缺血再灌注小鼠心肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流的改变

目的观察缺血再灌注损伤对小鼠心肌细胞Na+/Ca2+交换蛋白电流的直接影响,探讨缺血再灌注损伤中Ca2+超载的机制。方法采用全细胞打孔膜片钳技术,观察缺血再灌注损伤对急性分离的小鼠心室肌细胞Na+/Ca2+交换蛋白电流(INa/Ca)的影响。细胞外灌流代谢抑制剂(5 mmol/L氰化钠和10 mmol/L脱氧葡萄糖)模拟化学性心肌细胞缺血状态。结果缺血8m in明显抑制了小鼠心室肌细胞钠钙交换蛋白内向和外向电流〔在-100 mV,电流从(-0.04±0.01)nA减小到0 nA;在+50mV,电流从(0.25±0.08)nA减小到(0.11±0.03)nA〕。而随后的再灌注则导致钠钙交换蛋白电流迅速而明显的增大,尤以外向电流增大更加显著〔在+50 mV,电流从(0.25±0.08)nA增大到(0.49±0.12)nA〕。结论缺血再灌注直接影响小鼠心室肌细胞Na+/Ca2+交换蛋白的功能及状态,使Na+/Ca2+交换蛋白的反向转运功能明显增强,这种改变可能是导致缺血再灌注损伤中Ca2+超载的关键因素。

Na^+/Ca^(2+)交换体电流在兔左心室壁分布的异质性

目的 探讨 Na+ /Ca2 +交换体电流 (INa+ /Ca2 + )在左室肌不同部位的分布特征及其与跨壁复极异质性的关系。方法 采用全细胞膜片钳技术 ,分别记录兔左心室肌内膜下、中层及外膜下细胞的动作电位 (AP)、INa+ /Ca2 + 及 IK。结果 中层细胞 AP时程明显长于外膜下细胞 (P<0 .0 1 ) ;在 +40 m V时 ,外向 INa+ /Ca2 + 密度在中层细胞明显大于外膜下及内膜下细胞 (P分别 <0 .0 1 ,0 .0 5 ) ;在 - 1 0 0 m V时 ,内向 INa+ /Ca2 + 密度在中层细胞明显大于外膜下 (P<0 .0 5 ) ;在测试电压为 +5 0 m V时 ,中层细胞的 IKs尾电流密度明显小于外膜下细胞 (P<0 .0 5 ) ,内膜下、中层及外膜下细胞的 IKr尾电流密度无明显区别 (P>0 .0 5 )。结论 INa+ /Ca2 + 与 IKs在兔左室肌的分布具有异质性 。

二甲基-氨氯吡咪和牛黄酸对大鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流的影响

利用全细胞膜片钳技术 ,采用胶原酶B急性分离的大鼠心室肌细胞 ,研究了牛黄酸和二甲基 -氨氯吡咪对心肌细胞膜Na+/Ca2 +交换电流的影响。结果表明 ,10 μmol,2 0 μmol和 4 0 μmol的二甲基 -氨氯吡咪可使Ni2 +敏感电流浓度依赖性地增加 ;膜电位为 +5 0mV时分别增加 ( 2 7± 7) % ,( 12 1± 4 3 ) % ,和 ( 173± 68) % ;膜电位为 - 10 0mV时分别增加 ( 110±5 2 ) % ,( 2 2 1± 88) %和 ( 2 81± 80 ) %。牛黄酸对Na+/Ca2

E-4031对豚鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流的影响

采用全细胞电压钳技术的斜坡脉冲程序 ,观察E - 4 0 3 1对豚鼠心室肌细胞膜Na+/Ca2 +交换电流的影响。结果表明E - 4 0 3 10 0 1,0 1和 1 0 μmol/L分别使膜电位 +5 0mV时的Na+/Ca2 +交换电流相应增加 ( 11± 6) % ,( 5 9± 13 ) %和 ( 112± 2 5 ) % ,提示E - 4 0 3 1对Na+/Ca2

