L-型钙电流在血管紧张素Ⅱ诱导新生大鼠心肌细胞肥大中的作用

目的:探讨血管紧张素II(Ang II)诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中L-型钙电流的功能在分子水平改变。方法:在血管紧张素II诱导的新生大鼠肥大心肌细胞中,应用全细胞膜片钳技术检测L-型钙电流的密度及门控动力学变化;应用半定量RT-PCR技术检测L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA的表达量。结果:Ang II在引起新生大鼠心肌肥大的同时,也增加了心肌细胞ICa,L电流密度,但并不影响ICa,L电流的激活、失活和复活特征。另外,Ang II还增加了L-型Ca2+通道α1C亚单位mRNA表达量。Ang II的这些作用都可被其1型受体阻断剂losartan所抑制。结论:在Ang II诱导的新生大鼠肥大心肌中,L-型Ca2+通道的功能在分子水平发生了显著变化,这些变化是通过激活心肌细胞上Ang II 1型受体所介导的。     

心肌细胞横管-肌质网耦联与钙信号调控

心肌细胞的兴奋沿横管传入细胞深处并激活L型钙通道,进而通过钙致钙释放机制激活肌质网ryanodine受体钙释放通道,由此产生的钙火花叠加成为细胞钙瞬变,引发心肌细胞同步化收缩.β1型肾上腺素受体介导的广域cAMP信号通过磷酸化L型钙通道、ryanodine受体、肌质网受磷蛋白,分别上调钙内流、钙释放和肌质网钙泵的钙回收...     

柯萨奇B3病毒对心肌细胞离子通道电流的影响

目的 :探讨柯萨奇B3病毒 (coxsackievirusB3,CVB3)对大鼠心肌细胞离子通道的影响 ,以了解病毒感染导致细胞电生理活动异常的机理。方法 :酶消化法获得单个心肌细胞后利用膜片钳全细胞电流记录技术观察CVB3对L型钙通道电流、钠通道电流、外向钾电流和内向整流性钾电流的影响。结果 :CVB3感染使L型钙通道电流、外向钾电流增加 ,内向整流性钾电流减小 ,对钠通道电流无明显影响。结论 :CVB3对L型钙通道电流、外向钾电流和内向整流性钾电流的影响可能是病毒感染后细胞损伤和产生异常电活动的原因。     

钠钙交换在心脏发育早期自主膜电活动发生中的作用

钠钙交换是小鼠心脏发育中最早有功能性表达的通道基因。它的功能主要是通过泵出1个钙,泵入3个钠位置细胞内的钙稳态,此外可能参与兴奋收缩偶联。但是,至今钠钙交换在心脏发育过程中的功能性表达及其在细胞早期兴奋形成中的作用还不是很清楚。采用胚胎干细胞分化的心肌细胞为研究对象,发现在发育极早期,电压钳制在35mV的条件下,10mmol／L咖啡因诱导的内向电流的80％能被灌流液中Na^＋被等浓度的Li^＋取代（n=8）。此为钠钙交换电流。所有钳制的细胞单细胞RT-PCR都检测到了NCX1亚型的mRNA表达。进一步研究了钠钙交换的功能,发现等浓度Li^＋取代灌流液中Na^＋及应用高浓度Ni^2＋阻断了膜电位震荡及与震荡相间的动作电位（早期膜兴奋形式）。因此认为钠钙交换（NCX1亚型）在心脏发育极早期的心肌细胞中已有大量功能性表达,它对于早期自主性兴奋活动的发生起着关键性的作用。     

