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缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的作用
目的:观察缬沙坦对豚鼠心室肌细胞动作电位的直接作用,以探讨其可能的抗心律失常作用.方法:采用Langendorff主动脉逆行灌流酶解分离法分离单个心室肌细胞.采用全细胞膜片钳记录,电流钳模式记录单个心室肌细胞的动作电位.实验分3组:对照组(n=5),普通细胞外液灌流,不含缬沙坦;缬沙坦5 μM组(n=5);缬沙坦100 μM组(n=5).结果:缬沙坦5 μM对豚鼠心室肌细胞静息膜电位、动作电位幅度、动作电位时程均无明显影响.缬沙坦100μM可延长心室肌细胞动作电位时程,尤其是APD50从(334.2±14.4)ms延长至(375.2±12.0)ms(P＜0.01)及APD90从(395.4±13.3)ms延长至(451.4±9.5)ms(P＜0.01),对细胞静息膜电位、动作电位幅度无显著影响.结论:高浓度缬沙坦延长心室肌细胞动作电位时程APD50及APD90,而不影响动作电位的静息膜电位及动作电位幅度.适度延长动作电位时程,从而延长心室有效不应期,有助于折返引起的快速室性心律失常的防治,类似Ⅲ类抗心律失常药物的作用.提示缬沙坦可能通过此机制起抗心律失常的作用.
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降钙素基因相关肽对缺血-再灌注心肌细胞电生理的影响
降钙素基因相关肽(calcitonin gene related peptide,CGRP)近来发现它能明显延缓或者拮抗缺血-再灌注性心律失常的发生,因而倍受关注.本实验采用标准玻璃微电极技术,观察CGRP对缺血-再灌注过程中心室肌细胞电生理特性的直接作用,为其能防治缺血性和再灌注性心律失常提供理论依据. 资料和方法健康家兔24只,麻醉后迅速开胸取出心脏,制备左心室肌标本(10 mm～15 mm×3 mm×3 mm),采用标准玻璃微电极技术(电极阻抗10 MΩ～20 MΩ)记录正常状态动作电位(action potential,AP)作为对照,开始实验.由不同缺血条件分为四组:(1)缺血未用药组:用模拟缺血台式液配方(mM):NaCl 144.0,KCl 8.0,NaH2PO40.33,MgCl2@6H2O 1.05,CaCl2 1.8,HEPEs 5.0,乳酸钠20,NaOH调节pH为6.80±0.05,并在其使用前和灌流中持续充以100%N2,使动脉氧分压保持在40 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)左右灌流左心室肌20 min后,立即换成100%O2的改良台式液再灌注30 min;(2)预处理组:用含10-8MCGRP的改良台式液灌流10 min后,方法同①组进行缺血-再灌注过程;(3)缺血同时用药组:用含10-8M CGRP的模拟缺血台式液灌流20 min后,再同①组进行再灌注;(4)缺血后用药组:用模拟缺血台式液灌流10 min后,给予内含10-8M CGRP的缺血液继续灌流10 min后,再同①组进行再灌注.整个缺血-再灌注过程中的AP经微电极放大器(MEZ-8201,Nihon Kohden)输入VC-10双线记忆示波器,同时用磁带记录仪记录实验的全过程,实验结束后再经多导生理记录仪ACQ4600软件和计算机DASA软件采集参数,再由Gould 6120绘图仪绘出.测量心肌细胞AP的各项参数包括:①细胞静息膜电位(RMP);②动作电位振幅(APA);③零相大除极速率(Vamx);④动作电位时限(APD)本实验取动作电位复极至50%(APD50)和95%(APD95)的时限;⑤APD50-95(=APD95-APD50,反映动作电位后期时限);⑥APD50/APD95(反映动作电位复极前期占整个复极过程的比例).并观察缺血-再灌注过程中异常电活动的发生情况.
