有氧运动对大鼠脑动脉平滑肌细胞BK_(Ca)通道生物物理特性的影响

目的:观察有氧运动对大鼠脑动脉平滑肌细胞(SMC)的大电导钙激活钾通道(BKCa)生物物理特性的影响,为运动有效预防脑血管疾病的细胞学机制提供实验依据。方法:8周龄雄性Wistar大鼠20只,随机分为两组,安静对照组(SED)和运动组(EX)。运动组进行12周跑台运动(20 m/min,60 min/d,5 d/w)。12周后,取脑动脉,经酶消化法获得单个脑动脉SMC。采用膜片钳单通道内面向外记录模式,观察各组BKCa通道的生物物理特性。结果:1)本实验中BKCa的单通道电导为221.8±6.1p S(n=8),记录电流反转电位接近0 m V,无整流现象,均符合BKCa单通道特征;2)12周有氧运动使BKCa通道活性提高:钳制电位+40 m V,[Ca2+]i为1μM时,SED和EX组BKCa通道平均开放概率分别为0.28±0.02和0.78±0.07 p S 3)有氧运动使BKCa通道电压依赖性增强:[Ca2+]i为1μM时,SED和EX组开放概率-电压曲线左移,V1/2分别为48.09±3.27 m V和26.57±3.17 m V;4)有氧运动使BKCa通道钙敏感性增强:膜电位+40 m V下,SED和EX组Po-[Ca2+]i曲线左移,Kd值分别为2.80±0.09μM和0.35±0.09μM;5)运动组大鼠BKCa通道平均开放时间(To)增大,平均关闭时间(Tc)缩短,开放时间常数(τO)增大,关闭时间常数(τC)减小,提示有氧运动使通道更易开放且更难关闭。结论:长期规律性有氧运动能改变大鼠SMC的BKCa通道门控特性,使其活性增强,这可能是运动改善脑血管舒缩功能,增强脑动脉供血的重要机制之一。

穿孔膜片钳记录猪冠状动脉平滑肌细胞K^+电流技术初探

常规全细胞膜片钳模式形成的同时,细胞内液与电极液交换造成细胞内物质丢失,此现象对小细胞的影响更为明显。穿孔膜片钳技术使电极与细胞胞质之间保持电学连续性,它使细胞内环境保持稳定,利于研究胞内信息传导机制,并可改善常规全细胞膜片钳时破膜所造成的封接稳定性的破坏,有望提高实验的成功率。本研究报道应用此技术在猪冠状动脉平滑肌细胞上记录的全细胞K+电流和由大电导钙激活钾通道BKCa所介导的自发瞬时外向电流ISTOCs。

增龄通过下调平滑肌细胞BK_(Ca)通道α和β_1亚基表达改变肠系膜动脉舒缩性

目的探讨增龄对大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道（BKCa）α和β1亚基蛋白表达的影响。方法选用不同年龄雄性Wistar大鼠,分为青年组（4-5月龄）、中年组（15-16月龄）和老年组（22-24月龄）。分别进行在体血压监测和离体去内皮血管张力测定,并采用蛋白免疫印迹分析观察肠系膜动脉平滑肌细胞BKCa通道α和β1亚基的表达。结果增龄导致大鼠收缩压和脉压显著增大。去甲肾上腺素诱发各组肠系膜动脉收缩,并呈浓度依赖性,增龄导致血管对去甲肾上腺素的敏感性（pD2）和最大收缩反应降低;BKCa通道选择性阻断剂Iberiotoxin诱发各组血管张力增高,但增高幅度青年组〉中年组〉老年组。蛋白免疫印迹分析显示α和β1亚基均随增龄下降,但β1亚基下降幅度显著大于α亚基。结论增龄诱导大鼠肠系膜动脉BKCa通道在血管张力维持中的贡献下降,其分子机制可能为增龄诱发的α和β1亚基表达非平行性下调（β1亚基下调更为显著）。

自发性高血压大鼠脑中动脉平滑肌细胞BK_(Ca)通道功能和表达改变

目的:研究自发性高血压大鼠(Spontaneously Hypertensive Rat,SHR)脑中动脉平滑肌细胞BKCa通道电生理特性和表达的变化。方法:应用尾动脉测压仪观察SHR血压情况;应用全细胞膜片钳记录技术观察SHR脑中动脉平滑肌细胞BKCa通道电流的变化;应用免疫组织化学技术观察SHR脑中动脉平滑肌细胞BKCa通道表达的变化。结果:(1)SHR血压较Wistar大鼠明显上升(<0.01)。(2)SHR脑中动脉平滑肌细胞BKCa通道介导的外向电流增强(<0.05);(3)SHR脑中动脉平滑肌细胞BKCa通道β1亚基表达增强(<0.01)。结论:SHR脑中动脉BKCa通道β1亚基表达上调,从而使BKCa通道介导的外向电流增强。

2型糖尿病大鼠胸主动脉上大电导钙激活钾通道α、β_1亚基蛋白及mRNA的变化

目的探讨不同病程T2DM大鼠胸主动脉上大电导钙激活通道(BKCa)蛋白及mRNA表达的变化。方法 60只大鼠被随机分成对照(Con)组10只和模型(M)组50只。Con组予常规饲养,M组采用高脂高糖饮食且腹腔注射小剂量STZ建立T2DM大鼠模型。免疫印记法和RT-PCR测定胸主动脉BKCa通道α,β1亚单位的蛋白和mRNA表达水平。结果 8周、12周M组BKCaα亚单位蛋白在胸主动脉中的表达为(0.942±0.324)和(0.925±0.521);BKCaɑ亚单位mRNA表达为(0.93±0.03)和(0.92±0.07)。(2)8周、12周M组BKCaβ1亚单位蛋白在胸主动脉中的表达为(0.452±0.25)和(0.401±0.34);BKCaβ1亚单位mRNA表达为(0.56±0.19)和(0.43±0.06)。与Con组比较,8周、12周M组β1亚单位蛋白和mRNA表达降低(P<0.05)。结论 T2DM大鼠大血管上BKCa通道β1亚单位蛋白及mRNA的表达在8周及12周降低。