心房颤动患者超速激活延迟整流性钾电流重构的研究

目的:探讨心房颤动(房颤)患者超速激活延迟整流性钾电流(ⅠKur)的改变及意义。方法:采用膜片钳全细胞法分别记录窦性心律(窦律)患者心房肌细胞(窦律组)和房颤患者心房肌细胞(房颤组)ⅠKur密度,并进行对比。结果:指令电位+20～+50mV时,房颤组ⅠKur密度均较窦律组明显降低(P<0.05)。结论:ⅠKur密度下调是房颤心房电生理重构的重要离子基础,可能对心房动作电位时程的缩短具有一定代偿意义。

人心肌细胞缓慢激活延迟整流钾电流细胞模型的建立

目的建立稳定表达人心肌细胞缓慢激活延迟整流钾电流(IKs)的细胞模型。方法编码IKs通道α亚单位的KCNQ1基因及β亚单位的KCNE1基因共转染HEK 293细胞,潮霉素B筛选,电生理学及药理学方法鉴定。结果KCNQ1/KCNE1基因被成功转入HEK 293细胞,KCNQ1/KCNE1电流与人心肌IKs电流具有相似的电流特性;hKCNQ1/hKCNE1通道反转电位与细胞外钾离子浓度呈线性关系;选择性IKs通道阻断剂Chromanol 293B对KCNQ1/KCNE1电流具有明显而可逆的抑制作用,其IC50(+40 mV)为9.1μmol/L;无钾细胞外液可以增加KCNQ1/KCNE1电流幅度,+40 mV时电流幅度增加(28.6±2.0)%(P<0.01,n=8),但对其动力学特性无明显影响。结论已经成功构建稳定表达人心肌KCNQ1/KCNE1通道蛋白的HEK 293细胞系,其电生理学特性和药理学特性与人心肌IKs相似,可以作为研究人心肌IKs的细胞模型。

豚鼠M细胞缓慢激活型延迟整流钾电流对缺血的反应

目的:研究缺血对豚鼠心室M细胞缓慢激活型延迟整流钾通道电流（Iks）的影响。方法:利用全细胞膜片钳技术观察豚鼠心室M细胞Iks,利用不同成分浴槽液模拟细胞正常及缺血环境,观察Iks尾电流锋值的变化情况。结果:指令电压≥0mV时,缺血组电流显著小于正常组,P<0.05;指令电压小于0mV时,两组间无显著性差异,P>0.05。结论:缺血时M细胞Iks显著减弱,可能会增加心室壁电活动不均一性,促使心律失常的发生.

甲状腺素诱导的豚鼠肥厚心肌中快速激活的延迟整流钾电流和内向整流钾电流离子通道特征

在甲状腺素诱导的豚鼠心肌肥厚模型上，采用膜片钳全细胞技术，研究病变心肌细胞APD，Ikr及Ik1离子通道特征，以及药物治疗后其离子通道的改变。结果表明，肥厚心肌细胞APD明显缩短，静息电位及动作电位幅度不变，Ikr及Ik1均显著增加，反转电位不变。经propranolol治疗后，心肌APD，Ikr及Ik1均有明显改善，不影响Ikr的反转电位，但使Ik1反转电位向负的方向偏移。以上结果提示，甲状腺素诱发的心肌肥厚加重心律失常的严重性与增加Ikr及Ik1有关，作用多通道的复合型抗心律失常药有较好的治疗作用。

苄基四氢巴马汀对豚鼠心室肌细胞快激活延迟整流钾电流的作用(英文)

