海葵毒素对心肌钠通道开放模式，动作电位及心电图QT周期的影响

应用膜片箝技术记录游离豚鼠心肌细胞的钠通道电流,细胞内微电极技术记录心室乳头肌的动作电位和心电图机记录豚鼠的心电图,使用与心肌;细胞钠通道有高度亲和力的海葵毒素（sea anemone toxin,ATXⅡ）改变钠通道开放的动力过程,从三个水平来研究钠通道,动作电位,心电图变化的关系,并试图探讨长QT综合征（long QT syndrome,LQTs)的发病机制,结果显示,ATXⅡ使钠通道的开放频率增加,钠通道中“长时间开放模式”的开放时间常数增大,动人电位的持续时间APD50和APD50也分别增加了23％和27％,ATXⅡ使动物心电图QT间期延长18．6％,QTc(校正的QT间期）增大18．9％,这些结果提示,钠通道动力过程的变化对动作电位和心电图QT间期有重要影响,钠通道功能或结构的变异可能是临床上部分长QT综合征产生的原因。     

乳酸左氧氟沙星对豚鼠心肌细胞电生理的影响

目的了解乳酸左氧氟沙星(LVFX)对豚鼠心室肌细胞电生理的影响.方法经腹腔注射不同剂量的LVFX,记录并分析注药后5～360 min豚鼠Ⅱ导联心电图的QT间期,以及校正的QT间期(QTc).采用全细胞膜片钳技术,记录不同浓度LVFX对体外单个心室肌细胞的延迟整流钾电流(IK)的作用.结果①LVFX给药量为200 mg/kg时,心电图QT间期延长19.38%±3.15%(P＜0.05);在50 mg/kg和100 mg/kg等较低剂量时,QT间期延长不明显(P＞0.05).②LVFX抑制IK电流,且抑制作用呈现电压依赖性和浓度依赖性.结论LVFX可能通过抑制心肌细胞IK电流引起心脏QT间期延长,临床应谨慎使用.     

心肌细胞晚钠通道的四种开放模式及其对动作电位的影响

应用膜片箝技术记录豚鼠游离心室肌细胞钠通道电流,发现晚钠通道电流可分为四种开放模式;单个短暂开放,散在开放,长时间长放和爆发型开放。它们的开放机率不一样,其中爆发型的机率为１／２０００,其开放时间常数比前三种大。离细胞体的小片膜电压箝制实验中,亦可观察到晚钠通道的这四种开放模式,它们均可被ＴＴＸ使波动现象基本消失,动作电位时程和有效不应期缩短,静息电位增加,表明晚钠通道的活动在动作电位平台期的形成     

面向短QT综合征的药物作用建模与仿真研究

短QT综合征(short QT syndrome,SQTS)是以心电图QT间期、心室和心房不应期明显缩短为主要显性特征,并伴有晕厥、高发心源性猝死(sudden cardiac death,SCD)和恶性心律失常风险的一类遗传性心肌离子通道病.据目前资料信息,关于SQTS致病机理的报道比较多,而对SQTS药物治疗的报道罕见.为了揭示在SQTS下的药物作用,本文通过计算机仿真构建人体心室细胞和组织的药物作用模型,利用该模型,从亚细胞、细胞、组织三个尺度,模拟SQT1、SQT2和SQT3下的普罗帕酮药物作用过程,并仿真心电图的变化情况.仿真结果表明:在SQT1下普罗帕酮延长了动作电位时程(action potential duration,APD)和心电图QT间期,并降低T波幅值;相反,在SQT2和SQT3下普罗帕酮缩短了APD和QT间期.计算使用药物前后细胞间膜电压和APD空间离散度的变化,定量分析了普罗帕酮降低T波振幅的原因.总之,对SQT1,普罗帕酮有效;对SQT2和SQT3,普罗帕酮没有改变其致心律失常的危险.仿真结果为普罗帕酮用于临床治疗SQTS提供理论参考.     

孕酮对豚鼠心室肌细胞动作电位的影响

目的：观察孕酮(pfogesterone)对心室肌细胞动作电位的影响。方法：采用玻璃微电极技术,引导离体豚鼠心室乳头肌细胞动作电位,观察孕酮不同浓度及作用时间对心室肌细胞动作电位及有效不应期的影响。结果：①较高浓度的孕酮使心室肌细胞动作电位零期最大除极速率(Vmax)和动作电位幅度(APA)降低,使心室肌细胞有效不应期(ERP)延长;②较高浓度孕酮使心室肌细胞动作电位时程APD20缩短;使动作电位时程APD90、APD延长。结论：孕酮具有抑制心室肌细胞Na^ 通道、K^ 通道和Ca^2 通道的作用。     

