兔上腔静脉肌袖细胞动作电位及L型钙电流特征

研究兔上腔静脉肌袖细胞(SVCM)动作电位和L型钙电流(ICa,L)特征及异丙肾上腺素(Iso)对其影响。通过全心灌流酶解方法来分离兔SVCM,利用全细胞膜片钳技术,记录10nmol/LIso干预前后SVCM及右房心肌细胞(RAM)的动作电位、钙电流。结果:与RAM比较,SVCM动作电位复极50%时间(APD50),复极90%时间(APD90)明显要长(175.11±8.21msvs77.78±7.74ms,354.39±16.40msvs173.69±11.44ms,P均<0.05),Iso明显延长两者动作电位时程。SVCMICa,L较RAM大(4.04±0.74pA/pFvs2.75±0.33pA/pF,P<0.05),Iso明显增加ICa,L峰值,SVCMICa,L变化较RAM明显(4.04±0.74pA/pFvs7.14±0.77pA/pF;2.75±0.33pA/pFvs4.72±0.86pA/pF,P<0.05)。结论:SVCM动作电位及钙离子通道与RAM存在差异,可能是触发或驱动局灶性心房颤动的基础,Iso在其中发挥重要的作用。     

卡维地洛对大鼠心室肌细胞L型钙电流的影响

目的研究卡维地洛对大鼠心室肌细胞L型钙电流(ICa,L)的影响,探讨卡维地洛在离子通道水平的药理机制。方法用急性酶解法获得大鼠单个心室肌细胞,用标准全细胞膜片钳技术记录ICa,L,观察不同浓度卡维地洛对ICa,L的影响。结果①卡维地洛呈浓度依赖性抑制ICa,L,1μmol/L卡维地洛能使心肌细胞ICa,L电流-电压关系曲线明显上移,峰电流密度减少(7.80±0.65pA/pFvs4.89±0.52pA/pF,n=10,P<0.05),但激活电位、峰电位和翻转电位无明显改变。②卡维地洛能使ICa,L失活曲线明显左移,但对ICa,L激活和复活曲线无明显影响。③0.1μmol/L卡维地洛对钙电流无明显影响,但可以明显阻断异丙肾上腺素增加钙电流效应。同时,卡维地洛对钙电流的抑制效应不能被哌唑嗪和普奈洛尔阻断。结论卡维地洛呈浓度依赖性地抑制心室肌细胞L型钙通道。     

乙酰胆碱对离体豚鼠心室肌的直接作用机制探讨

目的 :研究乙酰胆碱 （ACh）对离体豚鼠心室肌的直接负性作用及机制。方法 :采用标准玻璃微电极细胞内记录技术记录动作电位 （AP）及肌力换能器记录心肌收缩力 （FC）的方法观察 ACh对离体豚鼠心室肌的作用 ,并观察几种受体或通道水平的阻断剂阿托品、氯化铯 （Cs Cl）、氯化镉 （Cd Cl2 ）对 ACh直接作用的影响。结果 :10 - 5 mol/LACh对心室肌动作电位持续时间 （APD）及 FC的抑制率分别为 7.31%和 37.5 7% （P<0 .0 5 ） ,10 - 5 mol/L阿托品和 2 0 m mol/L Cs Cl可阻断该作用 ,0 .1m mol/L Cd Cl2 对该作用无影响。结论 :10 - 5 m ol/L ACh对离体豚鼠心室肌有直接负性作用 ,ACh的作用与毒蕈碱型胆碱受体及 K+电流有关 ,而与 Ca2 +电流的关系可能不大。     