目的 研究苄基四氢巴马汀 (BTHP)对心室肌细胞快激活 (Ikr)延迟整流钾电流的作用。方法用全细胞膜片钳技术记录豚鼠心室肌细胞钾离子通道电流。结果 BTHP在 1～ 10 0 μmol·L-1以浓度依赖性方式阻滞Ikr,其IC50 为 13 5 μmol·L-1(95 %可信范围 :11 2～ 15 8μmol·L-1)。 30 μmol·L-1BTHP可使Ikr及Ikr,tail分别降低 (31± 4 ) %和 (36± 5 ) % (n =6 ,P <0 0 1)。与多数III类抗心律失常药物不同 ,BTHP可频率依赖性地抑制Ikr。该药主要改变Ikr的失活过程 ,可使Ikr的失活时间常数 (τ)从 (2 38± 16 )ms降至 (196± 14 )ms ,而对Ikr的激活动力学影响不大。结论 BTHP对Ikr有明显的抑制作用 。

羧甲基壳聚糖对大鼠单一心房肌细胞超速激活延迟整流钾电流的作用

目的 探讨羧甲基壳聚糖 (CMCS)对心血管作用的机制。方法 利用膜片钳全细胞记录方式 ,双脉冲方波刺激 ,首先给一个时程为 2 0 0ms ,保持电位 - 6 0mV ,去极化到 +30mV的条件脉冲 ,间隔 2 0ms后 ,再给予波宽 12 0 0ms的方波刺激 ,保持电位- 6 0mV ,刺激电压从 - 40mV～ +5 0mV ,步阶电压10mV。结果 CMCS抑制IKur,当其浓度为 1和 2g·L- 1时 ,指令电位 +5 0mV的电流值分别由给药前的 ( 1.8± 0 .7)和 ( 2 .0± 0 .6 )nA下降到 ( 1.6± 0 .6 )(n =12 ,P <0 .0 1)和 ( 1.5± 0 .5 )nA (n =7,P <0 .0 1)。其他指令电位下的IKur的改变也符合此趋势。增加刺激频率及指令电压IKur的变化均不显著 ,提示CMCS对IKur的抑制作用不具有电压依赖性和频率依赖性。结论 CMCS可抑制大鼠单一心房肌细胞IKur。

大蒜素对兔心房肌细胞超速激活延迟整流钾电流的作用

目的研究大蒜素对兔单个心房肌细胞超速激活的延迟整流钾电流（I_KUr）的作用，探讨其抗房性心律失常的机制。方法采用双酶法分离兔单个心房肌细胞，应用细胞外局部灌流法给药，采用全细胞膜片钳技术记录电流，以观察大蒜素对kUr的作用。结果大蒜素200gmol／L对正常兔心房肌细胞I_KUr有显著的抑制效应，使I_KUr峰值由（14．5±3．2）pA／pF降至（7．9±1．2）pA／pF（P〈0．01，n=15）。大蒜素可使I_KUr的电流．电压曲线降低，且随着除极化电位的增加，作用更加明显，提示其作用具有电压依赖性。同时，发现大蒜素对I_KUr的抑制效应存在浓度依赖性，半数抑制浓度（IC50）为149．6μmol／L。门控动力学机制研究发现，大蒜素可以使通道激活曲线右移，延迟激活；使通道稳态失活左移，加速失活；使通道失活后恢复时间延长，减缓通道失活后的再次激活。从不同环节减少，I_KUr通道的开放，降低电流密度。结论大蒜素抑制心房肌细胞膜上I_KUr，这可能是其治疗房性心律失常的细胞电生理基础。

