超速驱动阻抑

当心脏中某一起搏点被高于其自身发放频率的刺激驱动时,当驱动一停止,随即出现该起搏点起搏活动的暂停和起搏活动恢复后的负性变时性效应,这一现象称为超速驱动阻抑。窦房结超速驱动阻抑发生的机制有迷走神经末梢释放乙酰胆硷、[Ca~(2 )]_i和/或[Na~ ]_i的增高及产电性钠-钾泵的主动转运增强等因素参与;而心室内自主起搏点的超速阻抑则主要由于[K~ ]。增高和产电性钠-钾泵的激活增强。在生理状况下,窦房结对辅助起搏点施加的超速驱动阻抑是其主导心脏节律的机制之一。     

兔右房超速驱动后阻抑机制的初步探讨

本文用微电极技术,在20份离体兔心窦房结标本上观察了不同驱动频率和驱动时程对窦房结超速驱动后阻抑的影响。结果表明,在一定范围内右房超速驱动后阻抑及驱动后的负性变速效应,随驱动频率和驱动时程增加而加强。高频驱动期间和驱动停止后,优势起搏细胞跨膜电位幅度减小。驱动停止后第一个窦性动作电位4相自动去极化斜率和0相上升速率均降低,与驱动前相比有非常显著的差异(P<0.01)。毒扁豆碱可加强驱动后阻抑及驱动后的负性变速效应,阿托品不能完全阻断驱动后阻抑。我们初步认为:右房超速驱动后阻抑效应可能是内源性乙酰胆碱的释放和[Na~ ]_i 及[Ca~2 ]_i 的增加等多种因素作用的结果。     

提高胞外钾引起的蛙骨骼肌咖啡因挛缩增强

用蛙胫前肌小束为材料, 研究了提高胞外钾[K+]O对咖啡因挛缩的作用.[K+]O从2 mmol/L提高到10或25 mmol/L, 由3 mmol/L咖啡因引起的挛缩明显增强.以PKC/PC (PKC和PC分别为在高钾和正常钾条件下的咖啡因挛缩)表示的咖啡因挛缩增强, 依赖[K+]O和高钾作用时间.随着10 mmol/L [K+]O作用时间延长, 直至10 min, 增强逐渐增加.但是, 25 mmol/L [K+]O作用1 min时增强达到最大, 然后下降到对照.PKC/PC变化时程不能用高钾引起的去极化解释, 而与由相似[K+]O引起的胞浆自由钙变化时程相符.提示, 至少在蛙骨骼肌, 高钾引起的咖啡因挛缩增强主要是由胞浆自由钙升高引起的.     

噪声对窦房结体系钠通道电导作用的计算机仿真研究

本文考虑神经系统的调节作用,利用张恒贵等人构建的兔子心脏窦房结-心房细胞体系的完整二维模型,将其改造为能模拟人体心脏起搏活动的在体模型,并通过计算机仿真模拟研究了环境噪声对心脏体系起搏活动的影响.模拟结果显示:一方面,利用该模型可以重现有生理缺陷的心脏体系异常搏动现象,例如老年化的心脏因细胞膜钠电流减少或部分心肌细胞死...     

心脏起搏点活动的可能机制

心脏起搏点发生自动节律的原理可能与窦房结细胞内贮存的儿茶酚胺(CA)的周期性释放有关。当起搏细胞含CA的囊泡释放时,CA即可进入起搏点细胞间隙并激活细胞膜上的腺苷酸环化酶,进而促进细胞内环-磷酸腺苷的生成,后者可激活蛋白激酶,使膜蛋白发生磷酸化,继之使钙通道开放,于是Ca~(2 )即进入细胞内引起起搏细胞发生除极,从而发动一次心搏活动。在这一过程的同时,起搏细胞内的另一种环核苷酸(环-磷酸鸟苷)也相应地发生周期变化,两种环核苷酸共同调节着膜蛋白的磷酸化与去磷酸化过程。对心搏起点自律性原理的探讨,可能有助于我们弄清和控制心律失常。     

