Determination of action potential wavelength restitution in Scn5a^＋/- mouse hearts modelling human Brugada syndrome

Brugada syndrome is a primary electrical disorder of theheart, predisposing affected individuals to potentially lethal,ventricular tachy-arrhythmias. A number of mechanismshave been identified as being important increasing the riskof these rhythms. Wavelength （γ） restitution has beensuggested to predict the onset of action potential duration（APD） alternans in mouse Scn5a^＋/- hearts modelling Bru-gada syndrome.

环状RNA mmu_circ_0005019影响小鼠心肌细胞钙激活钾通道电流及动作电位

目的 探索环状RNA mmu_circ_0005019调控小电导钙激活钾(small-conductance calcium-activated potassium, SK)通道蛋白亚基SK3编码基因Kcnn3的表达,以及对小电导钙激活钾通道电流(IK,Ca)和动作电位时程(action potential duration, APD)的影响。方法 在小鼠HL-1细胞中分别构建mmu_circ_0005019过表达和干扰模型,分为过表达组(n=3)、空质粒组(n=3)、干扰1组(n=3)、干扰2组(n=3)、对照组(n=3),通过RT-qPCR、Western blot分析mmu_circ_0005019调节Kcnn3表达的分子机制,应用膜片钳技术电流钳模式记录全细胞的IK,Ca,并用电压钳模式记录APD。结果 成功构建了环状RNA mmu_circ_0005019过表达和干扰的HL-1细胞模型。过表达组的Kcnn3基因表达与空质粒组相比明显上调(P<0.05);干扰1组和干扰2组的Kcnn3基因表达与对照组相比均明显下调(P<0.05)。电生理发现过表达mmu_circ_0005019增加了HL-1细胞IK,Ca电流密度,APD显著缩短;相反,干扰mmu_circ_0005019减少了IK,Ca电流密度,APD显著延长。结论 mmu_circ_0005019可以上调小鼠HL-1细胞Kcnn3的表达水平,从而改变IK,Ca和APD,提示环状RNA mmu_circ_0005019可能在房颤发生中起到促进作用。

抑制线粒体苯二氮卓类受体对缺血心肌细胞APD_(90)和ERP的影响

目的研究抑制线粒体苯二氮卓类受体(mitochondrial benzodiazepine receptor,mBzR)对缺血大鼠乳头肌动作电位复极至90%的时间(90%of duration of action potential,APD_(90))和有效不应期(effective refractory period,ERP)的影响。方法建立体外大鼠乳头肌模拟心肌缺血模型,将50只大鼠随机分为正常对照组、单纯缺血组、4′-chlorodiazepam(16μmol/L)组、4′-chlorodiazepam(32μmol/L)组和4′-chlorodiazepam(64μmol/L)组,每组各10只。利用细胞内标准玻璃微电极技术,记录APD_(90)和ERP的变化。结果与正常对照组相比,缺血组APD_(90)和ERP显著减小(P<0.05)。缺血加4′-chlorodiazepam的各组都可以显著减少缺血时APD_(90)和ERP的降低程度(P<0.05)。结论缺血时,心肌细胞APD_(90)和ERP逐渐缩短,这可能是缺血促进折返性心律失常的基础之一;而线粒体mBzR受体特异性的抑制剂4′-chlorodiazepam可以显著地减少缺血所致的APD_(90)和ERP的缩短,从而减少了折返形成的可能性,这可能是抑制线粒体mBzR受体阻止心室颤动发生的重要的电生理基础。