苯丙-甲硫-精-苯丙氨酸多肽对豚鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换尾电流的影响

目的 研究苯丙 -甲硫 -精 -苯丙氨酸 (FMRFa)多肽对心肌细胞膜钙瞬变触发的 Na+ / Ca2 + 交换尾电流的影响。方法 采用蛋白酶 E急性分离的豚鼠心室肌细胞。利用全细胞膜片钳技术观察 FMRFa多肽对心肌细胞膜 Na+ / Ca2 + 交换尾电流的作用。结果 FMRFa多肽 1、5、10、2 0μm可分别抑制 Na+ / Ca2 + 交换尾电流(13± 3) % ,(2 5± 7) % ,(73± 9) %和 (110± 10 ) %。结论 FMRFa多肽可剂量依赖性地抑制豚鼠心室肌细胞膜钙瞬变触发的 Na+ / Ca2

普鲁卡因胺、利多卡因和普罗帕酮对豚鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换尾电流的抑制作用

目的 利用全细胞膜片钳技术观测Ⅰ类抗心律失常药物普鲁卡因胺、利多卡因、普罗帕酮对Na+ /Ca2 +交换尾电流的影响。方法 采用蛋白酶消化的成年豚鼠单个心室肌细胞及全细胞膜片钳技术 ,记录Na+ /Ca2 +交换尾电流并观察药物对它的影响。结果 3种药物对Na+ /Ca2 + 交换尾电流的抑制均呈剂量依赖性 ,但抑制程度不同。 10 μm、5 0 μm、10 0 μm的普鲁卡因胺使豚鼠心室肌细胞Na+ /Ca2 + 交换尾电流从对照值 ( 14 2± 13 )pA依次降低至 ( 13 2± 11) pA、( 12 0±12 ) pA、( 96± 13 )pA ,相同浓度的利多卡因使Na+ /Ca2 + 交换尾电流从对照值 ( 15 5± 10 )pA分别降低至 ( 15 0± 9) pA、( 14 1± 9)pA、( 13 2± 9) pA ,同样浓度的普罗帕酮使Na+ /Ca2 + 交换尾电流由对照值 ( 15 1± 8)pA分别降至 ( 13 4± 8) pA、( 119± 10 )pA、( 93± 11) pA。 结论 Ⅰ类抗心律失常药物对心室肌细胞Na+ /Ca2 + 交换尾电流具有抑制作用 ,且不同Ⅰ类抗心律失常药物对Na+ /Ca2 + 交换尾电流的抑制程度不同。

新型阻断剂KB-R7943对心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流的影响

目的观察Na+/Ca2+交换蛋白的新型阻断剂KB-R7943对小鼠心室肌细胞Na+/Ca2+交换电流(INa/Ca)的影响。方法采用打孔膜片钳全细胞技术,记录急性分离的单个小鼠心室肌细胞INa/Ca,观察KB-R7943对INa/Ca的作用。结果细胞外灌流含钙溶液,可引导记录出INa/Ca。该电流能够被5mmolL-1Ni2+阻断;且能被KB-R7943所抑制。KB-R7943对INa/Ca的抑制作用呈剂量依赖性,尤以外向电流敏感。在+50mV,0.3、1μmolL-1的KB-R7943对INa/Ca的抑制率分别达到(63±5)%和(98±1)%(P<0.01)。结论小鼠心室肌细胞Na+/Ca2+交换的外向电流能够被KB-R7943抑制,且该抑制作用呈剂量依赖性,提示该药物能够抑制Na+/Ca2+交换蛋白的逆向转运活动,在预防和减轻细胞内的Ca2+超载中可能具有重要作用。

KB-R7943对豚鼠心室肌细胞Na^+-Ca^(2+)交换电流的作用

目的 观察KB R7943对豚鼠心室肌细胞Na+ Ca2 +交换电流 (INa Ca)的内向电流成分和外向电流成分的影响。方法 采用缺血再灌时胞内Na+超载的细胞模型 ,在同时记录内向、外向电流的双向离子条件下 ,用膜片钳全细胞技术 ,记录INa Ca的电流 电压关系曲线。结果 10 -6和 10 -5mol·L-1KB R7943 ,在 + 5 0mV时 ,对INa Ca的抑制率分别是 2 9 4%和 6 1 7% ;在 - 80mV时抑制率分别是 2 2 1%和 5 6 9%。结论 KB R7943对豚鼠心室肌细胞INa Ca有抑制作用 ,但对外向成分和内向成分的抑制不具选择性。