尿素通道蛋白B基因敲除小鼠心脏电生理特性的改变

目的:研究尿素通道蛋白B(UT-B)基因敲除对小鼠心脏电生理特性的影响。方法:使用常规的心电图、心肌细胞动作电位记录方法和膜片钳实验技术。结果:①UT-B基因敲除小鼠30%发生了不同程度的心律失常,而对照组的野生C57小鼠无一例发生心律失常。②基因敲除小鼠心室肌细胞动作电位幅值(APA)及最大除极速度(Vmax)明显受到抑制(P<0.05),而心室肌细胞动作电位复极50%、90%时程(APD50、APD90)和正常对照组比明显延长(P<0.05)。③基因敲除小鼠心室肌细胞膜上钠离子通道电流幅值和对照组比明显降低(p<0.01)。结论:UT-B基因敲除可以导致小鼠心脏电生理特性发生改变。     

雌、孕激素联合应用对豚鼠心室乳头肌细胞动作电位及收缩力的影响

目的:观察不同浓度17β雌二醇(E2)与孕酮(P)联合运用时豚鼠心室乳头肌细胞动作电位及心肌收缩力的影响.方法:采用常规玻璃微电极技术记录豚鼠心室乳头肌细胞动作电位,生理二道记录仪与示波器连接记录收缩力.结果:①E2与P单独作用可使动作电位时程(APD90、APD)延长,APD20缩短,心肌收缩力降低,APA、Vmax降低.②不同浓度E2与P联合应用,P可加强E2的效应.结论:E2与P可能抑制Ca2 通道、K 通道、Na 通道,不同浓度E2与P联合应用,P可加强E2的效应,这种作用可能呈现浓度依赖性,提示在临床应用中加用孕激素应以低浓度为益.     

低镁和缺镁对离体豚鼠右心室肌单细胞动作电位的效应

取豚鼠右心室肌,在改良 Krebs 溶液灌注下,用微电极记录动作电位(AP)12只豚鼠72次心肌单细胞 AP 有关参数的平均值为:静息电位(RP)-76±9mV;动作电位振幅(APA)107±7mV;动作电位时程(APD)_(_30mv)为254±123ms;APD_(100)为312±133ms。当灌注液中镁离子浓度减低到0.6mol/L 时,72次 AP 的 APD_(_30mv)和APD_(100)分別为对照值的80.7%和83%;在无镁溶液中,改变更为显著,分别为对照值的70.9%和76.7%;RP 和 APA 则变化均不大。实验提示:低镁可使 APD 缩短,从而可能影响体表心电图 T 波的第3位相;此外,APD 的缩短意味着不应期相对缩短,这或许是低镁症时出现室性早搏的因素。     

丹参酮Ⅱ-A磺酸钠对分离的豚鼠心室肌单细胞慢反应动作电位的作用

分离的成年豚鼠心室肌单细胞在高钾(25mmol/L)溶液中部分除极化使钠通道失活,用细胞内刺激诱发慢反应动作电位。20μmol/L 的丹参酮Ⅱ-A 磺酸钠对这种慢反应动作电位有明显的抑制作用。在1—20μmol/L 浓度范围内,丹参酮Ⅱ-A 磺酸钠对0.28μmol/L 的异丙肾上腺素强化的慢反应动作电位有浓度依赖性抑制作用。而且,随异丙肾上腺素浓度的增加(69 nmol/L—0.55μmol/L)抑制作用更加明显。以上结果提示丹参酮 Ⅱ-A 磺酸钠可能是一种钙拮抗剂。50—100μmol/L 的丹参酮 Ⅱ-A 磺酸钠使分离的成年豚鼠心室肌单细胞快反应动作电位的幅度降低,达峰值的时间延长。提示高浓度的丹参酮 Ⅱ-A 磺酸钠对钠通道也有一定的阻断作用。     

9-蒽羧酸对豚鼠心室肌动作电位和L型Ca电流的影响

目的 :研究 9 蒽羧酸 (9 AC)对豚鼠心室肌动作电位 (AP)和L型Ca电流 (ICa)的影响。方法 :电流钳配合制霉菌素膜穿孔方法记录心室肌动作电位 ,用全细胞式膜片钳 (Whole cellrecording)技术记录ICa。结果 :在低Cl-状态下 ,β肾上腺素能受体激动剂异丙肾上腺素 (ISO)可使动作电位时程 (APD)明显延长。 9 AC单独使用时对AP无作用 ,但在ISO的作用下 ,蛋白磷酸酶抑制剂 9 AC可使APD进一步延长 ,ISO和 9 AC的作用可被Ca2 通道阻断剂硝苯地平 (3μmol/L)所反转。电压箝实验发现 ,在 β 肾上腺素能受体激动剂ISO激发下 ,9 AC使ICa的幅度进一步增加。结论 :9 AC与ISO有协同作用。本文结果提示 9 AC敏感性蛋白磷酸酶参与Ca2 通道的调控过程。     