抗心律失常药物作用最佳靶点研究

目的:通过研究乌头碱、哇巴因致心律失常作用的离子靶点,揭示抗心律失常药物作用的最佳靶点。方法:采用全细胞膜片钳技术研究乌头碱、硅巴因对大鼠单个心室肌细胞动作电位时程(APD)、L-型钙电流(ICa)、钠电流(INa)、内向整流钾电流(IK1)以及瞬时外向钾电流(Ito)的作用。结果:乌头碱(1μM)使大鼠单个心室肌细胞90%复极化动作电位时程(APD90)从给药前的150.23±7.02ms延长至236.03±23.22ms(n=8,p<0.01)。ICa在0mV刺激电位下从-727.9±178.0pA增加至-1082.1±222.2pA(n=6,p<0.01);IK1在-110mV刺激电位下从-2122.0±511.1pA增加到-2536.3±386.5pA;乌头碱(1μM)抑制Ito,在+50mV刺激电压下,Ito从3203.6±617.1pA下降到2809.0±547.3pA。同时增加INa。哇巴因5μM使大鼠心肌细胞APD缩短(APD90从86.3±25.2ms缩短至58.9±20.8msn=5,p<0.01),ICa在+10mV刺激电位下从-1326.9±318.9pA减少到-782.3±395.3pA;使Ik1从-1868.3±187.8pA增加到-2392.8±366.7pA(刺激电压-120mV,n=10,p<0.01);使Ito从1272.7±317.6pA增加到1706.6±485.5pA(刺激电压+60mV,n=5,p<0.01)。结论:乌头碱、哇巴因诱发心律失常发生的活性点或最佳靶点是ICa,INa,IK1,Ikr和Iks。APD缩短或过度延长均可致心律失常。

红花黄素对豚鼠单个心室肌细胞动作电位和钙电流的影响

目的 观察红花黄素对豚鼠单个心室肌细胞动作电位和钙电流的影响。方法 采用膜片钳全细胞式记录技术。结果 红花黄素（３３ μｇ· Ｌ－ １） 能延长单个心室肌细胞动作电位时程，由（３５９３３ ±２７１８） ｍｓ 延长至（４１３３３ ±６１８８）ｍｓ（ Ｐ＜ ００５ ，ｎ ＝ ６） 。同时增加内向 Ｌ型钙电流的峰值，由（ － １０２１ ±７４） ｐ Ａ 至（ － １４３６ ±２１２） ｐ Ａ（ Ｐ＜ ００５ ，ｎ ＝ ７） 。结论 由于红花黄素具有上述电生理作用。

铬对大鼠心电图及心肌细胞的电生理影响

应用心电图及细胞内微电极技术观察铬对心肌电生理的影响。大鼠腹腔内注射铬，９周后心电图显示各剂量组ＱＴ间期均缩短，细胞内微电极检查显示动作电位时程（ＡＰＤ５０、ＡＰＤ９０）于２周后随剂量增加而逐渐缩短，０．４ｍｇ组显著缩短，９周后各剂量组ＡＰＤ５０、ＡＰＤ９０均缩短。心率、静息电位（ＲＰ）与动作电位（ＡＰＡ）幅度及动作电位最大上升速率（Ｖｍａｘ）无变化。铬影响了心肌复极引起ＱＴ间期缩短，而ＡＰＤ５０、ＡＰＤ９０缩短可能是铬影响了钙内流及钾外流的结果。

伊伐布雷定延长离体心脏单相动作电位时程及其致心律失常作用

目的：本研究在兔离体心脏模型上观察伊伐布雷定对心房和心室肌单相动作电位时程（MAPD）的影响及其在海葵毒素（ATX-Ⅱ）处理后的致心律失常作用。方法：雌性新西兰兔离体心脏采用Langendorff系统进行灌流，记录左心耳和左心室内外膜动作电位，观察在固定频率起搏刺激周长为350 ms（对应的心率为171次/min）时，伊伐布雷定单独作用以及ATX-Ⅱ（3 nmol/L）作用下伊伐布雷定对心房肌和心室肌复极90%的单相动作电位时程（MAPD90）的影响。此外，观察伊伐布雷定减慢心率至自主心率为（156±10）次/min时，伊伐布雷定单独和ATX-Ⅱ（3 nmol/L）作用下伊伐布雷定的致心律失常作用。结果：伊伐布雷定（3~10μmol/L）单独作用可显著延长心房肌、心室肌内膜和外膜的MAPD90，延长幅度分别为（15.9±2.0）ms、（31.5±4.0）ms和（23.9±3.0）ms（n=6，P〈0.01）。ATX-Ⅱ（3 nmol/L）可显著延长心房肌和心室肌MAPD90，延长幅度在心房肌为（36.5±5.0）ms（n=6，P〈0.01），而在心室肌内膜和外膜分别为（19.9±3.0）ms和（19.5±4.0）ms（n=6，P〈0.01）。在ATX-Ⅱ处理后的心脏，伊伐布雷定（6~10μmol/L）可使心房肌MAPD90显著缩短（14.4±4.0）ms（n=6，P〈0.01），且可诱发房性心律失常；但在心室肌伊伐布雷定（3~10μmol/L）显著延长心内膜和心外膜MAPD90，延长幅度分别为（36.2±7.0）ms和（27.5±5.0）ms（n=6，P〈0.01）。无论是否经ATX-Ⅱ处理，伊伐布雷定均不增加心室肌MAPD90的逐搏变异性和跨壁离散度，且无室性心律失常发生。结论：伊伐布雷定可延长心房肌和心室肌MAPD。在晚钠电流增大后，伊伐布雷定可诱发房性心律失常，但不引起室性心律失常。