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慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者肺血管平滑肌细胞膜电位的改变
目的 探讨分离培养的慢性血栓栓塞性肺动脉高压患者肺血管平滑肌细胞的方法,观察其电生理学特性.方法 分离慢性血栓栓塞性肺动脉高压(chronic thromboembolic pulmonary hypertension,CTEPH)患者内膜剥脱术后的肺组织标本(CTEPH患者组)和肺癌或肺大泡患者正常肺组织标本(正常对照组)的肺血管平滑肌细胞,并进行体外培养,用特异性抗体(smooth muscle-α-actin,SM-α-actin)进行免疫荧光鉴定.膜片钳记录两组肺血管平滑肌细胞的静息膜电位和动作电位,分析比较两者的异同.结果 ①酶解法成功分离肺血管平滑肌细胞,经鉴定SM-α-actin阳性细胞达90%以上;② CTEPH患者组肺血管平滑肌细胞静息膜电位(-21.05 mV±2.20 mV,n=11)明显低于正常对照组(-38.12 mV±2.28 mV,n=10),细胞膜电位降低了约45%,处于明显去极化状态(P<0.001);③ CTEPH患者组肺血管平滑肌细胞动作电位时程(action potential duration,APD):APD50(0.185 s±0.035 s),APD75(0.277 s±0.053 s),APD90(0.333 s±0.064 s)与正常对照组APD50(0.100 s±0.016 s),APD75(0.150 s±0.024 s),APD90(0.180 s±0.028 s)相比,均明显延长(P<0.05).结论 CTEPH患者肺血管平滑肌细胞静息膜电位明显减小,动作电位时程延长,提示CTEPH患者肺血管平滑肌细胞存在明显的电生理学特性改变,该变化可能是细胞膜上电压依赖性钙离子通道激活、钙离子浓度增加、肺血管重构发生的重要因素.
关键词： 慢性血栓栓塞性肺动脉高压 膜片钳 静息膜电位 动作电位 -
急性心肌梗死时心律失常与血清镁的含量分析
目的 观察急性心肌梗死时心律失常与血清镁离子的关系.方法 选择116例急性心肌梗死病人,按心电监护及心电图结果分为心律失常组与心律正常组.根据血清镁含量将其分为血镁正常组与低镁血症组,观察心律失常与血清镁离子的关系,同时给予低镁病人补镁治疗,观察疗效.结果 心律失常组比心律正常组的低血镁率显著增高,经补镁治疗的病人预后优于未予补镁者.结论 急性心肌梗死时合并低血镁的病人易发生心律失常,且及时予镁制剂治疗有助于改善病人预后.
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腺苷对正常人房室结的影响
腺苷是一种具有强大电生理作用的内源性嘌呤核苷,经磷酸化后参与心肌能量代谢抑制心肌收缩力及心率,腺苷通过作用于腺苷受体(A1)、激活外向钾电流,延长动作电位和静息膜电位的时间使窦性心律减慢以及房室传导阻滞.我们观察了56例健康受试者,研究其对正常人房室结的影响,现报告如下.
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周期性麻痹为首发症状的甲状腺功能亢进症13例分析
1992年1月～2000年10月本院共收治周期性麻痹38例,其中13例是周期性麻痹为首发症状的甲状腺功能亢进症(以下简称甲亢)患者,现报道如下.1 临床资料①一般资料:本组13例,男12例,女1例;年龄21～58岁,其中40岁以下9例,40～50岁3例,50岁以上1例.发病诱因为疲劳、受凉6例,饱餐、情绪不稳2例,无诱因5例.起病时间均在半夜或清晨起床后发生.②临床表现:发作时四肢无力,以下肢为重,双上肢肌力为Ⅲ～V度,双下肢肌力0～Ⅲ度;腱反射减弱7例,腱反射消失6例,均无感觉障碍和病理征.③辅助检查:13例患者发作时血钾均降低在1.5～3.4 mmol/L,T3～T4均高于正常范围.8例肌电图提示电位幅度降低,数量减少,运动单位消失,静息膜电位低于正常,13例心电图提示低钾性改变.
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左束支传导阻滞伴继发性ST-T改变心电图分析
影响非特异性ST-T改变的因素较多,左束支传导阻滞(LBBB)时多伴ST-T改变.由于QRS向量环的开始与终末点往往不合拢,QRS角度近于180°,这些QRS与T向量相互关系的改变,表现在心电图各导联的T波与QRS主波方向相反；凡在QRS图形基本向上的导联中,由于ST向量及T向量的方向与之相反,因而投影在这个导联轴的负侧,表现为ST段下降及T波明显倒置.在心电图诊断中,区别原发性和继发性ST-T改变是重要的.如原发性复极改变.缺血和电解质紊乱反应心肌电位的实际变化.这些改变是局部的或弥漫的并且和动作电位持续时间的变化或静息膜电位有关.相反ST-T改变也可以在没有任何电解质紊乱的情况下,心室激动顺序发生变化,这种继发性改变可见于各种情况,包括左右束支传导阻滞和预激综合征.在束支阻滞症中往往呈明显的继发性改变[1].
