跳动心肌细胞微型培养模型的建立及应用

自Harary最初报告了培养的心肌细胞能够继续跳动以来,跳动心肌细胞培养模型已被广泛应用于心肌功能、代谢及结构的研究,并取得了不少成绩。跳动心肌细胞培养还可用于检测血清或其制品中是否存在影响心肌收缩、代谢或具有心肌毒性物质。我国中医研究院西苑医院基础研究室应用此模型进行中药     

地高辛抗血清阻断内洋地黄素对心肌缺血/再灌注损伤的影响

目的：探讨地高辛抗血清对大鼠实验性心肌缺血／再灌注损伤（MI／R）的心肌氧化应激的影响。方法：采用左冠状动脉前降支结扎30min,复灌45min建立在体大鼠MI／R模型。SD大鼠随机分成假手术组、缺血／再灌注模型组、生理盐水组、维拉帕米组、小、中、大剂量地高辛抗血清组：于再灌注45min后检测左室心尖部缺血区心肌中内洋地黄素含量、心肌细胞膜Na^＋,K^＋-ATP酶和SOD活性以及MDA含量,光镜下观察心肌组织形态学变化。结果：MI／R组和生理盐水组大鼠心肌组织内洋地黄素水平明显升高,细胞膜Na^＋,K^＋-ATP酶活性明显下降,心肌组织SOD活性降低,MDA水平升高。治疗组包括维拉帕米组均能减轻心肌组织结构损伤,降低MDA水平,部分恢复SOD活性;但只有地高辛抗血清能降低心肌组织内洋地黄素水平,恢复心肌细胞膜Na^＋,K^＋-ATP酶活性。结论：地高辛抗血清通过拮抗内洋地黄素,恢复心肌细胞膜Na^＋,K^＋-ATP酶活性,从而减轻缺血／再灌注时的氧自由基损伤。     

心肌细胞间的连接和信息交通

心肌细胞相互连接处特化为闰盘,主要由粘连膜、桥粒和缝隙连接组成。缝隙连接中有1～2um的孔洞,称为连接膜通道,能容许离子和小分子的物质自由通过,兴奋能够以电偶联的形式传递,因此心肌是一个机能合胞体。缺氧、缺血、代谢抑制或洋地黄类药物中毒时,心肌细胞内游离钙离子浓度增加或pH值降低,使连接膜通道通透性降低,引起心脏兴奋传导速度减慢,导致心律失常。     

心肌力学和心肌收缩性能的评定

心肌收缩性能是决定心脏泵血功能的内在因素,传统的血流动力学理论不能完整地描述和阐明心肌收缩性能的特征和本质,泵功能指标也难以反映收缩性能的水平。心肌力学在于研究心肌的张力、长度和缩短(及延长)速度等力学特性,并用这三个力学参数的相互关系来表达心肌的收缩性能。在此基础上,提出了一系列直接反映收缩性能的指标,以测量心肌纤维收缩成分的缩短速度为基础,将心肌的负荷状态与收缩性能的改变区分开来,因而成为评定心肌功能的有效手段,广泛应用于心脏学科的基础理论和临床研究中。本文对心肌力学的基本理论以及评定收缩性能的方法、指标和原理作简要介绍。     

游离脂肪酸(FFA)和急性心肌梗塞

本文综述了近年来关于急性心肌缺血后高 FFA 血症的发生、有害作用以及抗高 FFA 血症的措施等主要进展情况。急性心肌缺血后,血中 FFA 迅速升高,而高 FFA 血症可加重心肌缺血程度、扩大梗塞范围、减弱心肌收缩功能,并且还可能引起严重心律失常。其作用机制一般认为是:FFA 可导致酸中毒,并和心肌细胞内阳性离子结合形成皂盐,破坏生物膜,降低细胞内 Ca~(++)、Mg~(++)离子的浓度;此外,继发性脂酰 CoA 在细胞内堆聚可抑制各种有关代谢酶。近来证明:通过改善 FFA 代谢、抑制 FFA 升高,对减轻心肌缺血损害,改善心肌收缩功能以及降低心律失常发生率均取得较好效果,从而为防治急性心肌梗塞及其并发症方面开辟了一个新途径。     