用生物学方法重建心脏起搏点的研究进展

正常人的心脏节律源于右心房的天然起搏点（pacemaker）——窦房结。窦房结的功能异常或者房室传导阻滞会导致心率异常（如心律缓慢）。治疗严重的心动过缓需要植入在技术上已经相当成熟的电子起搏器,但这种治疗存在一些缺陷和不足。近年来,在动物实验模型中应用基因或细胞来重建心脏的生物起搏点已经取得了进展。超极化活化环核苷酸门控（hyperpolarization-activated cyclic-nucleotide-modulated,HCN）通道（起搏通道）通过超极化活化的阳离子电流（hyperpolarization-activated cation current,It）调制心脏的自律性。利用病毒载体或转染HCN基因的细胞将HCN基因导入动物心脏内可重建生物起搏点。也有导入其它基因或植入自律细胞来探索心脏起搏点的重建。本文总结了重建心脏生物起搏点的一些研究进展。一旦稳定性和寿命等关键问题得到相应解决,遗传工程改造的生物起搏点可用于治疗严重的心动过缓。     

鳌虾口胃神经节神经元簇放电的动态离子流机制

为研究神经元自身的电活动特性(簇放电节律模式到峰放电节律模式的转迁,以及簇放电节律的离子流机制),本实验选取鳌虾口胃神经节(stomatogastric ganglion,STG)中功能上孤立的单个神经元,记录其在胞外钙离子浓度([Ca2+]o)变化和钙依赖钾离子通道阻断剂tetraethylammonium(TEA)作用下细胞内电活动的变化。当[Ca2+]o降低时,神经元膜电位水平升高,电活动模式表现为从低电位水平的静息(极化静息),到簇放电,再到峰放电,最后到高电位水平的静息(去极化静息)的转迁历程;当细胞外TEA浓度([TEA]o)增加时,神经元膜电位水平也升高,电活动模式表现为从极化静息,到簇放电,再到峰放电的转迁历程,且变化过程是可逆的。上述结果表明,不同生理状态下神经元电活动模式是复杂多样的,这种复杂多样的电活动模式随生理调节参数变化可以表现出规律性的转迁。另外,钙离子内流通过影响[Ca2+]i水平进而调节钙依赖钾电导,决定簇放电的起始与终止,这可能是簇放电产生的动态离子流机制。     

下丘脑神经元钙激活钾通道的整流现象

目的研究SD乳鼠下丘脑神经元中钙激活钾通道的整流现象.方法采用膜片钳内面向外式记录方式.结果记录到一种大电导钙激活钾通道(KCa),在对称140mmol/L[K+]时内向电导为(171±12)pS,不随[Ca2+]变化而改变,而外向电导可受[Ca2+]调控,当[Ca2+]为500μmol/L时,外向电导为(76±14)pS.[Ca2+]越大,整流现象越明显,Mg2+对这种KCa的整流作用不明显.结论下丘脑神经元中KCa具有Ca2+依赖性整流现象,它可能与神经元的兴奋性和稳定性有关.     

蟾蜍内脏神经的传出放电

1932年Adrian等曾指出哺乳动物交感神經的自发活动經常表現为成群的放电,且和动物的呼吸或心搏发生节律同步。以后Bronk,Gernandt,Dontas,Tang和姚泰等相继研究了各类交感神經的电活动,着重于分析和呼吸同步的机制。最近Iriuchijima报导蟾蜍內脏神經自发放电也是成群的,电刺激脊神經能引起內脏神經电活动的增强-阻抑反应。由于在不同段节上作两次横切脊髓后能分別地去除这种增强和阻抑     