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心脏细胞氯离子通道的研究现状
氯离子通道是心肌细胞膜上主要的阴离子通道,在心脏的生理和病理过程中均发挥了重要作用.本文就近年来对氯离子通道的生理功能及其与疾病关系的研究作一综述.
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大鼠比目鱼肌梭内肌纤维的分离方法
梭囊的存在限制了人们对肌梭功能及其机制的深入研究,本研究旨在建立将梭内肌纤维从梭囊中分离出来的方法.应用混合酶液消化的方法,分离大鼠比目鱼肌的梭内肌纤维,使用不同的培养基溶液进行培养,用台盼蓝染色法检测细胞活性,用膜片钳技术检测静息膜电位.结果显示,氨基酸-生理盐溶液中梭内肌纤维几乎全部坏死,DMEM培养基虽能较好地维持细胞状态,但是对CO2含量要求较高,而Leiboviz's 15 (L-15)培养基能够维持梭内肌纤维的正常形态和功能达1～2 h；和常规处理过的盖玻片相比,用明胶-多聚赖氨酸-血清处理过的盖玻片上梭内肌纤维更易贴壁；分离出的梭内肌纤维静息膜电位为(-45.3±5.1)mV,显示纤维的功能状态良好,能够满足电生理实验的要求.本研究为进一步研究梭内肌纤维的功能及其机制奠定了良好的方法学基础.
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血管内皮细胞钙激活钾通道
自1980年Furchgott和Zawadzki报道兔主动脉内皮依赖性舒张以来[1]，内皮细胞已被认为不仅是一层衬贴于血管壁内面的屏障，而是具有多种生理功能的组织甚至器官。它可分泌释放多种生物活性物质调节血管张力和平滑肌生长，参与凝血及抗血栓形成，影响血管通透性和物质交换[2]。尤其是内皮细胞产生的一氧化氮（NO），其多方面的生理功能引起人们高度重视。因为它“在心血管系统可作为信息分子从而给予生物学信息系统一个崭新的原理”而成为1998年诺贝尔医学和生理学奖的内容[3]。正是由于这些发现，对于内皮细胞功能的研究越来越令人瞩目。内皮细胞众多生物功能的发挥依赖于胞内钙浓度的升高。钙库释放和外钙内流是胞内钙浓度升高的基础。前者引起胞内钙浓度一过性的快速提高，后者将促使外钙缓慢大量内流，形成胞内钙浓度平台，它对于内皮细胞持续产生NO尤其重要[4]。由于促进外钙内流的电化学驱动力和外钙内流通道的关闭和开放都受控于内皮细胞静息膜电位，因而参与静息膜电位形成的钾通道在内皮细胞功能发挥中所处的地位不容忽视。 近年来已发现具有明确功能和动力学特征的钾通道有十余种，在血管内皮细胞膜上已确认至少存在三种钾通道。A、内向整流钾通道（Kir)，B、钙激活钾通道（Kca），C、ATP敏感钾通道（KATP）[5]。其中Kir和Kca参与维持内皮细胞静息膜电位，调节钙离子内流[6]。尤其是Kca，不仅电导大，且受胞内钙的反馈调节，它的关闭或开放直接影响内皮细胞的功能，因而越来越受到学者们的重视。
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H2S对大鼠大脑中动脉平滑肌细胞膜电位的超极化作用
目的:探讨大鼠大脑中动脉(middle cere-bral artery,MCA)内皮源性超极化因子(endothelium-deriveol hvperpolarizing factor,EDHF)介导的平滑肌细胞(VSMC)静息膜电位超极化作用与硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)的关系.方法:采用大鼠离体MCA的VSMC静息膜电位记录实验,观察乙酰胆碱(ACh)、硫氢化钠(NaHS,H2S外源性供体)等的超极化作用.结果:ACh可使大鼠MCA的VSMC发生浓度依赖性超极化,用NO合酶抑制剂(L-NAME,3×10-5mol/L)和前列环素(PGI2)合成酶抑制剂(Indo,10-5mol/L)预处理后,ACh对大鼠MCA的VSMC仍有明显的超极化,即非NO、非PG2介导的超极化.钙激活钾通道的阻断剂四乙胺(TEA,1×10-3 mol/L)或H2S合成酶(胱硫醚-γ-裂解酶,CSE)的抑制剂DL-炔丙基甘氨酸(PPG,10-4mol/L)均可明显取消这种非NO、非PG2介导的超极化.H2S供体NaHS[(10-5～10-2.5)mol/L]对大鼠MCA的VSMC产生浓度依赖性的超极化作用,而1×10-3 mol/L TEA可以抑制其超极化作用.结论:大鼠MCA非NO、非 PGI2介导的VSMC超极化作用,即EDHF反应可能是H2S介导的.
