目的:探讨3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1-蛋白激酶B（PDK1-Akt）信号通路干预对心肌细胞超极化激活环核苷酸门控离子通道4（HCN4）转录、表达及功能的影响。方法:使用酶解法从健康雄性野生型C57小鼠和心脏特异性敲除PDK1小鼠获得心房肌细胞，分别为空白对照组和PDK1-KO组；另外，对急性分离自C57小鼠的心房肌细胞进行培养，将其分为药物对照组［予二甲基亚砜（DMSO）干预）］、PDK1敲低组［予1 μg/ml PDK1的短发夹状RNA（shRNA）干扰质粒干预］、SC79组［予Akt激动剂SC79（8 μmol/ml）干预］、GSK2334470组［予PDK1抑制剂GSK2334479（10 nmol/ml）干预］和PDK1敲低+SC79组（予8 μmol/ml SC79和1 μg/ml PDK1的shRNA干扰质粒干预）。为进一步减少药物脱靶的可能，故运用PDK1的shRNA质粒转染培养的心肌细胞，并在此基础上加用SC79干预。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测相应组心房肌细胞PDK1及HCN4的mRNA表达水平，Western blot检测PDK1、Akt及HCN4蛋白表达水平，全细胞膜片钳检测HCN的电流密度，免疫荧光技术检测HCN4蛋白表达情况。结果:（1）PDK1-KO组的HCN4的mRNA（1.46±0.03比0.99±0.01， P<0.001）及蛋白（1.14±0.02比1.00±0.06， P=0.017）表达水平高于空白对照组。全细胞膜片钳结果显示，PDK1-KO组的HCN电流密度大于空白对照组［（-17.47±2.00）pA/pF比（-12.15±2.25）pA/pF， P=0.038］。（2）通过比较PDK1敲低组、SC79组和药物对照组细胞，对PDK1 shRNA及Akt特异性激动剂SC79进行功能验证，结果显示PDK1敲低组细胞的PDK1 mRNA及蛋白表达水平低于药物对照组，SC79组细胞的磷酸化-Akt（Thr 308）蛋白表达水平高于药物对照组。（3）GSK2334470组细胞的HCN4 mRNA（3.61±0.46比1.00±0.08， P<0.001）及蛋白（2.33±0.11比1.00±0.05， P<0.001）表达水平高于药物对照组。（4）PDK1敲低组细胞的HCN4 mRNA表达水平高于药物对照组（1.76±0.11比1.00±0.06， P<0.001）及PDK1敲低+SC79组（1.76±0.11比1.33±0.07， P=0.003），PDK1敲低+SC79组的HCN4 mRNA表达水平亦高于药物对照组（1.33±0.07比1.00±0.06， P<0.001）。PDK1敲低组细胞的HCN4蛋白表达水平高于药物对照组（1.15±0.04比1.00±0.05， P=0.003），PDK1敲低+SC79组的HCN4蛋白表达水平与药物对照组比较差异无统计学意义（ P>0.05），但低于PDK1敲低组（0.95±0.01比1.15±0.04， P<0.001）。全细胞膜片钳实验结果示，药物对照组细胞的HCN电流密度为（-13.27±1.28）pA/pF，PDK1敲低组细胞为（-18.76±2.03）pA/pF，PDK1敲低+SC79组细胞为（-13.50±2.58）pA/pF；PDK1敲低组细胞的HCN电流密度大于药物对照组（ P<0.001），而PDK1敲低+SC79组与药物对照组比较差异无统计学差异（ P>0.05）。（5）免疫荧光检测结果显示PDK1敲低组的绿色荧光较药物对照组增强，提示定位于细胞膜的HCN4表达量增加。而PDK1敲低+SC79组的绿色荧光较PDK1敲低组减弱，提示当敲低PDK1后再进一步激动Akt，定位于细胞膜HCN4表达量下降。 结论:PDK1-Akt信号通路参与心肌细胞HCN4离子通道转录、表达水平及功能的调控。