夹竹桃麻素对过氧化氢所致兔心房肌细胞超速激活延迟整流钾电流及瞬时外向钾电流异常的保护作用

目的研究夹竹桃麻素(APO)对过氧化氢(H2O2)引起的兔单个心房肌细胞超速激活延迟整流钾电流(IKUr)及瞬时外向钾电流(Ito)异常的保护作用。方法用酶解法分离兔心房肌细胞,将细胞分为4组:对照组(细胞不经任何处理)、H2O2组(细胞经50μmol/L的H2O2培养0.5 h)、H2O2+APO组(细胞预先经100μg/ml APO培养1 h后再加入50μmol/L的H2O2培养0.5 h)、APO组(细胞经100μg/mlAPO培养1.5 h)。采用全细胞膜片钳技术记录4组细胞IKUr和Ito,分析50μmol/L的H2O2对兔单个心房肌细胞IKUr及Ito的影响,并研究预先应用100μg/ml APO对其的保护作用。结果①与对照组比较,H2O2组使兔心房肌细胞IKUr峰值降低(6.1±1.4 pA/pF vs16.0±2.1 pA/pF,P<0.05,n=15),而H2O2+APO组使电流得到部分恢复(10.1±1.3 pA/pF),与H2O2组比差异有显著性(P<0.01,n=15),APO组(15.3±1.2 pA/pF)较对照组变化不大(P>0.05,n=15)。②与对照组比较,H2O2组使兔心房肌细胞Ito峰值降低(20.8±2.0 pA/pF vs 42.6±3.0 pA/pF,P<0.05),而H2O2+APO组使电流得到部分恢复(31.8±2.7 pA/pF),与H2O2组比差异显著(P<0.05,n=15),APO组(40.1±2.9 pA/pF),与对照组相比变化不大(P>0.05,n=15)。H2O2使Ito通道稳态激活曲线右移,通道稳态失活曲线及恢复时间不变,关闭态失活加速,APO可以部分恢复上述改变。结论 APO可减轻氧化应激对心房肌细胞IKUr及Ito的影响。

胡椒碱减轻H2O2引起的兔心房肌细胞内向整流钾电流及超速激活延迟整流钾电流的异常改变

目的:研究胡椒碱对H2O2引起的兔单个心房肌细胞内向整流钾电流(IK1)及超速激活的延迟整流钾电流(IKUr)异常的影响。方法:采用全细胞膜片钳技术分析50μmol/L H2O2对兔单个心房肌细胞IK1和IKUr的影响,并研究预先应用7μmol/L胡椒碱对其的保护作用。结果:7μmol/L胡椒碱对正常兔心房肌细胞IK1和IKUr及其通道动力学无显著影响。在50μmol/L H2O2作用下,兔心房肌细胞IK1峰值由(-148.2±16.7)pA/pF降低至(-64.2±9.8)pA/pF(P<0.05),电流-电压曲线上移;而IKUr峰值由(16.0±2.1)pA/pF降低至(6.1±1.4)pA/pF(P<0.05),电流-电压曲线下移,通道稳态激活曲线右移,通道稳态失活曲线左移及恢复时间减慢,而且存在频率依赖性特征。预先给予7μmol/L胡椒碱,明显减轻H2O2对IK1和IKUr的抑制作用(P<0.01),并可减少H2O2对超速激活延迟整流钾通道动力学的异常影响。结论:胡椒碱可减轻氧化应激对心房肌细胞IK1和IKUr的影响。

Tamoxifen对人心房肌细胞超快速激活延迟整流钾电流的作用

目的:研究发现tamoxifen可延长患者心电图QT间期,易致心律失常,但其离子机制目前还不清楚。本实验将观察tamoxifen对人心房肌细胞超快速激活延迟整流钾电流(IKur)的影响,以探讨tamoxifen影响心肌QT间期的可能机制。方法:通过胶原酶消化法得到单个人心房肌细胞,并通过全细胞电压钳方法记录心肌细胞上的IKur。结果:本法可得到横纹清楚的单个耐钙人心房肌细胞,Tamoxifen(1~30μmol/L)可剂量依赖性并可逆地抑制IKur。结论:Tamoxifen对人心房肌细胞IKur具有显著的抑制作用。