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5-HT_4受体激动剂兼5-HT_3 受体阻断剂2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]-benzothiazole致心律失常机制探析
目的 观察5-HT_4受体激动剂兼5-HT_3受体阻断剂2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]benzothiazole对大鼠离体心脏心律的影响,并探析其电生理学机制.方法 采用成年健康SD大鼠建立离体心脏Langendorff主动脉逆行灌流系统,观察0.1～10 μmol · L~(-1) 2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]benzothiazole对离体心脏节律的影响,全程记录心电图的变化.应用全细胞膜片钳技术观察2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]benzothiazole对胶原酶分解的大鼠心室肌细胞膜内向整流钾电流(I_(K1))、瞬时外向钾电流(I_(to))、静息膜电位(RMP)及动作电位(AP)的影响.结果 在大鼠离体心脏,0.1～10 μmol·L~(-1) 2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]benzothiazole可诱发明显的心律失常.给药15 min内,药物(10 μmol·L~(-1))诱发期前收缩(PVB)236±37个,室速(VT)和室颤(VF)发生率分别达到87.5%和62.5%(n=8,P<0.01).膜片钳记录结果显示,0.1～10 μmol·L~(-1) 2-[1-(4-piperonyl)piperazinyl]benzothiazole可浓度依赖性抑制大鼠心室肌IK1(EC50=0.74 μmol·L~(-1))和I_(to)(EC_(50)=2.16 μmol·L~(-1)),降低膜电位,并明显延长动作电位时程(n=6,P<0.01).结论 作为5-HT_4受体激动剂和5-HT_3受体阻断剂2-[1-(4-pipero-nyl)piperazinyl]benzothiazole致大鼠心律失常风险的电生理学机制为抑制I_(K1)和I_(to),降低膜电位,延长动作电位时程.
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钙激活钾通道参与重症失血性体克大鼠肠系膜细动脉平滑肌细胞膜的超极化
目的：血压降低、血管反应性低下是导致创伤、脓毒性等休克病 人死亡的重要原因之一。我 室曾提出了致血管反应性降低的细胞膜超极化理论，并报道了ATP敏感钾通道在血管反应性 低下中的作用：认为随着休克的发展，组织细胞缺血、缺氧加重，ATP耗竭，细胞内乳酸堆 积，从而激活了ATP敏感钾通道，使细胞膜超极化，血管舒张。除ATP敏感钾通道外，在微动 脉平滑肌细胞中还有两种钾通道，即：内向整流钾通道(Kir)和钙激活钾通道(Kca)。 其中钙激活钾通道(Kca)在血管平滑肌细胞上尤其丰富，而且在血管平滑肌细胞的肌 源性调节中起着重 要的作用。本文目的在于进一步阐明钙激活钾通道在休克大鼠肠系膜细动脉平滑肌细胞膜超 极化中的作用，从而为临床治疗提供理论基础。 方法：实验用Wistar大鼠，雌雄兼有，体重200+10 g。大鼠以13.3％乌拉坦＋0. 5 %氯醛糖肌肉麻醉，双侧股动脉插管，一侧用于测量血压，另侧用于放血，血压维持在38-40 mmHg 2 h，复制失血性休克大鼠模型。对照组只做手术，不放血。