人诱导多能干细胞分化的心肌细胞电生理鉴定

本文旨在研究人诱导多能干细胞分化的心肌细胞(human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes,hiPSC-CMs)的电生理特性。采用时序性短暂激活/短暂抑制Wnt信号通路的方法将未分化的IMR90-4细胞系定向诱导分化为心肌细胞。用免疫荧光染色法和流式细胞术检测心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)蛋白表达,计算hiPSC-CMs的分化率。用膜片钳技术记录hiPSC-CMs的动作电位,根据动作电位的表现对心肌细胞进行分类,并进一步分析电生理特征。结果显示,hiPSC-CMs的纯度大于95%。根据动作电位的表现,hiPSC-CMs可分为心房肌样细胞、心室肌样细胞和窦房结样细胞。其中,心室肌样细胞的动作电位时程(action potential duration,APD)、动作电位幅度(action potential amplitude,APA)和最大去极化速率(dV/dt_(max))均大于心房肌样细胞和窦房结样细胞,窦房结样细胞的d V/dt_(max)低于心室肌样细胞和心房肌样细胞。以上结果表明hiPSC-CMs纯度高,并且分化出的三种不同类型的心肌细胞具有和成熟心肌细胞相似的动作电位特征。     

乙醇对大鼠心肌动作电位及人Kv1.5通道的影响

为了研究乙醇对心肌动作电位的作用及其机制,本实验采用标准玻璃微电极细胞内记录技术记录离体大鼠心肌细胞的动作电位(action potential,AP),采用全细胞膜片钳技术记录HEK293细胞上表达的人Kv1.5(human Kv1.5,hKv1.5)通道电流,观察6.25、12.5、25.0、50.0、100.0及...     

利用普通电极导管测定在体心脏单相动作电位的研究

采用吸引电极记录的在体心脏单相动作电位(MAP)与同时用玻璃微电极记录的单个心肌细胞的跨膜动作电位(TAP)具有同样的形态。然而,因吸引部位心肌损伤、出血、MAP波形畸变、振幅下降等,限制了实验,尤其是临床研究的应用。1983年国外有人利用特制的接触电极导管稳定地记录了人的在体心脏MAP。我们利用普通国产电极导管也较理想地测定到了兔和人的在体心脏MAP。现介绍如下。     

测定人和动物心脏单相动作电位的新方法

用吸引电极记录人和动物在体心脏的单相动作电位(MAP),虽可获得心肌细胞群电活动的某些信息,但由于吸引电极对心肌细胞的损伤,因而限制了临床应用。本文介绍用接触电极导管代替吸引电极记录MAP的方法。对接触电极的制备、实验程序、MAP的形态、测量、特征以及应用价值均作了简要说明。     

兔肺静脉肌袖心肌细胞动作电位的特性和一些离子流机制

研究兔肺静脉肌袖心肌细胞（cardiomyocytes from rabbit pulmonary vein sleeves, PVC）动作电位的特性和一些离子流机制——内向整流钾电流（IKl）、瞬时外向钾电流（ITo）和非选择性阳离子流（I NSCC）,并与左心房心肌细胞（left atrial cardiomyocytes,LAC）进行比较。采用全细胞膜片钳技术,记录动作电位和上述各离子流。发现PVC动作电位时程（action potential duration,APD）较LAC的明显延长,并可以诱发出第二平台反应。PVC上存在I NSCC. PVC的IKl、I To和I NSCC电流密度均较LAC的明显减小。PVC和LAC存在复极离子流的差异,这种差异构成了两者动作电位差异的基础,进而可能成为肺静脉肌袖致心律失常特性的重要离子流机制。     

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。     

Calcineurin在心衰小鼠左心室跨壁电压依赖性钾电流下调中的作用

本文旨在探讨钙调神经磷酸酶(calcineurin,Ca N)在心衰心脏左室跨壁电压依赖性钾电流下调中的作用及意义。主动脉弓部分结扎法制备小鼠压力超负荷心衰模型,采用全细胞膜片钳技术,记录应用Ca N抑制剂环孢素A(cyclosporine A,Cs A)后,假手术或心衰小鼠心室肌内膜下(subendocardial,Endo)、外膜下(subepicardial,Epi)心肌细胞电压依赖性钾电流各种成分及动作电位(action potential,AP)的变化。结果显示:各组小鼠左室游离壁心肌细胞的Ca N活性存在明显区域性差异,Endo细胞Ca N活性均高于Epi。心衰时Endo、Epi细胞Ca N活性明显升高,而使用Cs A后Ca N活性降低。在心衰模型小鼠上,Cs A可部分逆转Ito密度的下调,完全逆转Endo和Epi细胞IK,slow密度的下调,完全逆转Endo细胞Iss密度的下调。Cs A可部分逆转心衰小鼠心室肌细胞动作电位时程(action potential duration,APD)的延长,使得增高了的AP跨壁复极离散度(transmural dispersion of repolarization,TDR)明显降低,Endo、Epi细胞APD90的比值由心衰时的4.8:1恢复到2.6:1。以上结果提示,心衰时Endo、Epi细胞Ca N不同程度的激活是电压依赖性钾电流非同步下调,AP的TDR增大的重要原因,抑制Ca N可望成为防治心衰心律失常和猝死的新策略。     