丹参酮对肥厚心肌L-型钙电流的影响

目的心肌肥厚是导致心力衰竭、心律失常和猝死的高危因素。丹参酮已被证实能够有效地拮抗心肌肥厚的发生,但是对于其能否改变肥厚心肌上存在的电生理异常尚不清楚。方法本实验拟通过膜片钳和胞内钙测定技术,观察比较丹参酮和卡托普利对“一肾一夹”手术导致的肥厚心肌细胞膜上动作电位时间、L型钙通道电流和胞内钙离子浓度的影响,来阐明丹参酮预防心脏肥厚发生心律失常可能的电生理基础。结果丹参酮可以显著的缩短肥厚心肌细胞中存在的动作电位时间延长(P<0.001)、降低膜电容和ICa,L峰值幅度(P<0.001),但不影响ICa,L密度,并能够显著减少胞内钙离子浓度。结论丹参酮能够在抗心肌肥厚的同时通过减少钙内流、缩短动作电位时间,起到预防心律失常的作用。

快速电场起搏对心房肌细胞电生理特性的实验研究

目的利用原代培养的心房肌细胞建立快速电场起搏模型,对其电生理特性进行初步研究。方法原代培养大鼠心房肌细胞,建立快速起搏的细胞模型,利用全细胞膜片钳技术检测起搏前、后的动作电位周期和有效不应期变化。结果成功建立了原代心房肌细胞的快速起搏模型,细胞纯度符合实验要求。快速电场起搏6 h后心房肌细胞的APD50和ERP较起搏前无显著变化,APD90较起搏前显著缩短(P<0.05)。快速电场起搏后12、24和48 h后心房肌细胞的APD50和APD90均较起搏前显著缩短(P<0.05),ERP较起搏前无显著变化。结论建立了快速起搏的房颤模型,其电生理特性符合房颤电重构的特点,为房颤的进一步深入研究奠定基础。

P物质对GABA_A和GABA_B受体介导的DRG神经元膜反应的调制作用

实验在幼年大鼠ＤＲＧ标本上进行。应用细胞内记录观察了ＳＰ对ＧＡＢＡ反应的调制作用。结果证明：（１）单独滴加ＳＰ（５×１０（－６）－４×１０（－５）ｍｏｌ／Ｌ）或浴槽灌流ＳＰ（１０（－６）－５×１０（－６）ｍｏｌ／Ｌ）不引起膜电位的改变或仅有轻微的去极化，但却能使ＧＡＢＡ引起的去极化反应减小５０．８±２０．２％（±ＳＤ）（２０／３０）；（２）单独滴加ＳＰ可使多数受检细胞ＡＰＤ５０延长２８．７±９．１％（±ＳＤ）（１０／１８）；（３）在预加ＳＰ后，能使ｂａｃｌｏｆｅｎ所引起的ＡＰＤ５０缩短效应（２０．６±２．９％，±ＳＤ）完全消除（４／１２）或翻转成ＡＰＤ（５０）延长１９．３±８．９％（±ＳＤ）（８／１２）；（４）预加ＧＡＢＡＢ受体激动剂ｂａｃｌｏｆｅｎ（１０（－４）－１０（－３）ｍｏｌ／Ｌ）３０—９０ｓ后明显地抑制ｍｕｓｃｉｍｏｌ（１０－４－１０－３ｍｏｌ／Ｌ）引起的去极化反应，其抑制效应达５４．４±１８．８％（±ＳＤ）（１７／２０）。由于ＤＲＧ神经元的胞体通常可用来作为研究初级传入终末的模型，因而本文实验结果提示：介导伤害性刺激信息的Ｐ物质在背角的释放，可能作用于初级传入终末，从而产生对抗ＧＡＢＡ介导的突触?