目的:以3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDK1)/蛋白激酶B(Akt)/超极化激活环核苷酸门控离子通道4(HCN4)通路为切入点,探究电针治疗大鼠神经源性尿潴留的分子机制.方法:实验选取SD雌性大鼠,采用改良Hassan Shaker脊髓全断法建立逼尿肌无力型尿潴留大鼠模型,并按随机数字表法随机分为模型组、电针组、PDK1抑制剂组、HCN4阻断剂组、电针+HCN4阻断剂组,每组20只,另取20只大鼠作为假手术组.电针组、电针+HCN4阻断剂组取大鼠"中极""中髎"电针治疗20 min,1次/d,PDK1抑制剂组隔天1次腹腔注射OSU-03012(20 mg/kg),HCN4阻断剂组隔天1次腹腔注射伊伐布雷定(10 mg/kg),以上治疗均持续10 d.多通道生理记录仪检测大鼠尿流动力学指标;肌条实验检测逼尿肌兴奋性;HE染色观察膀胱形态学变化;免疫荧光双染法检测膀胱组织HCN4与酪氨酸蛋白激酶KIT(C-Kit)阳性表达;Western blot法检测膀胱组织PDK1/Akt/HCN4通路蛋白及热休克蛋白27(HSP27)表达.结果:与假手术组相比,模型组大鼠出现排尿功能障碍,漏尿点压力、离体逼尿肌自发收缩频率、膀胱组织C-Kit荧光强度、HCN4+/C-Kit+共表达、HCN4及磷酸化(p)-HSP27/HSP27蛋白表达降低(P<0.05),膀胱最大容量及顺应性、离体逼尿肌收缩时最小张力、膀胱组织PDK1及p-Akt/Akt蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,电针组、PDK1抑制剂组大鼠以上指标均逆转(P<0.05);与电针组相比,电针+HCN4阻断剂组和HCN4阻断剂组大鼠排尿功能障碍严重,漏尿点压力、自发收缩频率、C-Kit荧光强度、HCN4+/C-Kit+共表达、HCN4 及p-HSP27/HSP27蛋白表达降低(P<0.05),膀胱最大容量及顺应性、离体逼尿肌收缩时最小张力、膀胱组织PDK1及p-Akt/Akt蛋白表达升高(P<0.05).HE染色示模型组大鼠膀胱上皮组织脱落、层次紊乱,膀胱壁细胞空泡化、黏膜层及肌层中性粒细胞浸润等病理损伤明显,电针组及PDK1抑制剂组有所减轻,HCN4阻断剂组较模型组加重,电针+HCN4阻断剂组上述病理损伤较电针组严重.结论:电针刺激"中髎""中极"可能通过抑制PDK1/Akt通路活化,促进HCN4介导的逼尿肌兴奋性收缩、排尿电信号活化,从而改善神经源性尿潴留大鼠排尿功能障碍.

目的:探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)在大鼠体内和体外心肌成纤维细胞、心肌细胞中的表达分布及其增龄变化.方法:SD大鼠分为新生组(1～3 d),成年组(17个月)和老年组(22个月),每组8只,其中4只用于冰冻切片,另4只用于PCR;取新生SD大鼠心,酶消化法分离培养原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞.用免疫荧光、免疫组织化学检测原代心肌成纤维细胞和原代心肌细胞HCN4的表达;免疫印迹、实时荧光定量PCR检测原代心肌成纤维细胞HCN4的表达,用实时荧光定量PCR检测不同月龄大鼠心肌组织HCN4的表达.结果:体外细胞培养显示,成纤维细胞和原代心肌细胞中均表达HCN4.组织切片显示,新生、成年和老年大鼠心肌成纤维细胞和部分心肌细胞表达HCN4.P1～P4代成纤维细胞的免疫印迹和实时荧光定量PCR结果显示HCN4随着成纤维细胞代次增加,表达量逐渐降低;不同月龄大鼠左心室的实时荧光定量PCR结果显示随着大鼠月龄增加,HCN4的表达量逐渐降低,其结果与培养的细胞表达一致.结论:HCN4在心肌成纤维细胞和部分心肌细胞中表达.随增龄变化,心肌细胞和成纤维细胞HCN4的表达量逐渐下降.

目的 制备与临床发病机制相关且重现性好的缺血性心动过缓模型.方法 雄性SD大鼠18只,随机分为左冠状动脉结扎组、右冠状动脉结扎组和假手术组,每组6只.麻醉开胸,心电图监护下结扎左、右冠状动脉分支,分别在术后第5天(d5),d10和d15记录Ⅱ导联心电图,观察心电图和心率的变化;d16测量大鼠血流动力学参数,评价大鼠心功能;大鼠处死后,剪取含窦房结的右心房组织,HE和Masson染色观察右心房组织形态改变;Western蛋白印迹法测定右心房钠钙交换蛋白1(NCX1)和超极化激活环核苷酸门控阳离子通道亚型4(HCN4)蛋白的表达.结果 与假手术组相比,结扎左、右冠状动脉大鼠心电图ST段均抬高(P＜0.01),右冠状动脉结扎上升幅度较左冠状动脉结扎小(P＜0.01);右冠状动脉结扎大鼠术后心率持续降低,d10后心率低于假手术对照组(P＜0.05);左冠状动脉结扎大鼠术后心率呈升高回落趋势,d5心率高于假手术对照组(P＜0.05),然后回落,d15回落到假手术组水平;左冠状动脉结扎后15d,大鼠左心室内压最大下降速率明显下降(P＜0.01),左心室终末舒张压显著上升(P＜0.01);右冠状动脉结扎术对血流动力学指标均无明显影响.组织形态检查结果显示,右冠状动脉结扎引起右心房炎性浸润和纤维化更为明显(P＜0.01);Western蛋白印迹结果显示,右心房组织(包含窦房结)NCX1和HCN4表达显著降低(P＜0.05).结论 大鼠右冠状动脉结扎,引起右心房缺血性改变,成功制备了缺血性心动过缓模型.

