沙坦组于术后第2天行厄贝沙坦干预。用全细胞膜片钳记录兔心房肌细胞钠通道电流的变化;用定量聚合酶链式反应(PCR)方法测定兔心房肌细胞钠通道α亚单位mRNA表达。结果兔心房肌细胞钠离子通道峰电流密度心衰组和厄贝沙坦组低于假手术组(-22.04±1.94pA/pF,-26.24±-2.36pA/pFvs-32.22±-2.22pA/pF),厄贝沙坦组高于心衰组。假手术组、心衰组、厄贝沙坦组钠离子通道α亚单位mRNA分别为1.7±0.35(×10-1),1.1±0.22(×10-1),1.24±0.31(×10-1)。结论兔慢性心衰心房肌细胞钠离子通道电流下调,其机制之一可能与通道α亚单位mRNA表达的减少有关,而厄贝沙坦则可抑制其下调。     

咪达普利对陈旧性心肌梗死代偿区心肌T型钙电流的作用

应用咪达普利(Imi)对家兔陈旧性心肌梗死(OMI)模型进行干预,探讨其对OMI心室肌细胞T型钙电流(ICaT)的影响。选择健康家兔按体重随机分为OMI、假手术组与Imi组。OMI组:采用冠状动脉前降支结扎法制备OMI模型;假手术组:手术与OMI组同,只是不结扎冠状动脉,同样喂养8周;Imi处理组:对OMI家兔口服Imi0.625mg·kg-1·d-1连续8周进行干预。取心脏分离左室游离壁代偿区三层心肌细胞,全细胞膜片钳技术记录ICaT。结果显示,家兔OMI代偿区心肌细胞发生心肌肥厚,细胞膜ICaT密度较假手术组明显增加,当刺激电位为-30mV时,其电流密度从0.35±0.02pA/pF增至2.36±0.12pA/pF(P<0.01)。Imi组代偿区心肌细胞膜ICaT密度降至0.83±0.11pA/pF。ICaT的激活曲线左移,激活曲线斜率增加。Imi组二者改变均减小。但3组心肌细胞ICaT的失活曲线和失活后恢复曲线基本不变。结论:OMI家兔代偿区发生心肌肥厚,ICaT明显增加,Imi可以逆转家兔OMI代偿区心肌肥厚,降低ICaT的电流密度。     

缬草单萜氧化物对兔单个心室肌细胞L-型钙电流的影响

利用全细胞膜片钳记录技术研究30μg/L和100μg/L缬草单萜氧化物(VMO)对兔单个心室肌细胞L型钙电流(ICaL)和动作电位的影响。结果:30μg/L和100μg/L的VMO使兔心室肌细胞ICaL峰值由6.04±0.59pA/pF分别减至3.99±0.31pA/pF和2.31±0.24pA/pF(n=8,P<0.01);VMO使ICaL的电流电压曲线上移,但不改变其激活电位、电位峰值和反转电位;VMO还使钙电流失活曲线左移。30μg/LVMO可使动作电位时程(APD)明显缩短,APD50和APD90分别缩短了50.3%和29.6%(n=16,P<0.05),而静息电位和动作电位幅值无明显改变。结论:VMO对LCaL具有浓度依赖性阻滞作用。这可能是其对心血管作用的重要机制之一。     

卡维地洛对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常作用的研究

评价卡维地洛抗大鼠实验性心律失常的作用 ,探讨其抗心律失常作用的离子通道机理 ,为临床用药提供理论依据。采用乌头碱诱发大鼠心律失常模型 ;采用膜片钳技术 ,观察乌头碱、卡维地洛对急性分离的大鼠心室肌细胞钠通道电流 (INa)的影响。结果 :诱发大鼠出现室性早搏、室性心动过速、心室颤动及心脏停搏时 ,对照组及卡维地洛组所用乌头碱的量 (μg)分别为 :室性早搏 :2 1.75± 3.4 7vs 31.81± 2 .0 4 ;室性心动过速 :2 3.5 2± 4 .13vs 36 .0 6± 3.79;心室颤动 :37.6 3± 7.94vs 6 4 .13± 1.4 0 ;心脏停搏 :6 9.31± 1.85vs 84 .6 5± 5 .2 5。利用膜片钳技术观察到 :对照组INa密度为 :5 8.6 3± 11.6 5 pA/pF ;卡维地洛组加入乌头碱后以及再加入卡维地洛后的INa密度分别为73.35± 12 .80 (pA/pF) ;10 .19± 0 .0 2 (pA/pF) ,与自身加药前相比P <0 .0 5。乌头碱及卡维地洛使INaI V曲线分别向下方及向上方移位。结论 :卡维地洛具有抗乌头碱诱发的大鼠心律失常的作用 ,其抗心律失常作用机制之一可能与Ⅰ类抗心律失常药类似 ,即抑制INa。     