raldh2基因阻抑导致斑马鱼心脏发育畸形的机制

目的通过显微注射吗啡啉修饰的反义寡核苷酸(MO)阻抑视黄醛脱氢酶2(raldh2)基因表达,探讨raldh2基因阻抑对斑马鱼胚胎心脏发育的影响及可能的分子机制。方法根据斑马鱼raldh2基因起始密码区域序列设计合成吗啡啉修饰的反义寡核苷酸,采用显微注射方法阻抑斑马鱼胚胎raldh2基因表达。构建raldh2-EG-FP重组质粒进一步验证MO的特异性和有效性。分析raldh2基因阻抑后对胚胎发育,尤其心脏表型和功能的影响。通过胚胎整体原位杂交,分析心脏相关nppa和tbx20基因表达模式以及raldh2阻抑后对其表达的影响。结果显微注射raldh2-MO能有效地特异地阻抑斑马鱼胚胎raldh2基因表达,raldh2-MO对胚胎发育影响呈剂量依赖性。raldh2基因阻抑可导致胚胎心脏发育畸形,干扰正常的房室分化和向右环化,导致房室瓣血液反流。与野生型胚胎比较,raldh2基因阻抑组胚胎心率和心室收缩分数降低(P<0.05),心功能受损。整体原位杂交结果显示raldh2基因阻抑后nppa基因表达改变,心室部位nppa表达清晰,而心房部位表达减弱。tbx20基因在心脏、运动神经元、顶盖及视网膜表达,raldh2基因阻抑后,tbx20表达下调,在心脏表达减弱,以心房和流出道部位更显著。结论 raldh2基因在心脏早期发育的多个环节发挥重要作用,影响房室分化、心管环化和心肌收缩等。在心脏发育过程中nppa和tbx20基因表达受到raldh2基因调控,可能参与RA信号缺乏导致心脏畸形的潜在分子机制。     

在哺乳动物心肌中可记录出钠-钙交换电流

产电性Na-Ca 交换是心肌细胞膜排Ca~(2 )的重要机制,其交换率为3 Na∶/Ca。日本Kimura 用细胞灌流和全细胞电压钳制术,首次直接记录到外向Na-Ca 交换电流。用宽斜面玻璃管(直径4～5μm,阻抗1～2MΩ)将溶液注入豚鼠心室肌细胞。配制的浸浴液和管溶液可阻断大多数通道电流和产电性Na-K 泵,以减少时间依赖性电流成分,使电流-电压(I-V)近乎为直线关系。实验先用不含Na~ 的胞内溶液和不含游离Ca~(2 )的胞外溶液灌流,再灌流1 mmol/L Ca~(2 ),外向膜电     

模拟野战条件，自主研制介入方舱内临时起搏实验

目的:研究模拟野战条件下在自主创新研制介入方舱内行临时起搏实验的可行性和时效性。方法:对5例正常狗在微创介入方舱内使用普通电极导管进行急诊心脏临时起搏模拟操作,观察该过程的时间,和操作效果,以及舱内人员的配合。结果:应用普通电极导管急诊心脏超速起搏5例全部成功,股静脉穿刺,无穿刺部位血肿、感染,血栓栓塞,心脏穿孔等并发症发生。时间在10分钟以内。结论:依托微创介入方舱,在野外恶劣条件下进行临时起搏的急救过程安全,实用,快捷。可用于战时以及非战争卫勤急救任务中,发挥重要作用。     

模拟野战条件，自主研制介入方舱内临时起搏实验

目的：研究模拟野战条件下在自主创新研制介入方舱内行,临时起搏实验的可行性和时效性。方法：对5例正常狗在微创介入方舱内使用普通电极导管进行急诊心脏临时起搏模拟操作,观察该过程的时间,和操作效果,以及舱内人员的配合。结果：应用普通电极导管急诊心脏超速起搏5例全部成功,股静脉穿刺,无穿刺部位血肿、感染,血栓栓塞,心脏穿孔等并发症发生。时间在10分钟以内。结论：依托微创介入方舱,在野外恶劣条件下进行临时起搏的急救过程安全,实用,快捷。可用于战时以及非战争卫勤急救任务中,发挥重要作用。     