虎杖中白藜芦醇对豚鼠左心室流出道自律组织电活动的影响

目的:研究主要应用细胞内微电极技术研究白藜芦醇对豚鼠左心室流出道自律组织的电生理效应。方法:选取体重250～300g豚鼠,应用玻璃微电极技术记录动作电位并观察给药前后动作电位的变化。观察指标:最大舒张电位(MDP)、动作电位幅值(APA)、0相最大除极速度(Vmax)、4相自动除极速度(VDD)、复极至90%时间(APD90)和自发放电频率(RPF)。结果:白藜芦醇可抑制豚鼠左心室流出道自律细胞的电活动,显著降低左心室流出道自律细胞的APA、Vmax、VDD、RPF(P0.01);而对MDP和APD50及APD90无明显作用(30、60μmol/L)。结论:白藜芦醇可抑制左心室流出道自律细胞的电活动。     

CACNA1C基因突变致L-型钙通道异常与心律失常研究的进展

L-型CaV1.2钙通道广泛表达在心肌细胞中,是钙离子流入心肌细胞的主要通道,其介导的内向电流是心肌兴奋收缩耦联的始动条件,也是心肌细胞动作电位平台期的重要贡献因素。L-型钙通道由功能亚单位α1亚单位(心肌型为CaV1.2)和其他附属亚单位构成。研究发现编码CaV1.2的CACNA1C基因功能获得型与丧失型突变常与包括长QT综合征、Brugada综合征、短QT综合征在内的遗传性心律失常综合征有关。本文将对近年来出现的CACNA1C突变及其导致的各种心律失常进行综述。     

晚钠电流在获得性心血管病合并心律失常发生中的作用及其意义

心肌细胞的晚钠电流出现于动作电位的复极期,正常心肌细胞存在内源性晚钠电流,幅度小;晚钠电流幅度增大可见于长QT综合征3、4、9、10和12型,也见于多种病理及药物作用下,导致动作电位时程延长,诱发恶性室性心律失常,如尖端扭转型室性心动过速等;同时由于平台期延长,钙离子内流时间延长,改变心肌收缩力并参与钙相关心律失常的发生。近年来,随着对心血管疾病及其合并心律失常发病机制的深入认识,发现越来越多的获得性心血管疾病患者心律失常的发生与晚钠电流异常增大相关,极大地扩大了晚钠电流相关心律失常的范畴,选择性晚钠电流抑制剂已成为抗心律失常药物新的亚类。     

化合物QO-58对KCNQ1/KCNE1/IKs通道电流调节作用的研究

慢激活延迟整流钾电流(slowly activated delayed rectifier potassium current,IKs)由KCNQ1通道与KCNE1通道共同编码。KCNQl或KCNEl通道电流功能上调能够引发短QT综合征。全新化学结构化合物QO-58对KCNQ1-5通道具有开放作用。该文采用电生理膜片钳技术探讨QO-58对KCNQl/KCNEl/IKs通道电流作用,观察QO-58的心脏电生理毒性。结果表明,化合物QO-58能够浓度依赖性地增大KCNQ1/KCNE1通道电流,并且引起KCNQ1/KCNE1通道电流电压关系曲线向超极化方向移动。QO-58能够轻微增大豚鼠心室肌IKs通道电流,但对豚鼠乳头肌动作电位时程无显著影响。结果提示,QO-58心脏电生理毒性较低,具有进一步研发成为治疗兴奋性增强等相关疾病的新型药物的潜力。     

三氧化二砷对心肌细胞膜延迟整流钾通道蛋白表达的影响研究

目的:观察不同剂量的三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)对心肌细胞膜上延迟整流钾电流蛋白表达的影响。方法:将豚鼠随机分为4组:正常对照组、As2O3小剂量组(0.4 mg/kg)、中剂量组(0.8 mg/kg)、大剂量组(1.6 mg/kg),给药后不同时间间隔记录心电图,测量QT间期和RR间期,计算QTc的值的变化,同时应用荧光免疫组化技术检测心肌延迟整流钾通道IKr、IKs通道蛋白的表达量。结果:1在不同剂量的As2O3作用下,0.8 mg/kg和1.6 mg/kg As2O3组的豚鼠QTc明显延长,并且这种延长作用与给药剂量和时间密切相关。在2 h的观察时间内,0.8 mg/kg和1.6 mg/kg As2O3分别使QTc从对照组的324±7 ms延长到368±11 ms(P0.01)和388±11 ms(P0.01)。2大剂量组豚鼠心肌缓慢型延迟整流钾通道Kv LQT1和GPERG蛋白表达与对照组相比显著降低(P0.01)。结论:As2O3对豚鼠心肌QT间期有明显延长效果,其机制可能与降低Kv LQT1和GPERG蛋白的表达,影响了钾通道的功能有关。     