普鲁卡因胺、利多卡因和普罗帕酮对豚鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流的抑制作用

目的 利用膜片钳技术观察Ⅰ类抗心律失常药物普鲁卡因胺、利多卡因、普罗帕酮对Na^+/Ca^(2+)交换电流的直接作用。方法 采用胶原酶消化的成年大鼠单个心室肌细胞及全细胞膜片钳技术,记录Na^+/Ca^(2+)交换电流并观察药物对它的影响。结果 3种药物对Na^+/Ca^(2+)交换电流的抑制均呈剂量依赖性,但抑制程度不同,其中普鲁卡因胺抑制作用最强。50、100μM的普鲁卡因胺分别使外向Na^+/Ca^(2+)交换电流从对照值(181±22)pA降低至(125±19)、(109±20)pA,内向电流由对照值(172±18)pA分别降低至(137±13)、(121±12)pA;50、100μM的利多卡因使外向电流从对照值(170±15)pA分别降低至(139±15)、(127±10)pA,内向电流由对照值(165±15)pA分别降至(142±16)、(129±20)pA;50、100μM的普罗帕酮使外向电流由对照值(160±23)pA分别降至(130±27)、(112±26)pA,内向电流由对照值(169±13)pA分别降至(143±13)、(134±14)pA。普鲁卡因胺、普罗帕酮对外向电流的抑制大于内向电流,而利多卡因对内、外向电流的抑制差异无显著性。结论 Ⅰ类抗心律失常药物对心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流具有直接抑制作用,且抑制程度不同。

卡托普利对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙和钠钙交换电流的影响

目的观察卡托普利预处理对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙和钠钙交换电流(Na+/Ca2+exchange current,INa-Ca)的影响。方法建立培养乳鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤模型。Flou-3/AM负载染色,应用流式细胞分析技术,测定细胞内钙离子浓度([Ca2+]i);利用全细胞膜片钳技术,观察INa-Ca的变化。结果与正常对照组比较,缺氧复氧可显著增加[Ca2+]i和INa-Ca。与缺氧复氧组比较,卡托普利呈浓度依赖性抑制缺氧复氧时[Ca2+]i增加,减少INa-Ca的增加。但[Ca2+]i和INa-Ca仍高于正常对照组。结论心肌细胞缺氧复氧可引起[Ca2+]i的异常升高,与INa-Ca的异常增加有关;卡托普利预处理可能通过轻度增加INa-Ca及其[Ca2+]i而触发心脏延迟保护作用,抑制后续缺氧复氧引起的INa-Ca及其[Ca2+]i的异常增加。

绝对不应期电刺激对正常豚鼠和慢性心力衰竭豚鼠心室肌细胞动作电位及钠离子-钙离子交换的影响

目的:探讨绝对不应期电刺激(ARPES)对正常豚鼠和慢性心力衰竭(衰竭)豚鼠心窀肌细胞动作电位(AP)及钠离子—钙离子(Na^+-Ca^(2+))交换的影响。方法:应用膜片钳技术中电流钳记录 ARPES 对 AP 时程的影响,再以不同的 AP 电压钳记录细胞膜 Na^+-Ca^(2+)交换电结果:①ARPES 延长 AP 时程,以 APD_(30)最为显著(P<0.01),差异有统计学意义。②与正常豚鼠心室肌细胞比较,衰竭豚鼠心室肌细胞 AP 的平台期明显不同,表现在 APD_(90)变化(P<0.05)及 APD_(50)变化(P<0.01),差异有统计学意义。③分别以基础刺激(S_t)下的 AP(AP_(S1))和 ARPES 下的 AP(AP_(ARPES))为测试电压,记录 AP 电压钳下的细胞膜 Na^+-Ca^(2+)交换电流,在正常豚鼠心空肌细胞,AP_(ARPES)电压钳记录的单位膜电容下的外向电流强度的帑合值高于 AP_(S1)电压钳记录的相应值,而单位膜电容下的内向电流强度的整合值无显著变化。在衰竭豚鼠心室肌细胞,AP_(ARPES)电压钳记录的单位膜电容下的外向电流强度的整合值明显高于 AP_(S1)电压钳记录的相应值,而单位膜电容下的内向电流强度的整合值无显著变化。外向电流峰值的增加更为明显。结论:ARPES 延长正常豚鼠和衰竭豚鼠心室肌细胞 AP 时程,对心室肌细胞膜 Na^+-Ca^(2+)交换电流的影响可能是其增强整体心脏收缩功能的机制之一。