心力衰竭家兔心室动作电位时程整复性变化对室性心律失常的影响

目的:探讨压力负荷诱导的兔慢性心力衰竭(CHF)模型离体心室动作电位时程整复性(APDR)变化对室性心律失常(VA)的影响。方法:雄性新西兰大耳兔20只,随机分为对照(CTL)组和CHF组,每组10只。CHF模型制备采用经腹主动脉缩窄术,造模结束4周后行心脏超声检查评价造模结果。在整体心脏Langendorff灌流条件下行离体电生理研究,分别记录和测量心室不同位点的单相动作电位(MAP)及有效不应期(ERP),并绘制APDR曲线;对2组心脏进行快速电刺激,观察室性心律失常(VA)的诱发。结果:与CTL组相比,CHF组心室相同部位90%单相动作电位时程(MAPD90)、ERP及APDR曲线最大斜率(S max)均明显增大(均P<0.01),且VA更容易诱发(均P<0.05);此外,CHF组动物APDR曲线S max的变异系数(COV-S max)均较CTL组增大(均P<0.05)。结论:CHF时心室APDR曲线S max及COV-S max均增大,促进室性心律失常的发生。

抗心律失常药物作用的新靶点

目的 寻找抗心律失常药物作用的新靶点。方法 应用全细胞膜片钳技术记录乌头碱对大鼠心肌细胞动作电位时程的作用 ,分别给予奎尼丁、维拉帕米处理比较二者对动作电位时程的影响。结果 ①应用 1μmol·L- 1乌头碱使大鼠单个心肌细胞动作电位复极 5 0 %时程 (APD50 )从给药前 (5 7.2 5± 13.85 )ms增加到 (70 .5 1± 12 .4 4 )ms(n =8,P <0 .0 1) ,动作电位复极 90 %时程 (APD90 )从给药前 (86 .2 5± 2 4 .92 )ms增加到 (114 .12± 6 .81)ms(n =8,P <0 .0 5 )。② 10 μmol·L- 1 奎尼丁使乌头碱处理的大鼠心肌细胞APD50 进一步延长至 (111.6 3± 37.2 4 )ms(n =4 ,P <0 .0 5 ) ,使APD90 延长至 (2 0 1.75± 6 9.75 )ms(n =4 ,P <0 .0 1)。③ 10 μmol·L- 1 维拉帕米使乌头碱诱发的动作电位延长有所恢复 ,APD50 缩短至 (5 1.6 3± 15 .11)ms(n =4 ,P <0 .0 1) ,APD90 缩短至 (91.2 5± 11.0 6 )ms(n =4 ,P <0 .0 5 )。结论 使动作电位时程延长将诱发心律失常 ,使动作电位时程恢复近正常是抗心律失常药物作用的新靶点。

白花前胡甲素对豚鼠心肌细胞电生理特性的影响

目的：观察白花前胡甲素对豚鼠心肌细胞电生理特性的影响，以探讨其抗心律失常的作用机制。方法：实验采用标准玻璃微电极技术。结果：ＰｄⅠａ对豚鼠心肌细胞的动作电位时程（ＡＰＤ）及慢反应动作电位时程均有缩短作用，ＰｄⅠａ还使慢反应动作电位的振幅（ＡＰＡ）明显减小，两者均呈现剂量依赖关系。结论：ＰｄⅠａ的抗心律失常作用，可能与阻滞钙离子内流。