电压门控钙通道辅助亚基α2δ-1的结构和分子药理

电压门控钙通道(voltage-gated calcium channel, VGCC)辅助亚基α2δ-1在神经元兴奋传递中起促进作用,是加巴喷丁(gabapentin)和普瑞巴林(pregabalin)的作用靶点。α2δ-1由高度糖基化的α2亚基和δ亚基以4对二硫键相连,包含4个串联的Cache结构域和1个von Willebrand A结构域,但δ亚基的C-末端结构尚未完全解析。α2δ-1的结构和作用机制研究进展主要聚焦于以下3点:(1)α2δ-1的C-末端,传统观点认为含有跨膜基序(motif)。另一个观点认为是GPI锚定,尚缺乏直接的实验证明;(2)α2δ-1对电压门控钙离子通道的影响,包括直接的和非直接的调控对电压门控钙通道的膜上转运和电流的影响,以及α2δ-1的翻译后修饰对钙电流的影响;(3)α2δ-1不依赖于钙通道,而与其他蛋白质存在相互作用,互作效应表现在兴奋性电流增大或促进神经突触发生。在疾病研究方面,本文主要综述α2δ-1在慢性疼痛中的机制研究。α2δ-1参与的生理活动的分子机制复杂,现已突破传统的局限于电压门控钙通道辅助亚基的角色,并将有可能通过α2δ-1建立跨细胞膜的蛋白质-蛋白质相互作用网络的动态膜微区,以进一步评估其生理、病理和药理的相关性。     

内皮素-1通过L-型钙通道的Ca~(2+)内流和钙致钙释放诱导心肌细胞内[Ca~(2+)]的增加

本研究利用fura-2-AM荧光成像和膜片钳技术,发现内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)可显著提高大鼠分离心肌细胞内钙离子水平([Ca2+]i),激活心肌细胞钙通道.ETA受体阻滞剂BQ123能够消除ET-1提高[Ca2+]i的效应,而ETB受体阻滞剂BQ788对该效应无影响.用ryanodine受体阻断剂ryanodine(10 μmol/L)预处理,可以使ET-1诱导的[Ca2+]i的增加抑制46.7%.蛋白激酶A(PKA)的抑制剂、蛋白激酶C(PKC)的抑制剂和血管紧张素Ⅱ一型受体(AT1 receptor)的抑制剂都能够抑制ET-1诱导的[Ca2+]i的增加.本研究发现ET-1能够提高全细胞L-型钙通道电流的幅度,增加L-型钙通道单通道的开放概率.并且BQ123完全阻止了ET-1诱导的L-型钙通道开放概率增加的效应.本研究证明了ET-1通过一系列机制调节钙超载,包括L-型钙通道的激活,钙致钙释放(CICR),ETA受体,PKC,PKA和血管紧张素Ⅱ一型受体也参与到了这个途径中.     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英文)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠 15min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高     

Ca~(2+)信号在肿瘤坏死因子-α诱导心肌肥大PI3-K信号途径中的作用

目的:研究Ca2+信号在肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导心肌细胞肥大PI3-K信号途径中的作用。方法:Lowry法测心肌细胞蛋白含量;计算机图像分析系统测心肌细胞体积;[3H]-亮氨酸掺入法测心肌细胞蛋白合成;Till阳离子测定系统观察胞内[Ca2+]i瞬变。结果:①TNF-α(100μg/L)明显诱导心肌细胞蛋白含量、蛋白合成及体积的增加,PI3-K特异性抑制剂LY294002(50μmol/L)明显抑制TNF-α诱导的心肌肥大,但对正常心肌细胞生长无影响。L型Ca2+通道阻断剂verapamil(1μmol/L)对TNF-α诱导的心肌肥大无明显影响。②TNF-α引起心肌细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)瞬间变化幅度增高,LY294002明显降低TNF-α诱导的上述改变,L型Ca2+通道阻断剂verapamil(1μmol/L)对TNF-α引起的变化无明显影响。结论:PI3-K可能通过引起心肌细胞[Ca2+]i升高参与TNF-α诱导的心肌细胞肥大,但与L型Ca2+通道无关。     

DMA增加正常大鼠心肌细胞钙瞬变和收缩

实验观察了钠氢交换或钠钙交换抑制剂 5 (N ,N 二甲基 )氨氯吡咪 (DMA)对正常和心肌肥厚大鼠分离心室肌细胞钙瞬变和细胞收缩的影响。通过负载荧光染料Fura 2 /Am ,应用离子影像分析系统 (IonImagingSystem)同步测定离体大鼠心肌细胞钙瞬变和细胞长度。结果表明 :DMA 10 μmol/L分别使钙瞬变和细胞缩短从对照组的 2 0 9.6 0± 5 4.96和 3.0 7± 0 .97μm增加到 2 38.5 0± 80 .41和 4.0 7± 1.0 2 μm (P <0 .0 5 ,n =7)。应用特异性反向钠钙交换阻断剂KB R7943可完全阻断DMA的激动作用。DMA还可使尼卡地平抑制L 型钙通道后的钙瞬变和细胞收缩增加。在肥厚心肌细胞 ,DMA表现出相同的药理作用 ,但对钙瞬变和细胞缩短的刺激作用更强。结果表明 :DMA可通过反向钠钙交换途径增加正常和肥厚大鼠心肌细胞钙瞬变和细胞收缩 ,且对肥厚心肌细胞的影响比对正常心肌细胞大。     