VE对培养的鼠心肌细胞氧自由基损伤的影响

本文通过向培养基中加入黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶系统造成细胞的氧自由基损伤,以心肌细胞动作电位和膜通透性的改变为指标,从细胞水平观察了V_E对氧自由基损伤的影响。实验结果:XOD组心肌细胞动作电位各电参数明显降低,与对照组比较有明显差异(P<0.05—0.001),BaCl_2引起心肌细胞停跳的阈浓度减低(P<0.05),而V_E组与XOD组比较, 动作电位各电参数增高(P<0.05—0.001),BaCl_2的阈浓度增高(P<0.05)。提示V_E对黄嘌呤和黄嘌呤氧化酶引起的培养心肌细胞氧自由基损伤具有保护作用。     

培养的小鼠心室肌细胞动作电位的波型分析

本实验自新生昆明小鼠心室分离心肌细胞,用80％MEM+20％小牛血清培养四天,成功地制备了保持在体心室肌细胞电生理特性,并能自发发放快反应动作电位的培养心肌细胞模型;并根据V_(max)的区别,把培养的小鼠心肌细胞动作电位分为快反应,中间过渡型与慢反应三种类型。     

50 Hz滤波电路对心肌细胞动作电位波形记录和波形分析的影响

目的 :研究微电极放大器中的 5 0Hz滤波电路对心肌细胞动作电位波形及各项参数的影响。方法 :将心肌细胞动作电位经玻璃微电极、微电极放大器、微分器、A/D转换器输入微型计算机。在使用和不使用微电极放大器中5 0Hz滤波功能两种情况下 ,对心肌细胞动作电位波形进行比较分析 ,并用快速傅立叶变换进行频谱分析。结果 :使用微电极放大器中 5 0Hz滤波功能情况下 ,动作电位波形在 0期严重失真 ,上升时间延长 ,最大上升速度减小 ,其它参数无显著变化。结论 :心肌细胞动作电位波形中含有较大 5 0Hz信号成分 ,在研究心肌细胞动作电位信号时 ,不能使用 5 0Hz滤波器。如果使用 5 0Hz滤波器 ,会造成动作电位波形严重失真 ,影响实验结果     

用单相动作电位研究触发性心律失常

触发性心律失常(triggered arrhythmia)以冲动起源异常机制为特征受到临床的普通重视。近年来,接触电极或接触电极导管记录人或动物心内、外膜单相动作电位新技术的出现,为在整体动物或人心脏上获得触发性活动提供了前提。目前,单相动作电位(mono-phasic action Potential,MAP)已用于冠状动脉搭桥术中的局部心肌缺血、心肌电生理     

肌苷对缺氧心肌跨膜电位和收缩强度的影响

本工作在正常和缺氧情况下,观察肌苷对豚鼠心室乳头肌跨膜电位和收缩强度的影响。结果表明肌苷使正常心肌细胞动作电位时间(APD_(10)、APD_(50)延长。在缺氧心肌,肌苷使细胞静息电位增大,动作电位去极化幅度增高,零期最大去极化速度加快和动作电位时间延长。肌苷增加正常心肌收缩力,使缺氧心肌收缩的衰减显著缓和,亦即使收缩功能改善,且表现剂量-依从性。肌苷对心肌细胞跨膜电位的影响提示它很可能有抗心律失常作用,特别是在缺氧心脏。肌苷对离休乳头肌收缩的影响,证明其对心肌有直接的强心作用。     

小鼠胚胎心肌细胞的分离及电生理特性

本文旨在探索小鼠胚胎心肌细胞的分离方法并观察其电生理特性。应用胶原酶B消化法获得不同时期单个小鼠胚胎心肌细胞;利用全细胞膜片钳技术,记录胚胎心肌细胞的超极化激活的非选择性内向阳离子电流(If)和L-钙电流(ICa-L),并用电流钳记录其自发性动作电位。胚胎心肌细胞通过相差显微镜依据其形态和自发性收缩进行鉴定。本法分离所获得的胚胎心肌细胞容易进行全细胞膜片钳记录,可用于记录If,ICa-L．电流和自发性动作电位,己证实胚胎心肌细胞If和Ica-L的电生理特性与成年起搏细胞或心肌细胞相似。本实验建立的分离方法简单、稳定、有效、可靠,最早可获得8．5d的胚胎心肌细胞。胚胎心肌细胞的电生理记录为探索胚胎心肌细胞的电生理特性提供了一个可用的模型,并可能为某些心脏疾病产生的机制提供实验依据。     