肺高压大鼠肺动脉平滑肌细胞薄荷醇引起的胞浆游离Ca~(2+)浓度增加幅度减低

本文通过观察正常(control,CON)、慢性低氧(chronic hypoxia,CH)和野百合碱(monocrotaline,MCT)预处理肺高压大鼠肺动脉平滑肌细胞(pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs)中,瞬时感受器电位M8(transient receptor potential melastatin8,TRPM8)通道特异激动剂薄荷醇(menthol,MT)引起的胞浆游离钙浓度([Ca2+]i)变化,探讨TRPM8通道在肺高压发病过程中的作用。大鼠处于CH环境或一次性腹腔注射MCT制备肺高压大鼠模型;原代培养CON和肺高压大鼠PASMCs,观察MT激动TRPM8通道引起的PASMCs[Ca2+]i变化,以及TRPM8通道特异阻断剂N-(4-叔-丁基苯基)-4-(3-氯吡啶-2-基)哌嗪-1-甲酰胺[N-(4-tert-butylphenyl)-4-(3-chloropyridin-2-yl)piperazine-1-carboxamide,BCTC]对MT引起[Ca2+]i变化作用的抑制效应;免疫组化检测TRPM8的细胞定位。结果显示,在2 mmol/L Ca2+和无Ca2+台氏液中,MT都可以引起CON组PASMCs的[Ca2+]i增高,且这两种增高作用均可以被BCTC阻断;在2 mmol/L Ca2+和无Ca2+台氏液中,与CON组相比,CH组和MCT组MT引起PASMCs的[Ca2+]i增高幅度均显著减小。免疫组化细胞定位实验显示,PASMCs除胞核外其余部分均有TRPM8棕黄色阳性表达。以上结果提示,PASMCs上的TRPM8通道既存在于胞膜,也存在于肌浆网;CH和MCT预处理可以分别减少PASMCs上TRPM8通道介导的Ca2+内流与Ca2+释放。     

长时间电刺激引起肌肉结构损伤过程中细胞内各种元素的分布

利用快速冷冻固定和电子微探针技术,对电刺激诱发爪蟾延迟性肌肉损伤过程中肌浆网与胞浆钙、镁、钠、钾进行定量分析。电刺激后３ｈ,胞浆钙增加３．０ｍｍｏｌ／ｋｇｄｗ,肌浆网钙下降７．５３ｍｍｏｌ／ｋｇｄｗ。至刺激后６ｈ,胞浆钙增加达５．３３ｍｍｏｌ／ｋｇｄｗ,肌浆网摄取钙加强。在延迟性结构变化发展中,细胞内钠、钾也持续上升,而镁则逐渐下降。结果表明,延迟性肌肉结构异常与胞浆钙增高具有一致性。胞浆钙上升可能由于细胞内钠增加,钠－钙交换受抑及肌膜受损,外钙内流增加。肌浆网钙摄取下降则是运动后初期胞浆钙增高的另一途径。损伤肌中胞浆钾浓度有增高和下降两种变化,其意义与机制有待进一步探讨。     

转铁蛋白在低钾刺激Madin Darby狗肾细胞钠-钾ATP酶中的作用

体外低钾培养肾细胞能刺激细胞膜钠-钾ATP酶。本研究利用Madin Darby狗肾细胞能在无血清培养液中健康生存48h这一特征,研究体外低钾刺激细胞膜钠-钾ATP酶所依赖的血清中的活性因子,观察了表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子(IGF1)、前列腺素1(PGE1)和转铁蛋白(tranderrin)在这一过程中的作用。结果表明,在无血清培养液中低钾并不能刺激细胞膜钠—钾ATP酶,而添加转铁蛋白可模拟血清的作用。转铁蛋白能剂量依赖性地增加ouabain结合位点,对细胞膜钠-钾ATP酶作用呈良好的时间效应关系。在低钾无血清培养液中,细胞膜钠-钾ATP酶α1亚基启动子活性增强,α1与β1亚基蛋白质表达的增加依赖于转铁蛋白的存在。进一步研究结果表明,低钾在转铁蛋白的无血清培养液环境中能增加细胞对铁的摄取(^59Fe),该作用可被铁螯合剂(deferoxamine,DFO;35 μmol/L)所阻断。DFO也可阻断转铁蛋白依赖性低钾刺激细胞膜钠-钾ATP酶数目的增多,α1亚基启动子活性增强,α1与β1亚基蛋白质表达增加。以上结果表明,低钾对细胞膜钠-钾ATP酶活性的刺激作用依赖于转铁蛋白所调节的铁的摄取。     