细胞外Ba2+对大鼠心肌细胞L型钙通道的影响

目的：观察细胞外Ba²⁺对记录大鼠心肌细胞L型钙通道的影响。方法：采用急性酶解分离法获得大鼠的单个心肌细胞,使用全细胞膜片钳技术记录L型钙通道电流。采用Ba²⁺替换台式液中的Ca²⁺和直接向台式液中加入Ba²⁺（0~8 mmol/L）,观察峰值电流15 min内的变化,数据采用5个以上细胞进行重复。结果：（1）台式液中的Ca²⁺被Ba²⁺替换后,L型钙通道电流的失活速率明显减慢（P<0.01）;在台式液中加入少量Ba²⁺（0.2,0.4 mmol/L）时L型钙通道电流的失活速率无明显改变（P>0.05）,加入0.8 mmol/L Ba²⁺时失活速率明显减慢（P<0.05）。（2）与正常台式液比较,在细胞外液中加入Ba²⁺（0.2,0.4 mmol/L）峰值电流衰减减弱,其中10 min和15 min两个时间点衰减差异明显（P<0.01）。（3）在细胞外液中加入Ba²⁺可下移电流电压曲线,改变翻转电位,减弱丹酚酸A对钙电流的抑制强度,使量效关系曲线右移。结论：在细胞外液中加入一定浓度的Ba²⁺,能够减弱全细胞膜片钳技术记录大鼠心室肌细胞L型钙通道时出现的峰值电流衰减,改变通道的电压依赖特性,影响药物量效关系。     

电压门控快钾通道蛋白Kv4.3的抗体制备及检测

Kv4(voltagegated K^ channel4)是在哺乳动物心脏和脑组织中广泛表达的一类钾离子通道蛋白．它主要介导心肌细胞和神经细胞中的A-型(快速失活型)K^ 电流,是构成中枢神经系统和心肌细胞中的快速失活外向型电流的基础．Kv4．3是电压门控钾离子通道3种α亚基之一．通道中含有许多具有调节作用的辅助亚基,它们通过与Kv4．3互作实现对通道的调节．本研究根据人类氨基酸序列以MAPs法制备抗Kv4．3抗体．MAP由4条相同的17肽段连接成锥形结构分子．以MAP或MAP与佐剂免疫新西兰白兔,抽提了免疫前血清和免疫后血清,并对抗体的滴度进行评价．MAPs在白兔体内诱导出了效价比为1：1000的抗Kv4．3特异性抗体．     

海南捕鸟蛛毒素-IV对大鼠背根神经节细胞钠通道的抑制影响(英文)

海南捕鸟蛛毒素 IV(HNTX IV)是从中国捕鸟蛛Seleconosmiahainana粗毒中分离得到的一种肽类神经毒素 ,在成年大鼠背根神经节 (DRG)细胞上观察了该毒素对电压门控钠通道的影响。在全细胞膜片钳条件下 ,HNTX IV能明显抑制哺乳动物神经性河豚毒敏感型 (TTX S)钠电流 ,但不影响河豚毒不敏感型 (TTX R)钠电流。HNTX IV对DRG细胞TTX S钠电流的抑制作用具有浓度依从性 ,其有效半抑制浓度 (IC50 )为 44 .6nmol/L。该毒素不影响DRG钠电流的激活与失活时间特征 ,但能导致钠通道的半数稳态失活电压向超极化方向漂移约 10 .1mV。结果表明HNTX IV是一种新型的蜘蛛毒素 ,其影响电压门控钠通道的机制可能有别于那些结合于通道位点 3来延缓钠电流失活时间特征的蜘蛛毒素如δ 澳洲漏斗网蛛毒素、μ 美洲漏斗网蛛毒素I VI等。     