MCI-154对大鼠心肌细胞的变力作用(英文)

钙增敏剂具有正性肌力作用,同时不增加细胞内钙浓度,因此可避免导致心律失常和最终心肌细胞死亡的钙超载。然而大部分钙增敏剂对心肌舒张功能有损害作用。MCI-154是一种钙增敏剂,但不损害舒张功能。为阐明其变力作用机制,我们应用离子成像技术研究了MCL-154对分离的单个大鼠心室肌细胞钙瞬变和收缩的影响,利用膜片钳技术观察了MCL-154对大鼠心室肌细胞L-型钙电流和Na^+/Ca^(2+)交换电流的影响。结果表明:(1)MCI-154在1μmol/L至100μmol/L的浓度范围内对L-型钙电流(I_(Ca-L))无直接影响;(2)MCI-154在轻微增加钙瞬变幅度和缩短心肌钙瞬变TR_(50)和TR_(90)的情况下,呈剂量依赖性地增加大鼠心室肌细胞的缩短;(3)MCI-154剂量依赖性地增加正常大鼠心室肌细胞的Na^+/Ca^(2+)交换电流。这些结果提示:MCI-154不仅剂量依赖性地发挥了正性变力作用,对舒张功能也没有损害作用,明显不同于其它钙增敏剂,而且还轻微改善了大鼠心室肌细胞的舒张。其对内向Na^+/Ca^(2+)交换电流的激动作用会加快钙内流,导致TR_(50)和TR_(90)的缩短,提示MCI-154是通过正向Na ^+/Ca^(2+)交换改善舒张功能的。

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。

缺氧预处理对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙的影响

观察缺氧预处理对缺氧复氧乳鼠心室肌细胞游离钙的影响。建立培养乳鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤模型。设正常对照组(A组)、缺氧复氧组(B组)、缺氧预适应组(C组)。经Flou-3/AM负载染色后,采用流式细胞分析技术,测定细胞内钙离子浓度;利用膜片钳技术,观察L型钙通道和钠钙交换电流的变化。结果:①与A组比较,B组可显著增加细胞内的游离钙离子浓度(P<0.01);L型钙电流密度明显下降,I-V曲线上移,半数失活电压(V1/2)减小,ICa,L失活曲线明显左移,而Na+/Ca2+交换电流显著增加。②与B组比较,C组可减轻缺氧再灌注时[Ca2+]i增加(P<0.01);可减轻再灌注对L型钙电流的抑制,使I-V曲线下移程度减轻,V1/2增加及稳态失活曲线的右移;减少Na+/Ca2+交换电流的增加;③与A组比较,C组钙内流和Na+/Ca2+交换电流有轻度增加(P<0.05)。结论:缺氧预处理使缺氧/复氧造成的[Ca2+]i增高的程度减轻,是通过抑制Na+/Ca2+交换电流的增加实现的。

钠-钙交换体单克隆抗体NCX-3F10对大鼠心室肌主要离子电流的影响及对缺血/再灌注诱发心律失常的抑制作用

目的观察NCX-3F10抗体对大鼠心室肌细胞主要离子电流的影响及其对缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)诱发心律失常的作用。方法(1)利用全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞Na^+/Ca^(2+)交换电流(INa/Ca)及其他主要离子电流;(2)结扎左冠状动脉建立大鼠在体及离体心脏缺血/再灌注心律失常模型,观察抗体对心律失常的影响;(3)利用Ion Optix离子影像分析系统观察抗体对单个心室肌细胞钙瞬变的影响。结果(1)5~40 mg·L^(-1)的NCX-3F10抗体对I_(Na/Ca)呈剂量依赖性抑制作用,其抑制外向和内向电流的IC_(50)分别为11.15和11.69 mg·L^(-1),最大抑制率分别达到61%、62%;该抗体对钙电流(I_(Ca-L))也有一定的抑制作用,对内向整流钾电流(I_(K1))、瞬时外向钾电流(I_(to))、钠电流(I_(Na))均无影响;(2)在离体大鼠心脏I/R组,100%大鼠发生室速,88.89%大鼠出现室颤;再灌注前5 min给予NCX-3F10抗体(10 mg·L^(-1))干预后,大鼠的室速发生率下降至44.43%,室速、室颤持续时间明显减少(P<0.05);(3)麻醉大鼠再灌注前5 min给予NCX-3F10抗体(50μg·kg-1)预处理后,大鼠室早个数、室速发生率及持续时间、室颤的发生率及持续时间均明显降低(P<0.05);(4)5~40 mg·L^(-1)的NCX-3F10抗体对心肌细胞钙瞬变幅度呈剂量依赖性抑制作用。结论 NCX-3F10抗体对大鼠离体和在体心脏缺血/再灌注诱发的心律失常有明显抑制作用,其抗心律失常效应与抑制钠-钙交换电流和L-型钙电流、减轻细胞内钙超载有关。