目的:探讨ISL-1和 T bx18联合转染对乳鼠心室肌细胞重编程的作用,及能否在体外构建生物起搏点. 方法:将乳鼠心室肌细胞随机分成空白对照组、GFP组、ISL-1组、T bx18组、ISL-1+ T bx18组,分别转染相应病毒,培养5～7 d后 qRT-PCR 、Western blot和免疫荧光检测超极化激活环核苷酸门控离子通道蛋白亚型4(HCN4)的表达情况,观察细胞形态和搏动频率变化,并用膜片钳技术记录细胞内电流活动. 结果:ISL-1组、Tbx18组和ISL-1+ Tbx18组的细胞搏动频率和 HCN4的mRNA 和蛋白表达水平较空白对照组和 GFP组明显升高,其中ISL-1+ Tbx18组的细胞搏动频率和HCN4的mRNA和蛋白表达水平明显高于ISL-1组和Tbx18组(P均＜0 .05).通过免疫荧光技术,ISL-1组和T bx18组可检测到HCN4不连续表达,ISL-1+ T bx18组 HCN4连续高表达.通过膜片钳技术,ISL-1组和T bx18组均仅有少数细胞可记录到起搏电流活动,而ISL-1+ T bx18组大多数细胞可记录到起搏电流活动. 结论:ISL-1和 T bx18联合表达能提高乳鼠心室肌细胞重编程为起搏样细胞的效率.

目的 探讨超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4(HCN4)在不同发育时期大鼠心肌组织中各类细胞的表达规律,为进一步研究HCN4对心肌的作用提供形态学依据.方法 出生1d、1月、3月、6月健康SD大鼠各15只.取新鲜心脏,石蜡切片和冷冻切片,利用免疫组织化学和荧光技术观察不同发育时段大鼠心肌组织HCN4阳性细胞的表达分布情况及形态学特征.利用Western blotting技术观察左右心室HCN4的蛋白含量.结果 免疫组织化学和荧光染色结果显示,HCN4阳性细胞在出生后1d、1月、3月、6月的血管平滑肌细胞,心内膜和血管的内皮细胞,心外膜的间皮细胞、成纤维细胞,大量心房肌细胞和少量心室肌细胞、传导组织细胞均有表达,但不同部位的表达细胞数量不均;Western blotting结果显示,心室HCN4蛋白随着月龄的增加表达逐渐降低.结论 HCN4在大鼠心肌组织中的表达随年龄的增加逐渐下降,但增殖能力较强的细胞持续存在,提示HCN4可能对心肌组织中的多种细胞的生存起调控作用.

目的 探讨腺病毒介导短发夹RNA下调Nkx2.5基因表达对体外培养大鼠乳鼠心肌细胞(NRVMs)的影响.方法 采用胰酶和Ⅱ型胶原酶混合消化法分离NRVMs,随机分为阴性对照组(NC组)和实验组.实验组转染携带靶向Nkx2.5的RNA干扰序列(短发夹RNA,shRNA)和绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒Ad-Nkx2.5-shRNA-GFP,NC组转染等量的仅携带GFP的对照组腺病毒Ad-GFP.以不同感染复数(MOI)转染细胞选取最适MOI,按最适MOI转染NRVMs 48h后,采用实时荧光聚合酶链式反应和蛋白质免疫印迹检测Nkx2.5沉默效果,保证沉默效果之后,检测起搏细胞发育相关转录因子(Tbx3、Tbx18、Shox2和Isl1)、起搏相关离子通道超极化激活环核苷酸门控通道4型(HCN4)和缝隙链接蛋白40(Cx40)mRNA和蛋白水平变化,采取免疫荧光法检测HCN4蛋白的表达.结果 分离培养的原代NRVMs 48h呈现成簇搏动,α-actin检测心肌纯度达0.91±0.01,转染NRVMs的最适MOI=20,构建的病毒可有效下调Nkx2.5水平(P＜0.05);下调心肌细胞Nkx2.5水平后,起搏细胞发育相关转录因子、HCN4表达水平升高(P＜0.05),心室肌相关缝隙连接蛋白Cx40表达水平下降(P＜0.05).荧光显微镜观察实验组红色荧光即离子通道HCN4表达强于对照组.结论 下调Nkx2.5可将NRVMs重编程为起搏样细胞.