细胞内高镁对豚鼠心室肌细胞L-型钙通道活性的影响

本文旨在研究细胞内高镁对离体豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的单通道门控特性的影响。急性酶消化法分离豚鼠心室肌细胞,应用膜片钳膜内向外单通道记录模式观察不同浓度细胞内镁([Mg2+]i)对心肌细胞L-型钙通道单通道电流的影响。结果显示,对照组([Mg2+]i 0.9 mmol/L)的心肌细胞L-型钙通道相对活性为(176.5±34.1)%,而高镁组([Mg2+]i 8.1 mmol/L)钙通道相对活性显著降低至(64.8±18.1)%(P0.05)。另外,8.1 mmol/L[Mg2+]i使心肌细胞L-型钙通道的平均开放时间缩短至对照组的约25%(P0.05),但对通道平均关闭时间无明显影响。以上结果提示,细胞内高镁主要通过缩短通道平均开放时间抑制豚鼠心室肌细胞L-型钙通道的活性。     

大鼠肥厚心肌细胞钙电流及 Na~ /Ca~(2 )交换电流的研究(英文)

本文观察了心肌肥厚对大鼠心肌细胞Na ／Ca2 交换电流的影响。我们采用Goldblatt两肾一夹方法诱发大鼠心肌肥厚,应用全细胞膜片钳技术记录电流。结果表明：肥厚心肌细胞的Ni2 -敏感Na ／Ca2 交换电流密度大于正常细胞。在钳制电压为＋50mV时,正常细胞的外向交换电流密度为1．53±0．31pA／pF,而肥厚细胞则为2．62±0．53pA／pF（P＜0．01）;钳制电压为-100mV时,正常细胞的内向交换电流密度为0．42±0．14pA／pF,肥厚细胞达1．12±0．33pA／pF（P＜0．001）。这些结果提示,肥厚心肌细胞的Na ／Ca2 交换电流发生了改变,其意义有待进一步探讨。     

大鼠全脑缺血后海马CA1区锥体神经元L型钙通道电流的改变(英)

已有研究表明在脑缺血期间及再灌流后早期,海马CA1锥体神经元细胞内钙浓度明显升高,这一钙超载被认为是缺血性脑损伤的重要机制之一.电压依赖性钙通道是介导正常CA1神经元钙内流的主要途径.实验观察了脑缺血再灌流后早期海马CA1锥体神经元电压依赖性L型钙通道的变化.以改良的四血管闭塞法制作大鼠15 min前脑缺血模型,在急性分离的海马CA1神经元上,采用膜片钳细胞贴附式记录L型电压依赖性钙通道电流.脑缺血后CA1神经元L型钙通道的总体平均电流明显增大,这是由于通道的开放概率增加所致.进一步分析单通道动力学显示,脑缺血后通道的开放时间变长,通道的开放频率增大.研究结果提示L型钙通道功能活动增强可能参与了缺血后海马CA1锥体神经元的细胞内钙浓度升高.     

镉对大鼠心室肌细胞动作及L-型钙电流的影响

目的:探讨镉(Cd)对大鼠心室肌细胞动作电位(AP)及L-型钙电流(ICa-L)影响。方法:用常规微电极和全细胞膜片钳技术记录心肌细胞动作电位和ICa-L。结果:①不同浓度的CdCl2可降低大鼠心肌细胞动作电位幅值(APA),缩短复极化时程(APD)。②不同浓度的CdCl2明显抑制大鼠心室肌细胞钙通道电流。结论:CdCl2抑制大鼠心室肌细胞动作电位和ICa-L,可能是Cd对心肌毒性的重要机制之一。     

白细胞介素-2降低缺氧/复氧心肌细胞对细胞内钙的处理能力

目的 :研究在正常和缺氧 /复氧过程中白细胞介素 2 (IL 2 )对心肌细胞收缩和细胞内钙的处理能力的影响。方法 :采用酶解分离大鼠心室肌细胞化学缺氧模型 ,用视频跟踪系统和细胞内双波长钙荧光系统检测单个心肌细胞收缩和细胞内钙的变化。结果 :①缺氧过程中 ,心肌细胞收缩被抑制 ,钙瞬变幅度降低、静息钙水平增高 ,咖啡因诱导的钙释放减少 ,但对细胞膜L -型钙通道活性无明显影响 ;复氧期间 ,各指标不能恢复到对照水平。②IL 2 (2× 10 5U/L)抑制心肌细胞收缩 ,使钙瞬变幅度降低、静息钙水平增高 ,使咖啡因诱导的钙释放减少。③在缺氧期间加入IL 2 (2× 10 5U/L)后 ,复氧期间各参数回复均减慢。结论 :缺氧时同时存在IL 2 ,可加剧复氧时心肌细胞收缩功能和钙处理能力的降低 ,这可能与心肌细胞肌浆网内贮钙释放减少有关。     