一种新的钠-钙交换电流记录方法及阿米洛利的作用

目的：研究胞外不同Ｃａ２＋浓度对豚鼠心室肌细胞钠钙交换电流（Ｎａ＋Ｃａ２＋ｅｘｃｈａｎｇｅｃｕｒｅｎｔ，ＩＮａＣａ）的影响和阿米洛利（ａｍｉｌｏｒｉｄｅ）对该电流的作用。方法：建立缺血再灌时胞内Ｎａ＋超载的细胞模型，用膜片钳全细胞技术，记录ＩＮａＣａ的电流电压关系曲线。结果：阿米洛利１０－５，３×１０－５和１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１，在＋５０ｍＶ时，对ＩＮａＣａ的抑制率分别是１５４％，２２６％和４０９％；在－８０ｍＶ时抑制率分别是５６％，１４６％和２３２％。结论：胞内Ｎａ＋超载确可引起Ｎａ＋Ｃａ２＋交换系统激活；阿米洛利对豚鼠心室肌细胞ＩＮａＣａ有抑制作用，且对ＩＮａＣａ外向成分的抑制作用大于对内向成分的抑制作用。

H_(2)O_(2)对人胚肾293细胞钠钙交换体内向电流的作用及机制

目的 探讨H_(2)O_(2)对钠钙交换体(NCX)内向电流的调控及可能的机制。方法 利用绿色荧光蛋白标记表达系统将NCX1.1质粒转染人胚肾293细胞(HEK293),全细胞膜片钳技术记录NCX内向电流,观察H_(2)O_(2)对NCX1.1内向电流和I-V曲线的作用及浓度依赖性作用。选取120个转染阳性的HEK293细胞,随机均分成对照组、H_(2)O_(2)处理组、Gi蛋白抑制剂百日咳毒素(PTX)及H_(2)O_(2)处理组,蛋白激酶A(PKA)抑制剂H89及H_(2)O_(2)处理组,记录对比处理前后NCX内向电流的变化。Western-blot法检测HEK293组、H_(2)O_(2)组、PTX+H_(2)O_(2)组、H89+H_(2)O_(2)组处理24 h后细胞NCX1.1蛋白水平的变化。结果 H_(2)O_(2)可使NCX1.1内向电流增加,使其电流密度从(-6.22±0.53)pA/pF增加至(-12.92±1.12)pA/pF(n=60,t=2.54,P<0.01),在细胞外灌流不同浓度的H_(2)O_(2),NCX1.1内向电流增加呈浓度依赖性特征。在倒斜坡刺激模式中,H_(2)O_(2)对内向电流的作用存在电压依赖性。Gi蛋白选择性抑制剂PTX可以逆转H_(2)O_(2)的增加效应[H_(2)O_(2):(-12.92±1.12)比H_(2)O_(2)+PTX:(-6.76±0.60)pA/pF,t=3.61,n=60,P<0.001]。PKA抑制剂H89同样可以逆转H_(2)O_(2)的增加效应[H_(2)O_(2):(-12.92±1.12)比H_(2)O_(2)+H89:(-7.22±1.60)pA/pF,n=60,t=4.17,P<0.005]。应用H_(2)O_(2)与HEK293细胞培养24 h后,观察到细胞NCX1.1蛋白表达增加,而PTX及H89可以逆转H_(2)O_(2)对NCX1.1蛋白的增加效应。结论 H_(2)O_(2)刺激可增加NCX1.1内向电流,Gi-环磷酸腺苷(cAMP)-PKA信号通路参与该过程的调节。