目的 研究超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4种亚型(HCN1～4)在大鼠脊髓背角的分布特点,以及其在部分坐骨神经结扎术(PSNL)所致的慢性神经病理性疼痛动物模型中的表达变化.方法 首先,选取SD大鼠(150 ～250 g)制作L4-5段脊髓横切片,用免疫组织化学方法观察HCN1 ～4在大鼠脊髓背角的分布特点.其次,采用荧光定量PCR技术,检测大鼠L4-5段脊髓背角组织HCN1 ～4 mRNA的表达特点.另取同龄大鼠,将其随机分为模型组(PSNL组)和假手术组(sham组),每组4只.测定两组大鼠术前,术后1、3、7、10及14d术侧机械痛阈值(PWT),并于术后14 d取其脊髓背角组织检测HCN1 ～4 mRNA的表达变化.结果 免疫组织化学结果显示,HCN1 ～4通道蛋白在脊髓背角均有分布,但在Ⅰ～Ⅱ层分布最多,Ⅲ～Ⅵ层分布较少.荧光定量PCR结果显示,生理情况下脊髓背角HCN2 mRNA的表达量最高,其次是HCN1,而HCN3和HCN4表达量较少.与sham组相比,PSNL组PWT显著降低,且术后第14天HCN2 mRNA的表达量显著增加(P＜0.05),而HCN1、HCN3及HCN4表达量的变化差异无统计学意义(P＞0.05).结论 HCN1～4在正常大鼠脊髓背角具有特异性表达,但仅HCN2 mRNA在PSNL神经病理性疼痛模型后显著增加.

目的 通过检测风湿性心脏病(风心病)心房颤动(房颤)患者右心耳组织miR-1及其靶基因HCN4表达,探讨miR-1参与风心病房颤的可能机制.方法 36例风心病患者根据是否存在房颤,分为房颤组(AF组)和窦性心律组(SR组),术前均进行心脏彩超、心电图检测,术中取右心耳组织,应用荧光定量PCR技术检测miR-1及靶基因HCN4的表达,免疫组化、Western Blot方法检测HCN4蛋白表达,应用膜片钳技术检测右心耳心肌细胞起搏电流(If).结果 AF组miR-1基因表达小于SR组[(0.0050±0.0007)vs.(0.0094±0.0025),P<0.05];而HCN4基因表达水平AF组高于SR组[(0.2552±0.0194)vs.(0.1592±0.0131),P<0.05];免疫组化AF组HCN4蛋白表达较窦性心律组增强;Western Blot检测HCN4蛋白表达水平AF组高于SR组[(1.1702±0.05598)vs.(0.3606±0.01778),P<0.05];右心耳心肌细胞起搏电流改变,AF组半稳态激活电压(V1/2)为(-88±5.9)mV,稳态激活曲线斜率(K)为(8.2±1.8);SR组V1/2为(-97±4.5)mV,K为(11.4±2.6).结论 风心病房颤患者miR-1表达降低,调控HCN4基因、蛋白表达增高,导致房颤心肌细胞起搏电流的改变,可能参与风心病房颤的发生.

目的 评价G蛋白偶联受体35 (GPR35)活化在氧糖剥夺-复氧复糖大鼠皮质星形胶质细胞凋亡中的作用.方法 体外培养大鼠原代皮质星形胶质细胞,接种于6孔板或96孔板,采用随机数字表法分为4组(n=30):对照组(C组)、氧糖剥夺-复糖复氧组(O组)、GPR35抑制剂+氧糖剥夺-复糖复氧组(GO组)和GPR35抑制剂组(G组).采用无糖培养基无氧(95％ N2和5％ CO2)孵育6h,正常培养24h的方法制备氧糖剥夺-复氧复糖损伤模型,GO组和G组在氧糖剥夺前1h向培养基内加入3μmol/L GPR35抑制剂CLD2745687.各组处理结束24h后,采用Annexin V-FITC/GFAP/DAPI免疫荧光染色法确定细胞凋亡率,ELISA法检测细胞质内环磷酸腺苷(cAMP)含量,Flu03/AM免疫荧光法测定胞浆钙离子浓度,采用RT-PCR法检测超极化激活的环核苷酸门控通道2(HCN2) mRNA表达,Western blot法检测Bax和Bcl-2的表达.结果 与C组比较,O组和GO组皮质星形胶质细胞凋亡率升高,胞浆钙离子浓度升高,HCN2 mRNA、cAMP和Bax表达上调,Bcl-2表达下调(P＜0.05);与O组比较,GO组皮质星形胶质细胞凋亡率降低,胞浆钙离子浓度降低,HCN2 mR-NA、cAMP和Bax表达下调,Bcl-2表达上调(P＜0.05);C组与G组各指标差异无统计学意义(P＞0.05).结论 GPR35活化参与了氧糖剥夺-复糖复氧后大鼠星形胶质细胞凋亡的过程.