应用微电极芯片技术评价抗心房颤动药物对兔右心房快速起搏模型的影响

目的:应用微电极芯片技术筛选和评价抗心房颤动(房颤)药物对兔右心房快速起搏模型的影响。方法:兔32只随机分为4组:钾离子通道阻断剂Tetraethylammonium组(TEA组,n=8),钾离子通道阻断剂氯化钡组(BaCl2组,n=8),钾离子通道阻断剂氯化镉组(CdCl2组,n=8),胺碘酮组(n=8)。经颈内静脉将电极置入右心房,以600次/分行心房快速起搏(RAP),给予TEA、BaCl2、CdCl2和胺碘酮观察抗房颤药物作用的离子通道对电生理指标场电位时程(fAPD)的影响。结果:24小时快速起搏后,20 mmol/L TEA使场电位时程由(176.67±8.66)ms延长到(196.11±10.76)ms(P=0.012)。1×10-4mol/L BaCl2使场电位时程由(182.22±12.87)ms延长到(191.11±13.09)ms(P=0.039)。CdCl2使场电位时程由(178.33±7.85)ms延长到(206.67±9.70)ms(P=0.0015)。2×10-6 mmol/L胺碘酮灌流心脏组织,场电位时程由(167.38±13.67)ms延长到(185±15.14)ms(P=0.002),差异有统计学意义。结论:快速起搏兔右心房致房颤模型是一种简单可行的抗房颤药物筛选模型,结合微电极芯片技术有可能用于抗房颤药物开发的早期快速筛选。

参松养心胶囊对兔跨室壁复极离散度的影响

目的观察参松养心胶囊对兔跨壁复极离散度(TDR)的影响,为阐述参松养心胶囊抗心律失常机制以及药物安全性提供实验依据。方法 20只兔随机分为2组,参松养心组(予参松养心胶囊1g/kg,n=10)和健康对照组(予等量生理盐水,n=10),2周后均建立冠脉灌注左室楔形心肌组织块模型,在不同基础刺激周长(BCL)下,记录2组兔TDR的变化。结果 (1)与健康对照组比较,参松养心组兔内、外膜心肌细胞的动作电位时程(APD)延长,当BCL分别为500 ms、1000 ms、2000 ms、4000 ms时,心内、外膜APD均有不同程度延长,参松养心组同健康对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.01)。(2)与健康对照组比较,参松养心组TDR显著缩短,差异有统计学意义(P<0.01)。结论参松养心胶囊可延长心肌内、外膜细胞APD,有效减小TDR,从而发挥抗心律失常作用。

除颤波形对细胞动作电位影响的模型研究

目的研究除颤中双相波优于单相波的理论依据。方法调整Luo-Rudy模型使其满足除颤研究的需要,研究不同除颤波形对单细胞动作电位的影响。结果双相电场脉冲比单相脉冲更多地扩展细胞的动作电位时程;不同强度的双相波电场脉冲,对动作电位时程的扩展能力非常相近,而不同强度的单相波对动作电位的扩展能力差别很大,电击后动作电位时程空间分布不均匀;动作电位的扩展主要取决于脉冲强度的峰值,和脉冲持续时间关系不大。结论临床上双相波形具有更好的除颤效果,除了其更强的动作电位时程扩展能力外,更多的可能是由于双相波电击后心肌组织中动作电位时程的空间均匀性分布,减少了再次诱发新室颤的几率。

犬心室肌M细胞钙电流特性的研究

用膜片钳全细胞方法研究犬心室肌内膜、中层 (M细胞 )及外膜细胞的L型钙电流的特性 ,并观察nifedipine(1μM)对三层心肌单个细胞动作电位的影响。结果 :心室肌内膜、M及外膜细胞在去极电压为 +10mv时 ,ICa ,L的峰电流pA/pF分别为 - 4.2 9± 1.2 4、- 5 .30± 0 .38、- 4.0 3± 1.19,P <0 .0 5。Nifedipine(1μM)对三层细胞动作电位均缩短。心室肌内膜、M及心外膜细胞动作电位复极化达 90 %时程分别由用药前的 44 7.3± 47.0 ,5 2 4.2± 5 5 .2 ,438.2±39.3ms缩短至用药后的 30 2 .4± 42 .7,30 5 .4± 37.2 ,30 3.3± 37.6ms ,缩短率 32 .8% ,41.5 % ,33 .6 % (P <0 .0 5 )。表明犬心室肌内膜、M及外膜细胞的L型钙电流分布的差异性 。