内皮素-1通过L-型钙通道的Ca^2＋内流和钙致钙释放诱导心肌细胞内[Ca^2＋]的增加

本研究利用fura-2-AM荧光成像和膜片钳技术,发现内皮素-1（Endothelin-1,ET-1）可显著提高大鼠分离心肌细胞内钙离子水平（[Ca^2＋]i）,激活心肌细胞钙通道．ETA受体阻滞剂BQ123能够消除ET-1提高[Ca^2＋]i的效应,而ETB受体阻滞剂BQ788对该效应无影响,用ryanodine受体阻断剂ryanodine（10μmol／L）预处理,可以使ET-1诱导的[Ca^2＋]i的增加抑制46.7％,蛋白激酶A（PKA）的抑制剂、蛋白激酶C（PKC）的抑制剂和血管紧张素Ⅱ-型受体（ATI receptor）的抑制剂都能够抑制ET-1诱导的[Ca^2＋]i的增加,本研究发现ET-1能够提高全细胞L-型钙通道电流的幅度,增加L-型钙通道单通道的开放概率．并且BQ123完全阻止了ET-1诱导的L-型钙通道开放概率增加的效应．本研究证明了ET-1通过一系列机制调节钙超载,包括L-型钙通道的激活,钙致钙释放（CICR）,ETA受体,PKC,PKA和血管紧张素Ⅱ-型受体也参与到了这个途径中。     

L型钙流和反向钠-钙交换在豚鼠心室肌细胞兴奋-收缩偶联中的作用

目的 :比较和探讨L型钙流 [ICa(L) ]和反向钠—钙交换 (NCX)在触发豚鼠心室肌细胞兴奋—收缩偶联中的作用。方法 :以分离的豚鼠单个心室肌细胞为对象 ,采用膜片钳和单细胞收缩测量技术 ,给予 35℃的各种含药物细胞外液快速灌流 ,同时记录ICa(L) 和细胞收缩。结果 :①在 +10mV的钳制电压 ,使用硝苯地平 (Nif) 10～ 10 0 μmol/L和Nif 30 μmol/L +Cd2 +30 μmol/L ,阻滞ICa(L) 越多 ,细胞收缩被阻滞得越多 ,呈线性相关。②在 +5 0mV的钳制电压 ,Nif 10 0 μmol/L以及Nif 30 μmol/L +Cd2 +3 0 μmol/L仅能抑制部分细胞收缩 ,但剩余的细胞收缩起始时间明显延迟 ,且能被 5mmol/LNi2 +所阻滞。③在 +10 0mV的钳制电压 ,细胞收缩起始时间较 +5 0mV明显延迟 ,且不能被Nif 10 0 μmol/L和Nif 30 μmol/L +Cd2 +30 μmol/L所阻滞。结论 :在生理条件下 ,ICa(L) 是触发心室肌细胞兴奋—收缩偶联的主要途径 ,但在膜电位 >+5 0mV时 ,反向NCX也参与兴奋—收缩偶联。     

人参皂甙单体R_(b1)对心肌作用的单钙通道分析及电子自旋共振谱研究

用连细胞斑片钳技术,在Wistar大鼠单个心室肌细胞上记录了T型、L型、B型钙通道的单通道活动。人参二醇组皂甙单体R_(bl)(250μg/ml)显著抑制3种类型钙通道的活动,使其开放概率减少与开放时间缩短,对通过通道的离子流幅度无明显影响。用电子自旋共振法测定了培养心肌细胞的自由基含量。R_(bl)(30μg/ml)显著抵消黄嘌呤(0.42mmol/L)-黄嘌呤氧化酶(5.3nmol/L)所致的自由基含量增多。