溶血磷脂酰胆碱对心室肌细胞T型钙离子通道电流的影响及机制探讨

目的研究溶血磷脂酰胆碱(LPC)对心肌细胞T型钙通道电流(ICa,T)的影响并探讨其机制。方法新生大鼠心室肌细胞由酶法消化分离获得后,使用全细胞膜片钳技术记录LPC(10μmol/L)处理前后的搏动频率及ICa,T。表达人类心脏T型钙通道CaV3.1和Cav3.2亚基的人胚肾(HEK)293细胞通过传代培养获得。各种蛋白激酶抑制剂或蛋白激酶C(PKC)亚型特异抑制剂预处理1 h后,用全细胞膜片钳测定分别记录LPC处理前后的CaV3.1和Cav3.2 T型钙离子通道电流。结果 LPC显著提高了新生大鼠心室肌细胞的自律性(61±7次/分vs 40±6次/分,n=6)和ICa,T(4.4±0.5 pA/pF,n=12 vs 3.7±0.4 pA/pF,n=15)。在HEK293细胞中,LPC对ICaV3.1无显著影响;但显著增加了ICav3.2[LPC处理前:36.7±2.2 pA/pF(n=20);10μmol/L时:42.3±3.0 pA/pF(n=12);50μmol/L:47.5±3.8 pA/pF(n=8)]。只有PKC抑制剂(白屈菜红碱,5μmol/L)显著减弱了LPC的作用[LPC组:增大58.5%±14.2%;PKC预处理+LPC组:增大20.4%±10.4%(P<0.05)];PKCα特异性抑制剂Ro-32-0432(30 nmol/L)模拟了白屈菜红碱对ICav3.2的作用[白屈菜红碱:12.7±2.6 pA/pF(n=8);Ro-32-0432:12.9±2.3pA/pF(n=9)],而PKCβI、PKCβII特异性抑制剂并没有影响LPC对ICav3.2的作用。结论 LPC可能通过激活PKCα途径增强ICa,T,从而增加心室肌细胞的自律性。     

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。     

兔急性心肌梗死后梗死周边带心肌细胞L-型钙通道的变化

探讨L型钙通道在急性心肌梗死 (AMI)后室性心律失常发生中的作用及其机制。方法 :以开胸冠状动脉结扎法制备兔AMI模型 ,1周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梗死周边缺血带心外膜心室肌细胞L型钙通道电流 (ICa L)的变化 ,以正常心肌ICa L为对照。结果 :AMI 1周时兔梗死周边区心室肌细胞L型钙电流受到抑制 ,其电流峰值由正常状态下的 - 5 .58± 1 .53pA/pF(对照组 ,n =1 0 )降至 - 3 .52± 0 .93pA/pF(AMI组 ,n=6) ,最大峰电流下降 2 9.1 % ,P <0 .0 5 ,I V曲线上移 ;其失活曲线左移 ,半数最大失活电位由 - 1 3 .1± 4 .2mV左移至 - 2 5 .9± 7.0mV ,P <0 .0 5 ,失活速度加快。结论 :AMI后 1周梗死周边带心外膜心室肌细胞L型钙通道受抑制 ,可能为AMI后室性心律失常发生的机制之一。     

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。     

酚噻嗪对豚鼠心室肌细胞动作电位时程和跨膜离子电流作用的研究

通过观察酚噻嗪对豚鼠单心室肌细胞动作电位时程 (APD)及动作电位形成过程中主要离子通道的作用 ,探讨其诱发长QT间期 (LQT)综合征及室性心律失常的可能机制。采用膜片钳技术中的Nystatin 破膜法观察酚噻嗪对豚鼠心室肌细胞APD的作用 ,采用全细胞技术研究酚噻嗪对心室肌细胞动作电位形成过程中主要离子电流的作用。结果 :①在 5Hz剌激频率时 ,10 0 μmol/L酚噻嗪使APD90 延长 2 5 .8%± 3.8% (n =10 ,P <0 .0 1) ,作用呈部分可逆性 ;②在分别持续 2 5 0ms和 10 0 0ms至不同膜电位水平去极化的实验中 ,酚噻嗪对延迟整流钾电流 (IK)尾电流有明显的抑制作用 ,在 +6 0mV持续 2 5 0ms的去极化时 ,5 0 .6 4 %± 6 .4 6 %的IK尾电流受抑制 (n =7,P <0 .0 5 ) ,这一抑制作用呈浓度依赖性 ,半抑制浓度 (IC50 ) =2 5 .98μmol/L ,Hill常数为 0 .75。当采用IK快速激活成分 (IKr)的特异性阻断剂E 4 0 31阻断IKr后 ,酚噻嗪对IK尾电流的阻断作用消失。 30 0 μmol/L酚噻嗪对IKr的抑制作用仍弱于 0 .5mmol/LE 4 0 31。在 10 0 0ms,至 +2 0mV去极化的情况下 ,酚噻嗪对IK尾电流的IC50 为 2 5 .98μmol/L ,这一抑制作用可部分洗脱。受酚噻嗪抑制的电流与IK中IKr具有相似的通道动力学特性 ;③未发现酚噻嗪对IK稳态电流、IK?     

