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卡托普利对心衰大鼠左心室钾通道表达的影响
目的 观察容量超负荷心力衰竭大鼠左心室钾通道的表达情况及ACEI类药物卡托普利对其干预作用.方法 成年雄性SD大鼠随机分为3组,假手术组(n=16)、心衰组(n=20)、心衰+卡托普利干预组(n＝20).用腹主动脉-下腔静脉造瘘术制造容量超负荷心衰模型；术后12周根据心动超声、血清脑钠肽水平评价心功；用Real-timePCR技术检测瞬时外向钾电流(Ito,由Kv4.2、Kv4.3编码)、背景内向整流钾电流(Ik1,由Kir2.1、Kir2.2、Kir2.3编码)α亚基的mRNA表达情况.结果 ①与假手术组相比,心衰组大鼠心动超声结果显示左室结构改变明显,收缩、舒张功能明显减低(P＜0.01)；血清脑钠肽含量明显升高(P＜0.01).②与假手术组相比,心衰组大鼠的Kv4.2、Kv4.3的mRNA表达量分别下降了31％、39％；Kir2.1、Kir2.2的mRNA表达量分别下降了53％、33％.③与心衰组相比,卡托普利干预组大鼠的Kv4.2 、Kv4.3的mRNA表达量分别升高了13％、16％；Kir2.1、Kir2.2的mRNA表达量分别升高了23％、16％；但与假手术组相比,其表达量还是减低的.④各组大鼠的Kir2.3 α亚基mRNA表达量无显著差异.结论 心力衰竭大鼠左心室Ito、Ik1钾通道α亚基在mRNA水平上表达下降可能是心力衰竭时易发生心律失常的内在分子机制；而卡托普利对其逆转作用可能是其抗心律失常作用的潜在机制.
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原儿茶醛对大鼠离体肠系膜上动脉血管环的舒张作用及机制
目的 观察原儿茶醛(protocatechuic aldehyde,PCA)对大鼠肠系膜上动脉血管环的舒张作用,并探讨其相关机制.方法 使用Myograph动态描记系统,分别记录高钾(60 mmol/L)、5-羟色胺(5-HT)、苯肾上腺素(PE)对大鼠离体血管环的收缩作用;观察不同浓度PCA对高钾(60 mmol/L)、5-HT、PE预收缩血管环的舒张作用;用高钾(60 mmol/L)预收缩血管后,分别用内皮机制抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME)、吲哚美辛(Indo)、1H-[1,2,4]恶草灵并[4,3-a]喹喔啉-1-酮(ODQ)以及钾通道阻断剂四氨基吡啶(4-AP)、四乙胺(TEA)、氯化钡(BaCl2)、格列苯脲(Glib)作用于血管环后,观察PCA对预收缩血管环的舒张作用,研究PCA的作用机制.结果 PCA在10-6~10-3 mol/L浓度范围内,对高钾(60 mmol/L)和5-HT引起的血管收缩有浓度依赖性的舒张作用(P<0.01);内皮机制抑制剂Indo对PCA引起的舒张有抑制作用(P<0.05);钾离子通道阻滞剂4-AP和BaCl2对PCA引起的舒张有抑制作用(P<0.01).结论 PCA具有舒张血管作用,其作用与抑制钾离子通道和内皮机制有关.
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钾通道与血管增生
近研究发现,钾通道在调节血管平滑肌生长方面起重要作用,故成为当今研究的一大焦点.钾通道表达和活性的巨大变化可引起细胞电生理性能的显著改变及血管平滑肌细胞的增生(SMCs).这些发现表明,钾通道功能改变对平滑肌细胞增生起重要作用.但是,钾通道活性改变对细胞生长的影响机制尚不清楚.钙离子信号传导的空间与时间的明显差别主要与钾通道调节所致的急性电性能改变有关.因此,钾通道功能改变可能代表了一种普遍机制,即钙信号靶向的基因表达与细胞生长的激活作用.由于平滑肌增生是许多心血管疾病和临床病理变化的基础,明确钾通道在平滑肌细胞增生中所起的重要作用,可以为调节血管增生性疾病的靶向治疗提供一个新的突破口.
