氨基糖甙类药物恢复HERG通道无义突变体的功能

目的本研究旨在探讨氨基糖甙类药物对纯合和杂合的HERG无义突变体的作用效应。方法采用聚合酶链反应法制备HERGR1014X突变体,并克隆至真核细胞表达载体中。将突变体的cDNA瞬时转染至HEK293细胞,应用全细胞膜片钳技术记录通道电流。药物拯救采用将转染24h后的HEK293细胞在含G-418或庆大霉素(终浓度为400μg/mL)的培养液中孵育24h。结果 R1014X能表达典型的HERG样电流,尽管与野生型(wildtype,WT)HERG相比,最大尾电流幅值明显下降(3.9±1.4pA/pF,n=8,vs.47.8±6.3pA/pF,n=12,P<0.01)。经过G-418和庆大霉素干预后,R1014X的最大尾电流密度分别增加至12.7±3.3pA/pF(n=7,P<0.05)和18.3±3.7pA/pF(n=8,P<0.05)。药物干预使R1014X的激活动力学特性亦得到恢复。Westernblot和共聚焦检测进一步证实,氨基糖甙类能促进全长的HERG通道蛋白的表达。G-418和庆大霉素对杂合的WT/R1014X通道作用效应不同:庆大霉素能使WT/R1014X的电流增加2.2倍(n=12,P<0.05),G-418却无明显效应。结论氨基糖甙类药物能恢复无义突变的HERG通道的功能性表达,且对纯合和杂合通道均有效,这为遗传性心律失常的治疗提供了新的思路。

致遗传扩张型心肌病房室伴传导阻滞的核纤层蛋白基因突变引起钠电流密度减小

目的核纤层蛋白基因突变可以引起扩张型心肌病,其特点是以房室传导阻滞为首发症状,心脏扩张症状出现迟于电生理异常;患者猝死率高,死因常为恶性心律失常。传导阻滞和恶性心律失常常与钠通道障碍有关。方法采用聚合酶链反应法制备相关LMNA突变体——E82KR644C和N195K。将突变和野生的LMNA突变体和SCN5A的cDNA共转到HEK293细胞,应用全细胞膜片钳技术记录通道电流。结果相比于野生型,LMNAE82K明显降低HEK293细胞钠电流密度LMNA(86.19±9.36pA/pF,n=30vs.155.73±19.09pA/pF,n=47;P=0.001).LMNAR644C无明显影响。结论核纤层蛋白导致的钠电流密度减小可能是核纤层蛋白突变致心脏传导阻滞的机制之一。

芍药苷对心脏钾通道电生理功能的影响

目的研究芍药苷对内向整流钾电流(IK1)、瞬时外向钾电流(Ito)以及延迟整流钾电流(IKs和IKr)的作用。方法用全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞的Ito和IK1电流。而IKs和IKr电流在转染相应质粒的HEK293细胞上记录。对比芍药苷使用前后的电流图,观察芍药苷对各种离子通道电流的影响。结果在-100mV测试电压下,100μmol/L的芍药苷能使IK1峰值密度从(-25.26±8.21)pA/pF降至(-17.65±6.52)pA/pF,平均抑制率为30.13%(n=6,P<0.05),但对其反转电位以及内向整流特性无影响。此外,100μmol/L芍药苷对Ito、IKs和IKr电流无明显作用。结论芍药苷对IK1电流具有明显的抑制作用,而对Ito、IKs及IKr无明显作用。