盐酸关附甲素对豚鼠和大鼠心肌细胞钾通道的阻断作用

目的用膜片钳全细胞记录法观察盐酸关附甲素(GFA)对分离的单个豚鼠心室肌细胞缓慢激活型延迟整流钾电流(IKs),大鼠内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)的影响。方法用急性酶解法分离获得单个豚鼠和大鼠心室肌细胞。用标准的全细胞膜片钳技术记录IKs、IK1、Ito离子通道电流,观察不同浓度的GFA对豚鼠心室肌细胞IKs,大鼠心室肌细胞IK1、Ito的影响。结果50,150,500μmol/LGFA使IKs尾电流(IKs,tail)最大峰值电流密度分别降低11.4%±3.32%、23.3%±7.36%、36.7%±4.99%,P<0.05;使IK1稳态电流密度分别降低5.1%±0.6%、7.5%±0.9%、7.2%±0.9%;50,500μmol/LGFA使Ito最大峰值电流密度分别降低6.1%±0.64%、8.6%±1.13%。结论GFA对IKs具有浓度依赖性阻滞作用,这可能是其延长动作电位时程而对静息电位影响不大的电生理基础,是其抗心律失常作用的机制之一。     

乙酰胆碱对犬右室三层心肌细胞L型钙电流不均一性的影响

目的测定犬右室三层心肌细胞上的L型钙电流(ICa,L),并研究其对自主神经递质乙酰胆碱的反应。方法经酶解法分离获得犬右室三层心肌细胞,应用全细胞膜片钳技术,记录并比较三层心肌细胞的ICa,L,以及应用2μmol/L乙酰胆碱前后电流-电压曲线的差异。结果ICa,L的峰值电流密度外膜下大于M细胞,而M细胞又大于内膜下心肌细胞,分别为-4.896±1.907pA/pF(n=31),-3.406±0.904pA/pF(n=37),-2.788±0.756pA/pF(n=33)(P<0.05)。使用乙酰胆碱后,右室外膜下及M细胞的峰值电流密度减小[-4.921±1.023pA/pF vs -3.462±0.997pA/pF(n=12);-3.803±1.115pA/pF vs -2.959±0.883pA/pF(n=13),P均<0.05]。心内膜下心肌细胞用药前后无差异(P>0.05)。结论ICa,L在犬右室三层心肌细胞存在不均一性,乙酰胆碱可以减小心外膜下、M细胞的ICa,L,对内膜下心肌细胞的ICa,L无影响。     

Potentiating Effect of Acetylcholine on Stimulation by Isoproterenol of L-Type Ca2+ Current and Arrhythmogenic Triggered Activity in Guinea Pig Ventricular Myocytes

ACh Facilitation of Triggered Activity. Introduction : The objective of this study was to determine whether the effect of isoproterenol (Iso) to increase L-type Ca²⁺ current [I_ca(L)] and action potential duration (APD) was potentiated in ventricular myocytes following termination of an exposure of these cells to acetylcholine (ACh), and whether this potentiating effect of Ach could he arrhythmogenic.
Methods and Results : Transmembrane currents and potentials of guinea pig Isolated ventricular myocytes were measured using the whole cell, patch clamp technique. Stimulation of I_ca(L) and prolongation of APD caused by Iso (10 nmol/L) were attenuated in the presence of Ach (10 μ mol/L), but were transiently enhanced by 111%± 20% and 214%± 44%, respectively, following termination of a 2- to 4-minute exposure of myocytes to ACh. No changes were observed in the absence of Iso. Both the amplitude and incidence of isoinduced transient inward current, afterdepolarizations, and sustained triggered activity were greater immediately after termination of exposure to ACh than before application of ACh.
Conclusion : Stimulation by Iso of I_ca(L) is transiently enhanced in guinea pig ventricular myocytes following termination of exposure of these cells to ACh. The rebound increase of Iso-stimulated I_ca(L) is associated with an increase of APD and induction of arrhythmogenic triggered activity.     