肿瘤坏死因子-α诱导心肌肥大中CaN信号通路的作用

目的:研究钙调神经磷酸酶(CaN)信号通路在肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导心肌细胞肥大中的作用。方法:Lowry法测心肌细胞蛋白含量;计算机图象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;Western blot法测定CaN的表达。结果:①CaN特异性抑制剂CsA(0.2μmol/L)明显抑制TNF-α(100μg/L)诱导的心肌细胞蛋白含量、蛋白合成和细胞体积增大,但对正常心肌细胞生长无影响。②CaN特异性抑制剂CsA(0.2μmol/L)明显降低TNF-α诱导的心肌细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)瞬变幅度增高。③TNF-α明显增强心肌细胞内CaN的表达。结论:TNF-α可能通过引起心肌细胞[Ca2+]i升高,促进CaN表达诱导心肌细胞肥大。     

类α-蝎神经毒素BmKⅠ对离体大鼠心脏收缩力及电活动的特异调控

本研究探讨了一种特异性钠通道调制剂(Buthus martensi Karsch,BmKⅠ)对离体大鼠心脏收缩力及电活动的调制作用.离体心脏灌流实验显示(1)BmKⅠ(0.5-10 μmol/L)剂量依赖地增强大鼠心肌收缩力,左心室最大发展压(LVDPmax)以及dp/dtmax与对照组相比均显著增强(n=6,P＜0.05),同时可触发正性变时作用(n=6,P＜0.05);(2)大剂量BmKⅠ(20μmol/L)引起负性肌力作用及心动过缓;(3)冠脉流量随心脏收缩力的增强反而减小,应用500nmol/L BmKⅠ时冠脉流量由14.5 ml/min降至8.6 ml/min(n=6,P＜0.05);此外,心电图记录表明BmKⅠ(0.5-10μmol/L)可触发心动过速及复杂的心律失常等电活动变化;正常灌流液洗脱后BmKI引起的大鼠心脏收缩力及电活动的改变可部分恢复.由于β-肾上腺素能受体阻滞剂普奈洛尔预先应用抑制了儿茶酚胺类神经递质的释放,提示BmKⅠ引起的大鼠心脏收缩力及电活动的改变不是由于其调节儿茶酚胺类神经递质的释放及随后β-肾上腺素能受体的激活,而可能与其对心肌电压门控钠通道的调控有关.     

东北羊草草地钾,钠含量特征的研究

东北羊草(Aneurolepidium chinense)各器官地上部分的钾含量在生长初期最高,以后逐渐降低;钠含量的变化规律与钾相似,仅在8月份有明显增高。群落地上部分的钾、钠含量高于地下部分。羊草地上部分的钾、钠积累量在生长季中的变化为单峰曲线,峰值分别出现于7月和8月,寸草苔(Carex duriuscula)和针蔺(Heleocharis acicularis)地上部分的钾、钠积累量变化与生物量相似,为双峰型。群落地下部分的钾、钠积累量明显高于地上部分,茎、叶中钾、钠积累量相近。群落的钾、钠积累量分别占根层土壤钾、钠贮量的0.25%和0.17%,占交换性及水溶性钾、钠贮量之和的2.31%和0.93%。     

大黄素影响巨噬细胞升高[Ca~(2+)]_i和释放TNF-a的作用特征

为了研究大黄素(emodin)对正常的和细菌脂多糖(LPS)刺激的大鼠腹腔巨噬细胞(PM准)释放肿瘤坏死因子琢(TNF-琢)和升高[Ca2+]i的影响,应用L929细胞系和MTT法检测TNF-琢量,同时用激光共焦扫描显微术检测单细胞[Ca2+]i变化动力学。结果显示大黄素能轻度促进正常PM准释放TNF-琢,并发现大黄素诱发PM准[Ca2+]i变化呈振荡波模式。大黄素显著抑制LPS刺激PM准过度释放TNF-琢和升高[Ca2+]i,10-5mol/L大黄素抑制了10mg/LLPS刺激的TNF-琢峰值的50%和[Ca2+]i峰值的68%。LPS诱发PM准[Ca2+]i变化呈现高幅值的“平台期”,大黄素使之转变为低幅值的波动变化。以上结果说明,大黄素对PM准释放TNF-琢和升高[Ca2+]i表现出的双向调节作用之间有一定的相关性,大黄素对LPS诱发的[Ca2+]i升高的调制,可能是抑制LPS刺激PM准释放TNF-琢的信号传导通路中的重要环节。