低渗性肿胀对豚鼠心室肌细胞动作电位及延迟整流钾电流的影响

观察单个豚鼠心室肌细胞动作电位和主要复极期电流延迟整流钾电流(IK)的变化,探讨急性心肌缺血再灌注室性心律失常发生的离子机制。采用全细胞膜片钳记录技术,观察低渗液(200mOsm/kg)灌流胶原酶分离的单个豚鼠心室肌细胞发生肿胀后的动作电位各参数的变化,同时记录IK及其快、慢两种激活成分(IKr及IKs)的变化。结果:低渗液灌流后心室肌细胞迅速发生肿胀,动作电位幅度(APA)、静息膜电位(RMP)及阈电位水平无明显变化;而动作电位时程(APD)在600,1000和3000ms三种基础起搏周长(BCL)刺激时均缩短(P<0.05),尤以APD复极达50%和90%时缩短更为明显。APD生理性频率适应性消失且离散度增大。低渗性肿胀状态下IK电流幅度在3000ms长去极化保持时间(主要成分为IKs)刺激时从1134.33±150.17pA增加至1621.98±234.95pA(P<0.001,n=10);而在100ms短去极化保持时间(主要成分为IKr)刺激时从693.44±96.44pA降低至294.06±71.79pA(P<0.05,n=8);并且使IK的IV曲线向上移位。结论:低渗性肿胀的心室肌细胞IK特别是IKs的增加是引起APD缩短的重要因素,是急性心肌缺血再灌注室性心律失常发生的离子机制之一。

微丝对豚鼠胃窦平滑肌细胞延迟整流性钾电流的影响

目的:探讨微丝对豚鼠胃窦平滑肌细胞延迟整流性钾电流和低渗牵张增强延迟整流性钾电流过程中的影响。方法:采用传统全细胞膜片钳技术记录急性分离的胃窦平滑肌细胞延迟整流性钾电流。结果:20μmol/L细胞松弛素B(微丝的解聚剂)增强延迟整流性钾电流(Ik(v));而20μmol/L鬼笔环肽(微丝的稳定剂)抑制Ik(v)。低渗灌流可增强Ik(v);电极内液中分别给予20μmol/L细胞松弛素B和鬼笔环肽时,低渗灌流也增强Ik(v),但是与对照组相比无显著性差异。结论:在豚鼠胃窦平滑肌细胞,微丝调节延迟整流性钾通道的活动,但是可能不参与低渗牵张增强延迟整流性钾电流的过程。

应激刺激对大鼠心肌细胞快激活延迟整流钾电流改变的影响

目的观察应激状态下大鼠心肌细胞快激活延迟整流钾电流(I_(Kr))的改变。方法 40只雄性SD大鼠随机分为4组(n=10):对照组、力竭组、噪声组、复合组。力竭组采用力竭游泳作为应激原,噪声组采用白噪声作为应激原,复合组采用力竭游泳+白噪声作为应激原,分别制备应激动物模型。采用Langendorff装置逆向灌流胶原酶分离大鼠心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录应激对大鼠单个心室肌细胞I_(Kr)电流和门控机制的影响。结果与对照组相比,力竭组和噪声组大鼠心室肌细胞I_(Kr)尾电流(I_(Kr,tail))密度均明显增加(P<0.01),而复合组大鼠心室肌细胞I_(Kr,tail)密度与力竭组和噪声组相比明显增加(P<0.01),且作用呈电压依赖性。门控机制研究发现力竭组、噪声组及复合组与对照组相比均可以使I_(Kr,tail)半失活电压(V_(1/2,inact))右移,同时使失活后恢复时间常数缩短(P<0.01)。同时,与对照组相比,力竭组、噪声组及复合组对I_(Kr,tail)的稳态激活、快速失活常数及其电压依赖性影响差异均无统计学意义。结论应激刺激可增加大鼠心肌细胞I_(Kr)电流,可能是应激诱发心律失常的细胞电生理基础之一。

温度对豚鼠心肌细胞快激活延迟整流钾电流的调节

快激活延迟整流钾电流(I kr)是心肌细胞复极化的主要电流,抑制I kr可使动作电位时程延长,引起早后除极,致心律失常的发生。编码人类心肌细胞I krα亚单位的基因为hERG(human ether-a-go-go-related gene,或KCNH2)[1]。该基因突变可导致遗传性长QT综合征-2 LQTS-2,而许多抗心律失常药物及非抗心律失常药物对hERG通道的过度抑制是获得性长QT综合征的主要发病机制[2-3]。将hERG基因转染至中国仓鼠卵母细胞(CHO)上发现hERG电流及其门控特性受温度的影响较大[4]。本实验观察在不同实验温度下心肌细胞Ikr电流的大小以及门控特性,为进一步研究心肌细胞I kr提供依据。