绝对不应期电刺激对正常豚鼠心室肌细胞舒缩的影响

为探讨绝对不应期电刺激对正常豚鼠心室肌细胞舒缩的影响 ,酶解分离心室肌细胞 ,在 0 .5Hz的基础刺激S1 (脉宽 4ms,电压 60V)的绝对不应期内给予刺激S2 (与S1 延迟 1 0ms,脉宽 1 0ms ,电压 60V) ,应用单细胞收缩动缘检测仪 ,同步观察细胞收缩幅度和钙瞬变的变化。结果 :①心室肌细胞收缩幅值增高 1 5 .45± 6.48% ,收缩速度峰值增加 1 5 .97± 8.37% ,舒张速度峰值增加 2 1 .63± 8.0 6% (n =1 0 ) ;②以荧光强度的比值 (F360 /F380 )反映细胞内Ca2 +浓度变化 ,即钙瞬变。心室肌细胞收缩过程其幅值增加 2 2 .5 5± 9.0 8% ,增高速度与减少速度分别增加36.75± 9.77%和 2 3.62± 4.47% (n =6)。结论 :适宜的绝对不应期电刺激可增强正常豚鼠心室肌细胞舒缩能力。     

阿魏酸钠与胺碘酮对家兔心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的探讨阿魏酸钠对家兔心室肌细胞膜L型钙通道电流(ICa-L)的影响。方法酶解法急性分离兔单个心室肌细胞,以经典的Ⅲ类抗心律失常药物胺碘酮为对照,应用膜片钳全细胞记录技术观察3,10,30,100μmol/L的阿魏酸钠对心室肌细胞膜ICa-L的作用。结果阿魏酸钠及胺碘酮均呈浓度依赖性抑制L型钙电流。3,10,30,100μmol/L的阿魏酸钠对ICa-L的抑制率分别为11.1%±2.4%,26.9%±6.2%,40.5%±5.0%,61.9%±5.5%(P<0.05);1,3,10,30μmol/L的胺碘酮对ICa-L的抑制率分别为21.1%±3.8%,32.6%±2.6%,52.6%±4.6%,71.4%±7%(P<0.05);半数抑制浓度分别为32.6及9.5μmol/L,阿魏酸钠的抑制作用弱于胺碘酮(P<0.05)。阿魏酸钠及胺碘酮均能使ICa-L电流-电压曲线上移,稳态激活曲线右移,失活曲线左移,并可减慢钙通道灭活后的恢复过程。结论阿魏酸钠对ICa-L具有浓度依赖性阻滞作用,使ICa-L的激活减慢,失活加快,并且失活后的恢复时间延长,可能是其抗心律失常作用的电生理机制之一。     

青藤碱对豚鼠单个心室肌细胞膜钠、钙离子通道的阻滞作用

应用膜片钳全细胞记录技术研究青藤碱 (Sin)对酶解分离的豚鼠单个心室肌细胞膜钠离子电流 (INa)、L型钙电流 (ICa L)的影响。发现 1,5 ,10 μmol/L的Sin分别使INa峰值 (INamax)较用药前下降 2 3.2 %、36 .1%和 6 0 % (n =8,P均 <0 .0 5 ) ;使ICa L峰值 (ICa Lmax)较用药前下降了 12 .8% ,35 .9%和 46 .9% (n =8,P均 <0 .0 1)。Sin使INa及ICa L电流 电压曲线上移 ,但不使其峰值电位偏移。Sin还浓度依赖性减慢钠通道灭活后恢复过程。当刺激频率分别为 0 .5 ,1,2Hz时 ,5 μmol/LSin使INamax较用药前分别下降了 36 .1%、41.5 %和 48.0 % (n =8,P均 <0 .0 1)。结果表明 ,Sin对INa具浓度和频率依赖性阻滞作用 ,可能作用于其失活状态 ;Sin对ICa L具浓度依赖性阻滞作用。这可能为其抗心律失常的重要机制。     