手术毕的动物放血除死 ，立即取 肠系膜动脉置于0℃的HPSS(mmol/L：NaCl l30，KCl 5，CaCl2 l.5，MgCl2 l.2，HEP ES l0，G1ucose l0，pH 7.2-7.4)液中，小心剥去周围脂肪组织，分离出肠系膜A2、A3 动脉(直径约 80-150 μm)，平衡30 min后，用1 g／L Pronase E 37 ℃温浴消化15-30 min，机械吹 打出单个平 滑肌细胞。细胞悬液滴入17 mm×17 mm的盖玻片上，细胞贴壁后，将盛有细胞的盖玻片用浴 槽液 冲洗后放入浴槽中，选用舒张态、边缘清晰的细胞进行膜片钳实验。膜片钳实验采用细胞贴 附式和内面向外式的单通道电流记录法。电极液成分为mmol/L：KCl l40，MgCl2 l.0， HE PES l0，EGTA 0.5，CdCl2 0.3，pH7.2-7.4，根据需要加入不同的CaCl2以调节自 由Ca 2+浓度；浴槽液用生理的HPSS液。由于电极液与细胞内液无K+浓度梯度，而浴槽液为 生理溶液，根据公 式I＝g(Vm-Vp)(其中I为单通道电流，g为电导，Vp为电极电压，Vm为静息膜电位)，用细胞 贴附式记录时，当电流为零时，Vp等于Vm，即可通过所给予的电极电压算出细胞的膜电位。 实验采用的电极电阻为8-10 MΩ，封接电阻大于2 GΩ，放大器(CEZ-2400，NIHON KOHDEN ， 日本)探头反馈电阻为50 G，低通滤波频率为2 kHz，实验数据记录和分析用Pclamp7.0(A xon ，美国)。结果：1.Kca通道的鉴定：实验记录的通道具有电压依 赖性、高度的K+选择性、对胞外TEA 的敏感性和胞内Ca2+浓度的依赖性，据此可以鉴定实验中所记录的通道为钙激活钾通 道。2. Kca通道的变化与休克后细胞膜电位超极化：对照组(n＝7)的I-Vp曲线 方程式 为I＝0.073Vp+2.8528；而休克组(n=8)为I=0.058Vp+4.5672，由此算出正常组肠系 膜平 滑肌细胞膜电位为-39.0 mV，休克组为-78.4 mV。静息(钳制电压为零)时，休克组KC a通道电流(3.36±l.17 pA)明显高于对照组(2.27±l.86 pA)。结论和讨论：由以上实验结果可以得出：1.在重症失血性休克时，大鼠肠 系膜细动脉平滑肌细胞膜发生了超极化：2.Kca通道参与了休克时细胞膜的超极化 。 测量膜电位的方法有多种，如细胞内直接记录法、荧光标记法等。曾有报道在脓毒性休 克和失血性休克时动脉平滑肌细胞膜发生了超极化，我室前期工作也证明失血性休克大鼠肠 系膜平滑肌细胞膜发生了超极化，但对于超极化产生的直接原因一直没有阐明。本文采用的 膜电位记录法不仅阐明了休克后细胞膜电位产生了超极化，从而引起血管平滑肌反应性降低 ，同时也证明，Kca在休克后膜电位的变化中起着一定的作用。
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大鼠内侧内嗅皮层浅层投射神经元的特性
目的:研究大鼠内侧内嗅皮层浅层主要神经元的形态学和电生理特性.方法:选用出生后14~21 d的SD乳鼠,麻醉后迅速断头取脑,切取脑片,用全细胞膜片钳技术记录大鼠内侧内嗅皮层内浅层两类主要投射神经元的电生理特性.结果:内嗅皮层浅层星型神经元呈星状或方枕型,其超极化激活的HCN通道所产生的电位"Sag"和"Ih"电流显著大于三角形的锥体神经元.结论:在膜片钳实验中可以从形态学和电生理特性上区分内嗅皮层浅层两类主要神经元,为两类细胞在海马依赖性学习和记忆的研究提供前期实验基础.
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胃肠离子通道及其影响因素与平滑肌运动的研究进展
胃肠平滑肌电变化可分为静息膜电位、慢波电位和动作电位3种类型.直接引起平滑肌收缩的是动作电位,慢波电位本身不能引起胃肠肌的收缩,但它能引起动作电位,从而决定着平滑肌收缩节律,调控胃肠运动.
