葛氏鲈塘鳢与七彩神仙鱼心肌细胞钠离子通道的温度响应特征

温度适应对于动物的生存至关重要，而目前对于鱼类这样的外温动物的温度适应相关研究仍然缺乏。葛氏鲈塘鳢(Perccottus glenii)可以在结冰的环境中生存数天，而七彩神仙鱼(Symphysodon aequifasciatus)是被广泛饲养的热带观赏鱼类，本研究将这2种鱼类作为冷水鱼与热带鱼的代表，探究其温度耐受性。为此，测定了它们的临界温度以及不同温度下(0 ~ 38 ℃)的心率，并利用原代细胞急性分离，结合膜片钳电生理技术与控温技术，测定了上述2种鱼类心肌电压门控钠离子通道在不同温度下的电生理特征。结果显示，葛氏鲈塘鳢和七彩神仙鱼的温度耐受范围具有较大差异，分别为﹣2.0 ~ 27.4 ℃以及13.1 ~ 39.3 ℃。葛氏鲈塘鳢的心率在0 ~ 19 ℃之间随着温度的升高而稳定升高，在19 ℃时达到最高，其后逐渐降低，这与葛氏鲈塘鳢心肌细胞上的电压门控钠离子通道在20 ℃时电流峰值最大且通道的开放概率最大这一电生理特征具有一致性。而七彩神仙鱼的心率则在14 ~ 31 ℃之间稳定升高，这与其心肌细胞电压门控钠离子通道电流峰值和开放概率在15 ~ 30 ℃的实验范围内随温度的升高而升高的电生理特性也一致。以上结果说明，这2种鱼类的心率、心肌细胞电压门控钠离子通道复合电流对于温度的响应与其自身的温度耐受范围以及原产栖息地温度紧密相关。因此，鱼类心肌细胞上的电压门控钠离子通道可能存在对温度的适应机制，保证鱼类循环系统在不同温度下正常运行。