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兔坐骨神经损伤后许旺细胞的增殖能力及延迟整流钾离子通道活动变化
目的:观察成年兔坐骨神经分别受到75V,125V电压损伤后雪旺细胞增殖及延迟整流K+离子通道的变化情况.方法:建立兔坐骨神经电损伤实验模型,应用双酶消化法分离受损区域神经雪旺细胞,选择损伤后第3天作为观察点,应用细胞计数和同位素H3掺入胸腺嘧啶核苷技术观察雪旺细胞的增殖变化.应用膜片钳全细胞记录雪旺细胞延迟钾整流离子通道的变化并相互比较.结果:125V电损伤后较75V电损伤后雪旺细胞的增殖能力减弱,相应的雪旺细胞延迟整流钾离子通道活动表现出同样的变化趋势.结论:雪旺细胞延迟整流钾离子通道自身受到125V电压损伤后,较75V电损伤造成了更大的功能破坏和活动改变,这种变化影响雪旺细胞的增殖.
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不同方式损伤周围神经后许旺细胞钾通道基因的表达
目的:观察不同方式损伤兔坐骨神经电后受损区域神经许旺细胞Kv1.5钾通道基因的表达水平.方法:随机将实验动物分为3 组:50V电损伤组、100V电损伤组、神经切割伤组,双酶消化法分离受损区域坐骨神经许旺细胞并体外培养,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术比较各组许旺细胞Kv1.5mRNA的表达水平.结果:3组动物损伤区域神经许旺细胞均有Kv1.5基因的表达,其中损伤后3～7dKv1.5基因的表达为显著;50V组及神经切割伤组两组之间比较无显著性差异(P＞ 0.05);而100V组Kv1.5基因的表达水平较低,与其他两组有显著性差异(P＜ 0.05).结论:坐骨神经损伤后许旺细胞Kv1.5基因的表达与损伤后时间及损伤电压大小有关,可能与许旺细胞的增殖有密切关系.
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钾通道的研究进展
钾离子在人体的多种生命活动中起着非常重要的作用,其功能的实现,首先要通过细胞膜上的钾离子通道,进入胞浆后,与相应的位点结合或激活某些分子,之后发挥一系列的生理生化效应.自从采用了全细胞膜片钳和单通道记录的电生理学技术,以及离子通道分子生物学、遗传学和电生理学的联合研究,使许多通道蛋白的分子结构已经逐步弄清,相当多的通道cDNA已经被克隆.目前认为,钾通道是存在广泛、种类多并且复杂的一大类离子通道.本文就钾离子通道的分类及功能做一综述.
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胞内钙动员在硝普钠增加豚鼠胃窦环行肌细胞钙激活钾电流中的作用
目的:研究胞内钙动员在硝普钠(SNP)增加豚鼠胃窦环行平滑肌细胞钙敏感性钾电流[IK(Ca)]中的作用.方法:采用传统全细胞膜片箝技术,并用胶原酶急性分离单细胞.用硝普钠作为一氧化氮供体.结果:SNP100 μmol/L明显增加钙敏感性钾电流,同时也可以显著地增加瞬间外向性钾电流(STOC).SNP引发Ik(Ca)增加效应不能被胞外无钙液(含依他酸10 μmol/L)和L-型钙通道阻断剂尼卡地平5μmol/LL所阻断.SNP100μmol/L可以明显地抑制钙电流.SNP引发STOC增加效应可以明显地被三磷酸肌醇受体特异性阻断剂肝素3 g/L所阻断,却不能被兰尼碱10μmo1/L所阻断.亚甲基蓝1 μmol/L,特异性胞内鸟苷酸环化酶抑制剂,也可以显著地抑制上述效应.结论:SNP引发钙敏感性钾电流的增加可能是胞内第二信使cGMP通过激活胞内三磷酸肌醇诱导的钙释放的途径而实现的,而胞外钙离子不参与这一过程.
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咪达普利对兔左室肥厚心肌细胞延迟整流钾电流慢激活成分异质性的作用
目的:研究家兔心肌肥厚时三层心肌细胞延迟整流钾电流慢激活成分异质性的改变及长期应用咪达普利(Imi)对此变化的作用.方法:缩窄兔单侧腹主动脉制备心肌肥厚模型，同时设Imi治疗组和假手术组.采用全细胞膜片箝技术记录兔心肌细胞动作电位和钾电流.结果:(1)肥厚心肌细胞的膜电容明显高于假手术组和Imi治疗组；其动作电位时程(APD)显著延长，尤其是中层细胞(M)延长为显著；应用Imi后可逆转此延长效应；(2)肥厚心肌细胞上IKs,tail密度均不同程度的降低，外膜和内膜细胞分别降低25.3％±2.9％和20.3％±4.7％，而M降低为显著为38.0％±3.7％；用Imi后电流密度降低程度明显被缓解，该电流的跨室壁异质性减少.(3)在三层心肌细胞上IKr,tail的差异不明显，且IKr,tail密度在三组也改变较小.结论:长期应用Imi可以减少兔肥厚心肌细胞延迟整流钾电流慢激活成分的跨室壁异质性改变.