苦参碱对哇巴因诱导钠电流改变的调节作用

目的:探讨苦参碱拮抗哇巴因诱导的心律失常的作用机制。方法:应用全细胞膜片钳技术记录哇巴因对单个豚鼠心室肌细胞的Na+电流和动作电位时程作用后,观察苦参碱对哇巴因诱导Na+电流和动作电位时程改变的恢复作用。结果:1 5μmol·L-1哇巴因延长APD50从给药前476±40.7 ms增加到744±62.9 ms(n=6,P0.05),APD90从给药前499±84.9 ms增加到775±87.7 ms(n=6,P0.01),100μmol·L-1苦参碱恢复APD50至603±79.0 ms(n=6,P0.05),APD90至630±81.6 ms(n=6,P0.05);2 5μmol·L-1哇巴因可增加钠电流的峰值,在-20 m V电压条件下,5μmol·L-1哇巴因增加INa,由正常-40.9±2.32 p A/p F增加到-55.2±2.26 p A/p F(n=8,P0.05),100μmol·L-1苦参碱减少INa至-34.6±2.14 p A/p F(n=8,P0.05);5μmol·L-1哇巴因右移钠通道的激活曲线,并左移钠通道的失活曲线从而改变通道动力学特性;100μmol·L-1苦参碱可抑制哇巴因诱导的INa的增加,并恢复Na+通道动力学特性接近正常。结论:苦参碱拮抗哇巴因诱导的心律失常机制与其抑制哇巴因诱发细胞水平Na+电流的增加,缩短哇巴因诱发APD的延长有关。     

用新型四极单导管技术同时测定在体心脏同一位点的APD和ERP

动作电位间期(APD)与有效不应期(ERP)及其比值(ERP/APD)是评价抗心律失常药物的重要指标。以往测定在体心脏的APD和ERP是采用分离的两根导管。一根是记录单相动作电位(MAP)的接触电极导管;另一根是起搏导管。用这种方法测定的APD和ERP之间的相关性很差,这可能是由于两根导管处在心室     

电压门控钠离子通道β亚基的研究

电压门控钠离子通道对Na+的选择性通透是神经元等兴奋性细胞产生动作电位的基础。该通道为跨膜蛋白,主要是由形成孔道的α亚基和一个或几个辅助性的β亚基组成,近年来发现,β亚基对α亚基的调节主要是在调节钠通道的膜上表达和亚细胞定位方面。由于β亚基的突变不仅能够引起动作电位的传导异常,导致神经元功能障碍,引发多种心脏系统疾病,包括恶性心律失常、Brugada综合征、QT间期延长综合征及其他传导性疾病,还能引起亨廷顿病(Huntigton’s diaease,HD)等神经系统疾病。本文就近几年钠离子通道β亚基生理功能的研究及其突变体与疾病的关系等方面作一阐述。     

尿素通道蛋白B基因敲除对小鼠心电图与心肌动作电位的影响

尿素通道蛋白B(UT-B)为介导尿素跨膜转运的通道蛋白, 在肾脏和其他肾外组织, 如红细胞、脑、心脏、膀胱和睾丸等组织、细胞中广泛表达. 为探讨UT-B缺失对心脏表型的影响,应用RT-PCR, Western blot检测UT-B mRNA, UT-B蛋白在野生型小鼠(UT-B^+/+)和UT-B基因敲除纯合子小鼠(UT-B^-/-)心脏组织的表达情况, 对比观察6, 16, 52周UT-B基因敲除纯合子(UT-B^-/-)与野生型小鼠肢体Ⅱ标准导联心电图, 应用悬浮微电极法记录分离的16周小鼠心室肌细胞动作电位各参数变化. 结果显示UT-B的mRNA和蛋白在UT-B^+/+小鼠心脏有表达, 而UT-B^-/-小鼠无表达; UT-B^-/-小鼠P-R间期((43.5 ± 4.2), (45.5 ± 6.9), (43.8 ± 7.6)ms)明显长于UT-B^+/+小鼠((38.6 ± 2.9), (38.7 ± 5.6), (38.2 ± 7.3)ms, P<0.05), 随增龄P-R间期无明显延长, 但老龄组(52周)Ⅱ度和Ⅲ度房室传导阻滞发现率超过20%; 动作电位记录结果显示UT-B^-/-小鼠的动作电位幅值(APA), 动作电位最大除极速度(V_max)与UT-B^+/+小鼠比较, 前者明显受到抑制(P < 0.05), 其APD50, APD90明显延长(P < 0.05). 总之, 本研究发现野生型小鼠心肌有UT-B表达, UT-B基因敲除导致小鼠进展型心脏传导阻滞, 提示UT-B在介导心肌电生理特性方面有重要作用.     

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。