血管紧张素Ⅱ对人心房肌细胞膜钾钙离子电流的作用

观察血管紧张素Ⅱ对人心房肌细胞膜主要离子流的作用,揭示其参与房性心律失常的细胞电生理机制。急性分离单个人心房肌细胞,采用全细胞膜片钳方法记录细胞膜短暂外向钾电流(Ito)、内向整流钾电流(Ik1)和L型钙电流(ICaL)。结果:0.1μmol/LAngⅡ使人心房肌细胞膜Ito峰值电流密度明显下降6.54±0.49pA/pFvs12.65±0.86pA/pF(P<0.05),在-100mV电压下使IK1峰值电流密度显著升高-8.93±1.12pA/pFvs-5.23±0.95pA/pF,(P<0.05),并明显促进人心房肌细胞膜ICaL-12.72±1.69pA/pFvs-5.79±0.84pA/pF(P<0.05)。结论:AngⅡ可促进人心房肌细胞膜IK1及ICaL,抑制人心房肌细胞膜Ito。     

硫酸镁抗实验性心律失常及其对钠电流的影响

观察硫酸镁对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常,及其对大鼠心室肌细胞钠通道电流(INa)的影响,探讨硫酸镁抗心律失常的部分离子通道机理。应用乌头碱诱发的大鼠心律失常模型,计算对照组及硫酸镁组诱发大鼠出现室性早搏、室性心动过速/心室颤动及心脏停搏所用乌头碱的量;应用膜片钳全细胞记录技术,观察乌头碱、硫酸镁对大鼠心室肌细胞INa的影响。结果:诱发大鼠出现室性早搏、室性心动过速/心室颤动及心脏停搏时,硫酸镁组所用乌头碱的量均分别显著高于对照组(31.23±6.95μgvs24.67±5.25μg;45.00±7.93μgvs28.15±6.26μg;82.73±10.31μgvs75.47±11.26μg)。利用膜片钳技术观察到对照组、乌头碱组及硫酸镁组INa密度分别为:90.57±11.25pA/pF,98.31±26.63pA/pF,73.10±14.25pA/pF,3组数据,两两比较,差异均有显著性,P均<0.05。乌头碱组及硫酸镁组INa的IV曲线分别向下方及上方移位。结论:硫酸镁能够对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常,其机理之一与它能够阻断I有关。     

血管紧张素-(1-7)拮抗血管紧张素Ⅱ对钾通道的作用

应用膜片钳全细胞记录技术研究血管紧张素 (1 7) [Ang (1 7) ]和血管紧张素 Ⅱ (AngⅡ )对豚鼠心室肌细胞钾离子通道作用的异同 ,并探讨Ang (1 7)发挥作用的机制。结果 :2 μmol/LAng (1 7)可使延迟整流性钾离子流 (Ik)从 13.5 3± 0 .92 pA/ pF增至 17.5 8± 2 .73pA/ pF(P <0 .0 5 ) ,应用选择性AT1受体拮抗剂缬沙坦 (Val)后 ,Ang (1 7)增加IK 的作用依然存在 ,而应用非选择性血管紧张素 (AT)受体拮抗剂Sarthran (Sar)后 ,Ang (1 7)对IK 的作用被消除。同样浓度的Ang (1 7)对内向整流性钾离子流 (IK1)无影响 (P >0 .0 5 )。 2 μmol/LAngⅡ可使Ik从13.94± 1.4 9pA/pF降至 8.98± 2 .4 6 pA/ pF(P <0 .0 1)、IK1的内向电流从 38.6 7± 8.2 4 pA/pF增至 5 3.4 7±7.4 8pA/pF(P <0 .0 1)。应用Val和Sar后 ,AngⅡ抑制IK 的作用被消除 ,而只有Sar可以消除AngⅡ增加IK1的作用。结论 :Ang (1 7)通过非AT1受体增加IK,对IK1无影响 ;AngⅡ通过AT1受体抑制IK,通过非AT1受体增加IK1,二者对钾离子流的作用不同。     