左心室肥厚兔缓慢型延迟整流钾电流通道KCNQ1和KCNE1 mRNA表达的变化

目的:观察左心室肥厚兔左心室内外膜心肌细胞中缓慢型延迟整流钾电流(IKs)通道KCNQ1和KCNE1 mRNA表达水平的差异,探讨IKs通道在兔肥厚心肌复极离散度增大中的作用。方法:55只雄性日本大耳白兔随机分为实验组30只和对照组25只。实验组行肾上腹主动脉次全结扎,使腹主动脉缩窄50%~60%;对照组除不做丝线结扎外,其余处理同实验组。术后8周处死动物,应用荧光定量PCR技术检测IKs通道KCNQ1和KCNE1 mRNA的表达。结果:对照组左心室内膜IKs通道mRNA表达水平低于心外膜(P<0.001);实验组左心室内外膜IKs通道mRNA表达水平均低于对照组(P<0.001)。结论:IKs通道减少使复极时限延长,其不均一性减小可能是肥厚心肌复极离散度增大的原因。

心肌肥厚时延迟性整流钾电流研究进展

心肌肥厚是心肌长期负荷过度引起的一种适应性病理改变，其心肌细胞的变化，不仅是细胞体积增大的过程，也伴有心肌细胞离子通道、离子流及膜电位的变化，肥厚心肌细胞这种电生理特性的改变称为电重构。心肌肥厚最突出的电重构表现是动作电位复极延长，它是产生各种心律失常的电生理学基础。

hERG编码的钾离子通道与药物致QT间期延长的安全性评价

最近研究表明hERG(human ether-a—go-go related gene)基因编码的钾离子通道(hERG通道)作为一种广谱的药物靶标,被某些药物作用时会引起长QT间期综合征(LQTS),甚至导致具有生命危险的室性心律失常——尖端扭转性室性心动过速(TdP),引起制药公司和安全部门的广泛关注,现就hERG通道的结构和功能特征、不同亚基及细胞环境对其调节、目前临床前体内体外的研究方法及关于hERG通道的药物安全性评价进行简要介绍。

心脏复极储备电流I_(Ks)在糖尿病QT间期延长性别差异中的作用

目的:观察不同性别糖尿病家兔QT间期延长病理条件下的缓慢延迟整流钾电流(IKs)以及蛋白变化,为探讨糖尿病性长QT综合征性别差异的离子机制做基础。方法:取体重2-2.5 kg家兔,一次性注射预热(37℃)的四氧嘧啶(140 mg/kg),8周后造成1型糖尿病模型,测定血糖,记录标准II导联心电图,采用酶解法分离家兔单个心室肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录动作电位时程(APD)和IKs,并且运用Western blotting法检测KvLQT1和mink蛋白表达变化。结果:雌雄糖尿病组QT间期和APD均较对照组延长,雄性延长明显,且延长百分比差异显著(P<0.05)。在+40 mV到+70 mV测试电压范围内,雄性糖尿病组IKsstep电流密度均低于对照组(P<0.05),在+70 mV时,由对照组(3.08±0.67)pA/pF(n=17)降低到(1.27±0.20)pA/pF(n=16),在0 mV^+70 mV测试电压范围内,雌性糖尿病组IKsstep电流密度均高于对照组(P<0.05),在+70 mV时,由对照组的(1.56±0.20)pA/pF(n=13)增加到(3.65±0.50)pA/pF(n=14)。Western blotting结果显示雄性糖尿病组Kv-LQT1和mink蛋白表达水平分别下调21.6%和18.5%;雌性糖尿病组KvLQT1和mink蛋白表达水平分别上调42.3%和20.5%(P<0.05)。结论:IKs参与了糖尿病QT间期延长的发生,并且存在性别差异。在雌性家兔早期糖尿病模型中,作为一个复极储备,代偿性上调,限制了QT间期的过度延长。