前,后负荷及心肌收缩力对用背向散射积分进行超声组织定征的影响

研究26只杂狗前负荷、后负荷和心肌收缩力等血流动力学变化对心肌背向散射积分(IB)的影响。用血流散射作心肌IB测量的定标,对容量灌注(前负荷改变)期间、主动脉收缩(后负荷改变)期间和多巴酚丁胺胺及普萘洛尔灌注(收缩力改变)期间的心肌IB进行测量。通过在室间隔、心室后壁的检测发现,前、后负荷和心肌收缩力对定标心肌的IB没有显著性影响。前负荷、后负荷的变化对IB的心动周期的变异幅度无显著影响。但多巴酚丁胶产生的IB的周期性变异幅度有显著增加,而普萘洛尔引起的IB的周期性变异幅度显著降低。这些资料显示,定标的心肌IB不受前、后负荷及心肌收缩力的影响,但IB的周期性变异幅度受心肌收缩力的影响。我们用血液散射作心肌IB的定标测量,结合IB的周期性变异幅度,可以精确地估测心肌的静力学(与纤维化、水肿、坏死等组织学改变有关)和动力学(与肌节长度、肌纤维方向等收缩力因素有关)性质。     

基质金属蛋白酶在心肌缺血再灌注损伤中的作用

肌缺血再灌注损伤是指缺血心肌组织在恢复血流供给后,其细胞代谢功能障碍及结构破坏反而加重的现象,主要表现在心肌收缩与舒张功能障碍、血管内皮功能障碍、微循环血流紊乱、细胞代谢失调、电解质平衡紊乱、细胞凋亡与坏死等,并伴随着氧自由基的大量产生和毒性损伤以及炎症反应的激活,是一个极其复杂的病理过程。基质金属蛋白酶(MMPs)及其组织抑制物(TIMPs)是心肌组织中多种细胞分泌的内源性细胞因子,其作用涵盖了细胞外基质降解、炎症反应激活、调节血管功能、影响细胞凋亡与存活等众多病理生理过程,而这些过程均在心肌缺血再灌注损伤中发挥着重要的作用。     

基质金属蛋白酶在心肌缺血再灌注损伤中的作用

肌缺血再灌注损伤是指缺血心肌组织在恢复血流供给后,其细胞代谢功能障碍及结构破坏反而加重的现象,主要表现在心肌收缩与舒张功能障碍、血管内皮功能障碍、微循环血流紊乱、细胞代谢失调、电解质平衡紊乱、细胞凋亡与坏死等,并伴随着氧自由基的大量产生和毒性损伤以及炎症反应的激活,是一个极其复杂的病理过程。基质金属蛋白酶（MMPs）及其组织抑制物（TIMPs）是心肌组织中多种细胞分泌的内源性细胞因子,其作用涵盖了细胞外基质降解、炎症反应激活、调节血管功能、影响细胞凋亡与存活等众多病理生理过程,而这些过程均在心肌缺血再灌注损伤中发挥着重要的作用。     

心衰时心肌收缩蛋白分子基因表达和心肌收缩力的相互关系

目的和方法：本文通过ＤＯＣＡ硅胶管皮下埋入法建立大鼠心力衰竭模型,比较正常与心衰大鼠心肌收缩力的变化。采用ＲＮＡｓｌｏｔｂｌｏｔ杂交从基因转录水平检测正常与心衰大鼠心肌组织中心肌收缩蛋白分子基因αｃａｒｄｉａｃａｃｔｉｎ与αＭＨＣ表达的变化。结果：（１）心衰大鼠心肌收缩力较正常大鼠明显降低;（２）心衰大鼠与正常大鼠相比,心肌收缩蛋白分子基因αｃａｒｄｉａｃａｃｔｉｎ表达水平未见有统计学意义的变化,而αＭＨＣ表达水平呈显著降低（下降２１．３０％,Ｐ＜０．０５）;（３）αＭＨＣｍＲＮＡ的含量与心肌收缩力的大小存在线性正相关（ｒ＝０．４１４３,ｎ＝４３,Ｐ＜０．０５）。结论：αＭＨＣ基因表达水平的下降是心衰时心肌收缩力减退的主要分子基础之一,且与心肌收缩力的大小存在线性正相关     

5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷对缺血心肌的保护及其机理

心肌对缺血非常敏感,冠状动脉血流被阻断仅1分钟,缺血心肌的收缩功能即迅速丧失,而且这一局部功能性损害可持续数小时甚至数天。缺血后心肌功能性恢复的障碍是由于ATP、GTP、CTP等各种瞟呤核苷酸不能得到及时的补充所引起的。国外一些学者研究了一种嘌呤前身5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷(5-amino-imidazole-4-carboxamide riboside,简写为AICAriboside)在正常心肌的代谢途径,并发现它对缺血后心肌的修复过程有促进作用。     