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异丙肾上腺素及氨茶碱通过cAMP诱导的高电导Ca2+激活钾通过活化舒张支气管平滑肌
目的:探讨异丙肾上腺素(I so)和氨茶碱(Ami)是否通过蛋白激酶A(PKA)通道激活高电导Ca2+活化钾通道(BKCa)来舒张支气管平滑肌.方法:运用等长张力记录和穿孔膜片箱技术,观察Iso和Ami对大鼠离体支气管平滑肌细胞BKCa的作用以及PKA抑制剂Rp-cAMP对该效应的影响.结果:(1)Iso和Ami均可诱发甲酰胆碱预收缩的离体支气管产生浓度依赖性舒张反应,BKCa阻断剂四乙胺(TEA)5 mmol/L使两者的量效曲线向右显著移位;(2)I so 1 μmol/L显著增加方波刺激时(从-60 mV到+50 mV)平滑肌细胞BKCa电流,该效应可被Rp-cAMP 100 μmol/L显著抑制,I so使BKCa电流电压关系曲线向上移位.在斜坡刺激时(从-100 mV到+100 mV)亦获得类似结果;(3)Ami 1 mmol/L显著增加支气管平滑肌细胞在方波刺激时的BKCa电流,该效应被Rp-cAMP 100μmol/L显著抑制,Ami使BKca电流电压关系曲线向上移位.在斜坡刺激时亦获得类似结果.结论:cAMP依赖性的气道舒张剂Iso和Ami对大鼠气道的舒张效应至少部分通过PKA的活化激活BKCa通道而实现的.
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东亚钳蝎中新分离的毒素BmT×3B抑制大鼠海马神经元延迟整流性钾电流
目的:研究从东亚钳蝎毒素中新分离的短肽BmTx3B对电压门控性钾通道的作用.方法:在酶解打散的新生大鼠海马细胞,采用全细胞电压箝位方式记录,并根据动力学特性分离二种电压依赖性钾电流.结果:BmTx3B(10-100 μmol/L)选择地抑制延迟整流性钾电流(IK),不影响瞬时性快钾电流(IA).此抑制作用是可逆的,呈现浓度依赖性,但无电压依赖性.BmTx3B对延迟整流性钾电流的稳态激活和稳态失活的动力学特性无影响.结论:蝎毒短肽BmTx3B选择地抑制海马神经元延迟整流性钾通道.
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新鲜分离的新生大鼠皮层神经元的钙振荡
目的:研究新鲜分离的新生大鼠皮层神经元胞内钙离子浓度([Ca2+]i)发生振荡的机制.方法:采用酶解结合机械分离法从6-7日龄大鼠分离皮层神经元.用M40钙离子测量系统(PTI)测量细胞内钙离子浓度的变化.用Fura-2作为钙离子指示剂.结果:在观察到的82个神经元细胞中,47个产生了自发钙振荡.自发钙振荡依赖于胞外钙离子浓度.去除外钙后自发钙振荡立即停止.四乙铵1 mmol/L引起钙振荡振幅增大,频率变快.CsCl 1 mmol/L主要引起频率增加.BaCl2 1 mmol/L可使振幅、频率增高,并有明显的高台样基线增加.结论:皮层神经元在无突触联系的情况下具有产生自发[Ca2+]i振荡的特性,K+通道在决定钙振荡的幅值和频率方面起重要作用.
关键词： 钙 神经元 大脑皮质 钾通道 Sprague Dawley大鼠 -
DDPH对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流两种成分的抑制作用
目的:研究1-(2,6-二甲基苯氧基)-2-(3,4-二甲氧基苯乙氨基)丙烷盐酸盐(DDPH)对豚鼠心室肌细胞快激活(IKr)和慢激活(IKs)延迟整流钾电流的作用.方法:全细胞膜片箝技术.结果:DDPH 0.1-100μnol/L浓度依赖性抑制IKr,Ikr-tail[IC50(μmol/L)为6.1,95%可信限为(2.8-13.5)].DDPH同时浓度依赖性抑制IKs,IKs-tail[Ica0(μmoL/L)为12.5,95%可信限为(4.8-32.2)].DDPH(10 μmol/L)不影响IKr和IKs的电压依赖性激活过程,给药前IKr的半激活电压(V1/2,mV)和斜率因子(k,mV)分别为(-21.7±0.8)和(5.9±0.8),给药后分别为(-23.5±2.4)和(8.1±2.2),无统计学意义(P＞0.05).用药前后IKs的半激活电压和斜率因子的差异亦无统计学意义(P＞0.05),用药前分别为(27.0±0.8)和(14.9±0.9),用药后分别为(27.1±0.7)和(16.6±0.8).DDPH(＜10 μmol/L)可抑制IKr和IKs的去激活过程,并且加快IKr的失活.结论:DDPH抑制IKr和IKs无选择性.且主要作用于其去激活过程,而非激活过程.DDPH进一步通过加速其失活过程抑制IKr.