海葵毒素对心肌钠通道开放模式、动作电位及心电图QT间期的影响

应用膜片箝技术记录游离豚鼠心肌细胞钠通道电流, 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, 动作电位的持续时间APD50和APD90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。     

锰在培养大鼠心肌细胞上抗氧化损伤作用

本文以心肌细胞动作电位与自发性搏动为指标看到,向培养基中加入0.1ppm MnCl_2对抗0.42mMOL/L黄嘌呤与5.3nMOL/L黄嘌呤氧化酶(X-XOD)对培养的心肌细胞的损伤作用。这可能是锰通过含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)清除X-XOD诱发的超氧阴离子自由基(O_2)所致。     

用心电图机描记蟾蜍心脏单向动作电位

以细胞内微电极技术测定心肌细胞动作电位,或用接触电极引导心脏单向动作电位,常用的显示或记录动作电位仪器有示波器、记录仪等。另外还需要不少配套设备(如示波照像机),这不是所有实验室都能办到的。我们利用现有设备,摸索出一种以心电图机为主描记蟾蜍在体心脏单向动作电位的方法,已经用于教学。     

组胺对培养新生大鼠心肌细胞自发性搏动及动作电位的影响

以培养大鼠乳鼠心肌细胞为模型,观察组胺对培养心肌细胞自发性搏动频率及动作电位的影响。结果表明：组胺０．１－１０ｕｍｏｌ／Ｌ可以引起剂量依赖性的心肌细胞搏动频率的增快,而且这种效应呈时间依赖性。组胺１０ｕｍｏｌ／Ｌ可以使心肌细胞动作电位的幅度（ＡＰＡ）,最大上升速率（Ｖｍａｘ）及超射（ＯＳ）明显增加,动作电位持续时间（ＡＰＤ５０和ＡＰＤ９０）明显延长,窦性周长（ＳＣＬ）明显缩短。以上结果提示,组胺致     

兔前腔静脉心肌细胞动作电位和非特异性阳离子通道电流特性的研究

作为阵发性房颤的另外一个重要异位兴奋灶的起源部位,与右心房相比,上腔静脉有着独特的电生理学特性．本实验中,通过对兔的前腔静脉观察发现,在不同刺激频率下,前腔静脉心肌细胞APD90明显大于右心房;右心房和前腔静脉心肌细胞均可出现传导阻滞;少数前腔静脉心肌细胞可出现类似起搏细胞的慢反应动作电位与早期后去极化（EAD）．进一步对去极化的电流进行分析时,实验证明,兔右心房和前腔静脉心肌细胞均存在一种特殊的离子通道电流：非特异性阳离子通道电流（nonselective cation current,NNs）;前腔静脉的,NNs峰值电流密度小于右心房;去除细胞外二价阳离子和葡萄糖的灌流液可激动这种INs;在右心房心肌细胞上阻断INs,动作电位时程明显增大;在前腔静脉心肌细胞上激动INs,动作电位时程缩短．结果表明,前腔静脉心肌细胞具有异位激动能力及传导阻滞的条件;兔右心房和前腔静脉心肌细胞的动作电位时程的大小存在显著差异,部分由于氐。在二者之间分布的差异所致;INs的激动剂或阻滞剂可以影响兔右心房或前腔静脉心肌细胞动作电位时程,从而可能影响前腔静脉出现早后去极化和电传导阻滞的发生．兔心房上的INs与TRPC3通道非常近似,它在阵发性心房颤动机制中可能起到一定的作用．     

银杏苦内酯B对缺血豚鼠心室肌动作电位、L-型钙电流和延迟整流钾电流的作用

目的:研究银杏苦内酯B对正常和缺血心室肌细胞动作电位(action potential,AP),L-型钙电流(L-type calcium current,ICa-L)、延迟整流钾电流(Delayed Rectifier Currennt,IK)的影响.方法:用常规细胞内微电极方法记录豚鼠心室肌细胞动作电位,用全细胞膜片钳技术记录游离心室肌细胞离子流.结果:①在生理条件下,银杏苦内酯B可缩短心室肌细胞动作电位时程 (action potential duration,APD),但对AP其他参数无影响,银杏苦内酯B可增大IK,呈浓度依赖性,但对ICa-L无显著作用;②在缺血条件下,APD50、APD90明显缩短,RP、APA减小,Vmax减慢,而银杏苦内酯B则可延缓和减轻缺血所引起上述参数的变化;3.在缺血条件下,IK和ICa-L均受到抑制,但加入银杏苦内酯B后可逆转缺血所造成这两种离子流的减小.结论:银杏苦内酯B可对抗心肌缺血所引起的心肌电生理的变化,提示银杏苦内酯B可预防心律失常的发生.     

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。