心肌肥厚过程中PKC的双刃剑作用

在慢性压力超负荷致心肌肥厚过程中,蛋白激酶C(PKC)是促心肌细胞肥大信号转导通路上的关键分子。心肌中PKC存在多种异构体,其各自的功能与作用尚不清楚。借助于PKC的选择性激动剂与抑制剂、腺病毒转染或转基因模型的研究表明,不同种属心肌中共同拥有的PKC有四种,它们的作用分别为:PKCε、PKCβ与PKCδ均可独立介导心肌细胞肥大,相互间能发挥代偿作用;激活PKCα与PKCβ亦可导致心肌收缩性能降低,相反,激活PKCε可增强心肌收缩性能。PKC的这种既可促进心肌发生代偿性肥厚,又可降低心肌收缩性能而引起失代偿的双重作用,在肥厚心肌向心衰转化过程中值得关注。     

双核素心肌显像和门控心肌灌注显像检测糖尿病心肌病的临床应用

目的:采用一日法静息99mTc-甲氧基异丁基异腈(MIBI)及18 F-脱氧葡萄糖(FDG)双核素同时采集(DISA)心肌灌注代谢显像与门控心肌灌注显像,评价糖尿病心肌病(DCM)患者心肌灌注、存活和心功能状况。方法:36例临床诊断为DCM患者,进行99mTc-MIBI和18F-FDG DISA灌注代谢显像及门控心肌灌注显像。结果:36例DISA显像中,26例为灌注/代谢不匹配型,提示心肌存活,10例为灌注代谢匹配型,提示心肌梗死,无存活心肌,心功能正常患者30例。结论:一日法DISA心肌灌注/代谢显像与门控法心肌灌注显像,可全面评价糖尿病心肌病患者的心肌灌注、存活及心功能状况。     

双核素心肌显像和门控心肌灌注显像检测糖尿病心肌病的临床应用

目的：采用一日法静息99mTc-甲氧基异丁基异腈（MIBI）及18 F-脱氧葡萄糖（FDG）双核素同时采集（DISA）心肌灌注代谢显像与门控心肌灌注显像,评价糖尿病心肌病（DCM）患者心肌灌注、存活和心功能状况。方法：36例临床诊断为DCM患者,进行99mTc-MIBI和18F-FDG DISA灌注代谢显像及门控心肌灌注显像。结果：36例DISA显像中,26例为灌注/代谢不匹配型,提示心肌存活,10例为灌注代谢匹配型,提示心肌梗死,无存活心肌,心功能正常患者30例。结论：一日法DISA心肌灌注/代谢显像与门控法心肌灌注显像,可全面评价糖尿病心肌病患者的心肌灌注、存活及心功能状况。     

内源性洋地黄样物质

近年来发现人和动物体内存在一种内源性洋地黄样物质,该物质对Na-K-ATP 酶能竞争抑制[~3H]-哇巴因与Na-K-ATP 酶的结合,能与地高辛抗体产生交叉结合反应。它具有利尿、排钠、强心和收缩血管等作用。该物质可能产生于下丘脑,高钠摄入和血容量扩张为其释放的有效刺激。内源性洋地黄样物质的性质和作用,与排钠激素、内源性钠泵抑制因子以及血管敏化因子等相似,可能是同一种或同一类物质。内源性洋地黄样物质参与高血压发病机理。     

TRPV4在渗透压对大鼠心肌收缩性影响中的作用

本文旨在探讨低渗和高渗内环境对心肌收缩性的影响及机制.取Sprague-Dawley(SD)大鼠左心室乳头状肌,在电刺激引起兴奋的条件下,分别记录在低渗、等渗和高渗灌流液中肌条的收缩力;同样条件下观察在低渗、等渗和高渗灌流液中加入渗透压敏感蛋白瞬时感受器电位离子通道家族香草素受体亚家族IV型(transient receptor potential vanilloid 4,TRPV4)的拮抗剂和激动剂后肌条收缩力的变化.结果显示:(1)与等渗(310 mOsm/L)时心肌收缩力相比,渗透压为290、270和230 mOsm/L时心肌收缩力分别增加11.5%、21.5%、25.O%(P<0.05);渗透压为350、370、390 mOsm/L时心肌收缩力分别降低16.0%、23.7%、55.2%(P<0.05).(2)在低渗液(270 mOsm/L)中加入TRPV4拮抗剂钌红(ruthenium red,RR),低渗对心肌收缩力的增强作用被抑制36%(P<0.01);在高渗液(390 mOsm/L)中加入RR,高渗对心肌收缩力的抑制作用增加56.1%(P<0.01).(3)在等渗液中(310 mOsm/L)加入TRPV4激动剂4-α-佛波醇-12,13-二癸酸(4-α-phorbol-12,13-didecanoate,4 α-PDD),心肌收缩力没有改变;在高渗液中(390 mOsm/L)加入4α-PDD,高渗对心肌收缩力的抑制作用增加27.1%(P<0.01).以上结果提示,TRPV4参与渗透压引起的心肌收缩力变化.     