The ionic mechanisms of long QT interval in diabetic rabbits

Objective Abnormal QT prolongation associated with arrhythmias is considered the major cardiac electrical disorder and a significant predictor of mortality in diabetic patients. The precise ionic mechanisms for diabetic QT prolongation remained unclear. The present study was designed to analyze the changes of ventricular repolarization and the underlying ionic mechanisms in diabetic rabbit hearts. Methods Diabetes was induced by a single injection ofalloxan （145mg/kg, Lv. ）. After the development of diabetes （10 weeks）, ECG was measured. Whole-cell patch-clamp technique was applied to record the action potential duration （APD50, APD90）, slowly activating outward rectifying potassium current （IKs）, L-type calcium current （ICa-L） and inward rectifying potassium current （IK1）. Results The action potential duration （APD50 and APD90） of ventricular myocytes was obviously prolonged from 271.5＋32.3 ms and 347.8＋36.3 ms to 556.6~72.5 ms and 647.9~72.2 ms respectively （P〈 0.05）. Meanwhile the normalized peak current densities of IKs in ventricular myocytes investigated by whole-cell patch clamp was smaller in diabetic rabbits than that in control group at test potential of＋50mV （1.27~0.20 pA/pF vs 3.08~0.67 pA/pF, P〈0.05）. And the density of the ICa-L was increased apparently at the test potential of 10 mV （-2.67~0.41 pA/pF vs -5.404-1.08 pA/pF, P〈0.05）. Conclusion Ventricular repolarization was prolonged in diabetic rabbits, it may be partly due to the increased L-type calcium current and reduced slow delayed rectifier K＋ current （IKs） （J Geriatr Cardio12010; 7：25-29）.     

Accessory Kvbeta1 subunits differentially modulate the functional expression of voltage-gated K+ channels in mouse ventricular myocytes

Voltage-gated K+ (Kv) channel accessory (beta) subunits associate with pore-forming Kv alpha subunits and modify the properties and/or cell surface expression of Kv channels in heterologous expression systems. There is very little presently known, however, about the functional role(s) of Kv beta subunits in the generation of native cardiac Kv channels. Exploiting mice with a targeted disruption of the Kvbeta1 gene (Kvbeta1-/-), the studies here were undertaken to explore directly the role of Kvbeta1 in the generation of ventricular Kv currents. Action potential waveforms and peak Kv current densities are indistinguishable in myocytes isolated from the left ventricular apex (LVA) of Kvbeta1-/- and wild-type (WT) animals. Analysis of Kv current waveforms, however, revealed that mean+/-SEM I(to,f) density is significantly (P< or =0.01) lower in Kvbeta1-/- (21.0+/-0.9 pA/pF; n=68), than in WT (25.3+/-1.4 pA/pF; n=42), LVA myocytes, and that mean+/-SEM I(K,slow) density is significantly (P< or =0.01) higher in Kvbeta1-/- (19.1+/-0.9 pA/pF; n=68), compared with WT (15.9+/-0.7 pA/pF; n=42), LVA cells. Pharmacological studies demonstrated that the TEA-sensitive component of I(K,slow), I(K,slow2,) is selectively increased in Kvbeta1-/- LVA myocytes. In parallel with the alterations in I(to,f) and I(K,slow2) densities, Kv4.3 expression is decreased and Kv2.1 expression is increased in Kvbeta1-/- ventricles. Taken together, these results demonstrate that Kvbeta1 differentially regulates the functional cell surface expression of myocardial I(to,f) and I(K,slow2) channels.