青藤碱对豚鼠心室肌细胞膜钾离子通道的阻滞作用

利用膜片钳全细胞记录技术研究青藤碱（Ｓｉｎ）对分离的豚鼠单个心室肌细胞膜内向整流钾电流（Ｉｋ１）和延迟整流钾电流（ＩＫ）的影响，发现１μｍｏｌ／Ｌ和５μｍｏｌ／Ｌ的Ｓｉｎ使ＩＫｍａｘ（去极化终末最大ＩＫ）从３５５．９±２１．９ｐＡ分别降至３１７．６±２０．１ｐＡ和２３３．１±１８．７ｐＡ（ｎ＝７，Ｐ均＜０．０５），分别降低了１０．８％和３４．４％；外向尾电流从１５５．１±９．３ｐＡ分别降至１２９．４±６．２ｐＡ和９１．８±６．９ｐＡ（ｎ＝７，Ｐ均＜０．０５），分别降低了１６．６％和４０．８％。当维持电压－４０ｍＶ，超极化－１００ｍＶ时，１μｍｏｌ／Ｌ和５μｍｏｌ／Ｌ的Ｓｉｎ使Ｉｋ１从３．１５７±０．７９４ｎＡ分别降至２．７３５±０．７９９ｎＡ和２．４１１±０．５８１ｎＡ（ｎ＝８，Ｐ均＜０．０１），抑制率分别为１３．４％和２３．６％。５μｍｏｌ／ＬＳｉｎ于不同膜电位水平均能抑制Ｉｋ１，且使Ｉｋ１Ｉ－Ｖ曲线零电位从－８０ｍＶ降至－７０ｍＶ。结果表明Ｓｉｎ对ＩＫ和Ｉｋ１均具浓度依赖性阻滞作用，其延长心肌细胞的复极效应可能与钾通道阻滞有关。     

Effects of sildenafil on cardiac repolarization

OBJECTIVES: Sudden death has occasionally been reported in patients taking sildenafil. The objective of this study was to investigate the effect of sildenafil on cardiac repolarization. METHODS: We used conventional microelectrode recording technique in isolated guinea pig papillary muscles and canine Purkinje fibers, whole-cell patch clamp techniques in guinea pig ventricular myocytes, and in vivo ECG measurements in guinea pigs. RESULTS: Action potential duration at 90% repolarization (APD(90)) was not affected by sildenafil in the therapeutic ranges (< or =1 microM), but shortened by higher concentration (> or =10 microM) in both guinea pig papillary muscles and canine Purkinje fibers. D-Sotalol prolonged APD(90) in the same preparations with concentrations > or =1 microM in a reverse frequency-dependent manner. Co-administration of sildenafil (10 and 30 microM) abolished the APD-prolonging effects of D-sotalol (30 microM) and amiodarone (100 microM). Sildenafil, with concentrations up to 30 microM, had no significant effect on both the rapid (I(Kr)) and the slow (I(Ks)) components of the delayed rectifier potassium currents in guinea pig ventricular myocytes. Sildenafil dose-dependently blocked L-type Ca(2+) current (I(Ca,L)), but had no effect on persistent Na(+) current in guinea pig ventricular myocytes. ECG recordings in intact guinea pigs revealed significant shortening of QTc interval by sildenafil (10 and 30 mg/kg orally). The QT-prolonging effects by D,L-sotalol (50 mg/kg) and amiodarone (100 mg/kg) were abolished by sildenafil (30 mg/kg). CONCLUSIONS: Sildenafil does not prolong cardiac repolarization. Instead, in supra-therapeutic concentrations, it accelerates cardiac repolarization, presumably through its blocking effect on I(Ca,L).