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苄基四氢巴马汀对豚鼠和大鼠心室肌细胞钾电流的作用
目的:研究苄基四氢巴马汀(BTHP)对心室肌细胞快激活(IKr)和慢激活(IKs)延迟整流钾电流、内向整流钾电流(IKl)和瞬时外向钾电流(Ito)的作用.方法:采用全细胞膜片箝技术记录豚鼠及大鼠心室肌细胞钾电流.结果:BTHP在1-100 μmol/L的范围内以浓度依赖性方式阻滞IKr和IKs,其中对IKr的IC50为13.5μmol/L(95%可信限:11.2-15.8 μmol/L)而对IKs的IC50则为9.3 μmol/L(95%可信限:7.8-11.8μmol/L).BTHP30μmol/L时可使IKr及IKs.tail分别降低31%±4%和36%±5%(n=6,P＜0.01);使IKs及IKs,tail分别降低40%±6%和45%±5%(n=7,P＜0.01);BTHP 5μmol/L可抑制大鼠心室肌细胞Ito电流,使电流幅值降低63%±6%(n=6,P＜0.01),BTHP l-100 μmot/L以浓度依赖性方式阻滞Ito,其IC50为3.6 μmol/L(95%可信限:2.9-4.3 μmol/L).但BTHP 200 μmol/L对IKl基本无影响.结论:BTHP对IKr、IKs、Ito均有抑制作用,且其阻滞作用呈现出浓度依赖性特征.
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充血性心衰病人心房肌细胞瞬间外向钾电流和超快延迟整流钾电流的特征
目的:研究充血性心衰病人心房肌细胞瞬间外向钾电流(Ito)和超快延迟整流钾电流(IKur)的特征.方法:全细胞膜片箝技术.结果:心衰病人心房肌细胞上的Ito的激活和失活具有电压依赖性及时间依赖性.其半数大激活电位(V1/2)和半数大失活电位(V1/2)分别为(15±12)mV和(-45±4)mV.当膜电位从-40mV升至+60mV时,激活时间常数均值从(6.9±2.3)ms降至(1.40±0.20)ms,失活时间常数均值从(69±17)ms降至(21±14)ms,两者均随着膜电位的增加而减小.此外,该通道从失活状态下的恢复也很快.当保持电位为-80mV时,其恢复时间常数为(125±65)ms,但在此条件下通道的恢复不完全.当测试脉冲频率为0.2-2 Hz时,此通道电流未表现出明显的频率依赖性.与Ito相比,IKur的激活只具有电压依赖性但无时间依赖性.当测试电位为+60mV时,其电流密度平均为(3.4±0.7)pA/pF.半数大激活电位(V1/2)为(23±14)mV.在测试脉冲频率为0.2-2 Hz的范围内,通道电流也无明显的频率依赖性.结论:Ito和IKur是充血性心衰病人心房肌细胞上主要的外向电流,其大小和动力学特征可显著地影响心房肌细胞的电生理特性.
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罗哌卡因对豚鼠心室肌细胞钠电流、钙电流和钾电流的影响
目的:研究罗哌卡因(Rop)对豚鼠心室肌细胞钠电流(INa)、L型钙电流(ICa-L)、内向整流钾电流(IKl)及延迟整流钾电流(IK)的影响.方法:全细胞膜片箝技术.结果:罗哌卡因10,50与100 μmol/L使INa的峰电流分别减小8.3%、33.3%和62.5%(P<0.01),使失活时间常数分别延长8.2%、24.7%和64.4%(P<0.05);罗哌卡因50与100μnol/L使Ica-I的峰电流分别减小7.6%和22.5%(P<0.05),使慢失活时间常数分别延长15.5%和33.0%(P<0.01);罗哌卡因50与100 umol/L对Kl和IK的峰电流无明显影响.结论:罗哌卡因抑制INa和ICa-L,可能与其心脏毒性作用有关.