心肌的快通道与慢通道

心肌有快、慢两种通道,分别通过快钠内向电流与慢内向电流,形成复杂的动作电位。这两种通道在电生理特性上有很大差异,具有不同的功能特征。快通道是引起除极和决定传导速度的一个因素;慢通道是心肌组织所特有的,它与心肌动作电位的长平台期、长不应期、自律性和收缩张力均有密切关系,并可接受植物神经的特异性作用,易受电解质与代谢因素的影响,因而具有重要的生理与临床意义。本文讨论了快、慢通道的开闭原理及其电活动特点,并着重介绍了慢通道的生理特性及其与心律失常的关系,这对于了解心脏的正常与异常机能活动有一定意义。     

钠钾ATP酶的信号转导功能新进展

钠钾ATP酶不仅是主动跨膜转运钠钾离子的载体蛋白,而且可能作为内源性洋地黄物质的受体参与信号转导。它通过在质膜上与小窝蛋白、Src激酶之间的相互作用,并在细胞内借助Src激酶反式激活上皮生长因子受体,组装信号转导的复合物激活信号转导的级联反应,从而介导内源性洋地黄物质增加心脏和血管的收缩性、促进正常细胞肥大或增殖、促进肿瘤细胞的凋亡等作用。研究内源性洋地黄物质与钠钾ATP酶结合后激活的信号转导通路将有助于明确它在病理生理条件下的重要性,有可能为治疗高血压和肿瘤提供新思路,并深化对细胞内信号转导机制的认识。     

卡托普利防治心肌胆厚的效应及其机理探讨

目的和方法：应用大鼠腹主动脉狭窄心肌厚模型,观察血管紧张素转换酶抑制剂卡托普利防治心肌肥厚的作用,以及该作用与心肌组织内儿茶酚胺、氧自由基、相关离子代谢之间的关系。结果：①应用卡托普利后,大鼠HW、LVW、HW／BW、LVW／BW各指标与心肌肥厚组比较均明显降低;②卡托普利可明显抑制心肌NE、DA含量的降低,E含量的增高;③卡托普利可增强心肌组织SOD和GSH－Px活性,减少LPO的生成;④卡托普利可明显抑制心肌Na^ 、Ca^2 含量的升高和心肌K^＋含量的降低。结论：卡托普利能有效防治心肌肥厚的发生,其作用机理不仅与卡托普利直接抑制体内RAS代谢有关,而且还与它调整和改善了心脏局部儿荷酚、氧自由基、相关离子代谢密切相关。     

模拟失重对大鼠心肌力学与生物化学的影响

观察为期４周模拟失重对大鼠心肌收缩性能与收缩蛋白性质的影响,发现模拟失重大鼠左心室乳头肌等长收缩的力学特征发生下列变化：发展张力峰值降低２９％（Ｐ〈０．０１）;达到张力峰值的时间延长１０％（Ｐ〈０．０５）;舒张一半的时间缩短１１％,但未达到显著水平（Ｐ〉０．０５）。心肌力学参数的这些变化表明模拟失重使大鼠心肌收缩性能降低。进一步研究显示,模拟失重大鼠左室心肌肌原纤维Ｃａ＾２＋,Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰ酶     

横纹肌肌丝的分子装配和肌丝滑动的机制

心肌的周期性收缩驱动血液循环,骨骼肌的收缩引起各种躯体运动。肌肉收缩是动物生命活动的前提,是动物与植物区别的重要标志,也是人类认识和改造世界的条件。肌肉收缩的机制始终是医学生理学关注的课题,是分子生物学的研究对象,搞清肌肉收缩的机制,将为有效地诊断治疗心肌和骨骼肌的疾病奠定可靠的基础,并为人工心脏和人工肌肉的制造提供线索。