应用微电极阵列记录技术研究抑郁大鼠整体心脏心肌电生理特性

目的研究慢性应激对抑郁大鼠心房、心室场电位时程(FAPD)的影响。方法随机将20只大鼠分为对照组、抑郁组,对抑郁组大鼠进行连续21天的慢性应激。应用微电极阵列技术(MEA)记录心房、心室肌场电位波形、心房、心室FAPD。结果抑郁组大鼠慢性应激后的糖水消耗试验、自主活动得分均明显低于对照组(P<0.01)。MEA记录技术可以记录到60个位点心房、心室肌FAPD不同的波形;抑郁组大鼠心房FAPD高于对照组(83.14±4.61msvs45.76±3.66ms,P<0.05)。两组心室肌FAPD无差异。结论慢性应激所致的抑郁可明显延长大鼠心房FAPD,这可能是抑郁导致心律失常的机制之一。

心力衰竭犬心肌动作电位时程及跨室壁复极离散度变化

目的研究心力衰竭犬心肌动作电位时程(APD)和跨室壁复极离散度(TDR)的变化,探讨心力衰竭发生恶性室性心律失常的可能机制。方法应用心室快速起搏方法建立心力衰竭犬模型(n=8),制作动脉灌注犬左室楔形心肌组织块模型,同时记录跨室壁心电图及跨膜动作电位,观察心衰犬和正常犬(n=8)心内膜、M层、心外膜的APD和TDR。结果 (1)组织学检查:对照组心肌组织无显著改变,心衰组心肌细胞扭曲、水肿,病理改变明显。(2)心脏超声检查:对照组手术前后各项指标均无显著改变(P>0.05);心衰组术后5周舒张末期室间隔厚度(IVSd)、收缩末期室间隔厚度(IVSs)、舒张末期左室后壁厚度(LVPWd)、左室后壁收缩末期厚度(LVPWs)、左室射血分数(LVEF)均降低,左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)均升高,差异有统计学意义(P<0.05),而每搏输出量(SV)无显著改变(P>0.05)。(3)心电生理改变:术后5周对照组心内膜、M层、外膜的APD_(90)(ms)分别为275.1±13.8、307.8±12.3和259.9±9.6;心衰组心内膜、M层、外膜APD_(90)(ms)分别为302.4±11.3、369.1±12.1、287.9±9.3,2组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。对照组TDR、Tp-e分别为(47.8±6.8)ms和(46.8±6.0)ms,心衰组分别为(81.3±6.7)ms和(79.9±4.5)ms,2组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论犬心力衰竭时,心肌各层细胞APD不均一延长,TDR增大,发生恶性室性心律失常的风险增加。

蒺藜皂苷对成年豚鼠心室肌细胞钾电流的影响

目的:研究蒺藜皂苷(GSTT)对成年豚鼠心室肌细胞动作电位和钾通道的影响,初步探讨其抗心律失常的作用及机制。方法:分离豚鼠心肌细胞,建立缺氧模型,分为正常对照组、模型组及GSTT10和30mg·L-1组,采用全细胞膜片钳记录各组成年豚鼠单个心肌细胞的电位变化及测定钾通道电流。结果:与模型组比较,GSTT30mg·L-1组缺氧细胞动作电位平台期即动作电位复极时程(50%和90%)延长(P<0.01)。将保持电位控制在-40mV,测试电位从-100mV到+100mV,阶跃命令为+10mV,时程300ms。正常对照组豚鼠心室肌细胞钾通道处于关闭状态,GSTT10和30mg·L-1剂量组在+80mV时其峰值电流分别为(1.19±0.20)和(1.15±0.10)nA,与模型组[(1.50±0.20)nA]比较差异有显著性(P<0.05和P<0.01)。结论:GSTT可阻碍缺氧导致的钾电流增加,即减少缺氧引起的钾离子外流,改善胞内钾离子丢失状态,显著延长缺氧细胞动作电位复极时程,延长有效不应期,从而改善缺氧及钾丢失导致的心肌细胞电生理异常,减少心律失常的发生,保护心肌细胞。