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dl-白花前胡甲素对人大脑皮层ATP敏感钾通道的作用
目的：研究白花前胡甲素(Pd-Ia)对人大脑皮层神经元ATP敏感钾通道的作用.方法：应用膜片箝全细胞记录技术，采用累积给药方式.箝制电压-40mV，指令电压-30到+100 mV，时程600 ms.结果：Pd-Ia以浓度依赖方式激活ATP敏感钾通道.当用含不同浓度的(0.001，0.01，0.1和1 μmol/L)Pd-Ia细胞外液灌流时，电流值分别从给药前的(0.9±0.4)nA增大到给药后的(1.0±0.4)nA，(1.1±0.4)nA，(1.2±0.4)nA和(1.3±0.4)nA(P＜0.01，n=5).然后用含ATP敏感钾通道的特异抑制剂格列苯脲(10 μmol/L)的细胞外液冲洗，电流减小至(0.90±0.37)nA(P＜0.01，n=5). 结论：Pd-Ia可开放ATP敏感钾通道，是一种钾通道开放剂.
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桂竹糖芥苷G对肾小管功能及髓袢升支粗段70-pS钾通道活性的影响
目的：研究桂竹糖芥苷G(erysimine G)的利尿作用及其作用机制.方法：应用尿道插管观察给药前后尿量变化；并应用膜片箝技术记录大鼠肾脏髓袢升支粗段70-pS钾通道的活性改变.结果：给予桂竹糖芥苷G后，实验动物尿量显著增加.单通道实验记录表明：应用桂竹糖芥苷G 1μmol·L-1抑制TAL70-pS钾通道的活性，NPo由正常对照的1.67±0.10降低至0.05±0.02(P＜0.01，n=4).结论：桂竹糖芥苷G有明显的利尿作用，其利尿机制可能与抑制TAL单细胞70-pS钾通道的活性有关.
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高胆固醇血症改变大鼠血管功能及动脉平滑肌细胞钾通道基因表达
研究高胆固醇血症对大鼠主动脉功能及主动脉平滑肌上内向整流和ATP敏感钾通道基因表达的影响。方法：大鼠灌胃高胆固醇乳剂两周，制备带内皮和去内皮的主动脉血管环检测收缩和舒张反应，应用RT-PCR观察基因表达的变化。结果：高胆固醇血症明显损伤血管内皮功能，但不影响血管内皮非依赖性舒张反应；在高胆固醇血症血管平滑肌中Kir6.2mRNA表达明显升高(P＜0.05)，而Kir3.1mRNA表达却显著降低(P＜0.05)。结论：高胆固醇血症可改变血管功能，并影响某些内向整流和ATP敏感钾通道亚型的基因表达。
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葛根素抑制小鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流和延迟整流钾电流
研究葛根素对小鼠海马CA1区神经元瞬间外向钾电流(IA)和延迟整流钾电流(IK)的作用。方法：膜片箝全细胞记录技术。结果：葛根素明显抑制IA和IK，呈浓度依赖性，IC50分别为461μmol/L和215μmol/L，没有使用或频率依赖性。葛根素0.5mmol/L显著影响稳态激活曲线，分别使IA的Vh右移，IK的Vh左移，但不影响IA的失活曲线，表明其电压依赖性地影响激活过程。结论：葛根素抑制小鼠海马CA1区锥体细胞IA和IK，且对IK的作用大于IA。
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应用分形模型研究PC12细胞钾离子通道门控动力学及神经生长因子对其影响
目的:研究PC12细胞上的钾离子通道门控动力学及神经生长因子(NGF)对其影响.方法:用膜片箝技术以细胞附贴式记录PC12细胞钾通道外向电流,用分形模型分析钾离子通道的门控动力学特征和NGF对其影响.结果:未经NGF处理的PC12细胞钾通道的关闭持续时间的分形维D与吸管位势的绝对值成正比,开放持续时间的分形维D＇与其成反比,在吸管位势0,-30,-50和-70mV下,D的值分别是1.75,1.88,1.95和2;D＇的值分别是1.5l,1.40,1.34,1.23,在相同的吸管位势下,用NGF处理后,钾通道开、关持续时间的分形维不大于经NGF处理前钾通道开、关持续时间的分形维.开放与关闭持续的动力学设定点不随吸管位势变化,它们的值为A(无NGF)=0.29±0.05,A(有NGF)=0.7l±0.06,A＇(无NGF)=0.110±0.020和A＇(有NGF)=0.38±0.08.结论:随着片膜被去极化,D(无NGF)的电压依赖性增加了通道保持长时间关闭的概率,D＇(无NGF)的单调性减少了通道保持长时间开放的概率.在细胞培养液中增加NGF后,加速了在较长时间尺度上发生的钾通道的动力学过程.
