目的 研究c-JNK信号通路在糖尿病(DM)大鼠左室心肌细胞电压门控钾通道(Kv)重构中的作用及机制.方法 将45只健康SD大鼠随机分为DM组[n=25,采用链尿佐菌素(STZ)诱导成模]和对照组(n=20,采用普通饮食饲养).应用全细胞膜片钳方法记录DM组与对照组大鼠心室肌瞬时外向钾电流(Ito)密度;使用非放射性JNK激酶分析元件进行c-Jun活性测定.应用JNK抑制剂SP600125(10μmol/L)对DM大鼠心肌细胞进行体外孵育,观察孵育前后心肌细胞Ito密度的变化.采用硫氧还蛋白还原酶(TrxR)抑制剂金诺芬(AF)对经JNK抑制剂SP600125孵育的大鼠心肌细胞进行处理,观察处理前后心肌细胞Ito密度的变化.使用抗Kv4.2抗体对Kv4.2的含量进行检测,检测结果采用UVP生物成像系统进行分析.结果 与对照组比较,DM组心肌JNK活性明显升高超过1倍,而Ito密度(对照组:30.2±3.3pA/pF,n=16;DM组:15.3±2.1pA/pF,n=17)则明显降低(P＜0.05).DM大鼠心室肌细胞经JNK抑制剂SP600125处理4h后,Ito密度可恢复至对照组水平(DM+SP600125组:32.3±3.7pA/pF,n=18;对照组:30.2± 3.3pA/pF,n=16;P＜0.05);且对照组经SP600125处理后的最大Ito密度(对照+SP600125组:31.6±3.4pA/pF,n=18)和未经处理的对照组比较差异无统计学意义.DM心肌经膜渗透性蛋白抑制剂JNKI-1 (10μmol/L)处理后,Ito密度也明显增加,而对照组经相同处理后无改变.TrxR抑制剂金诺芬明显抑制了SP600125对DM大鼠心肌Ito的增大作用(DM+SP600125+AF:15.7±3.3pA/pF,n=15),而对对照组Ito无明显影响.JNK抑制剂SP600125处理后DM大鼠心肌的Kv4.2蛋白表达量明显增加,尽管未完全恢复到对照组心肌水平,但与先前在DM大鼠心肌中观察到的Ito改变一致.而JNK抑制并未明显改变对照组心肌的Kv4.2蛋白表达量.结论 DM大鼠心肌钾通道重构对氧化还原敏感,可能通过持续性激活c-JNK信号通路促进Ito重构.在DM心肌中,JNK活性明显增高,Kv通道的电流密度降低;抑制JNK信号通路后可明显改善Kv通道重构,这一过程可能被硫氧还原蛋白系统所调控.

目的 观察不同状态下培养的乳鼠心肌细胞上清液对大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)心肌动作电位相关离子通道基因表达的影响.方法 分别取大鼠骨髓MSCs和乳鼠心肌细胞进行体外培养.实验分为MSCs组、5-氮胞苷(5-Aza)诱导组、正常诱导组、缺氧诱导组和心肌细胞组,MSCs组为正常培养的MSCs,5-Aza诱导组为心肌定向诱导剂5-Aza干预的MSCs,正常诱导组为正常心肌细胞上清液干预的MSCs,缺氧诱导组为缺氧状态下的心肌细胞上清液干预的MSCs,心肌细胞组为不予干预的正常心肌细胞.采用RT-PCR法检测各组细胞膜上钠通道(SCN2a)、钾通道(Kv2.1、Kv1.4、Kir1.1、EAG1)和钙通道基因(CCHL2α)mRNA表达的变化.结果 MSCs组细胞膜上表达与心肌动作电位相关的离子通道基因.与MSCs组相比,其余各组SCN2a、Kv2.1、Kir1.1、EAG1、CCHL2αmRNA表达均升高(P<0.05或<0.01),且缺氧诱导组、心肌细胞组Kv1.4 mRNA表达升高(P<0.05或<0.01),但5-Aza诱导组、正常诱导组、缺氧诱导组各种离子通道基因表达两两比较差异无统计学意义.结论 乳鼠正常心肌细胞上清液和缺氧心肌细胞上清液可诱导大鼠MSCs心肌动作电位相关离子通道基因表达增加,心肌微环境有利于大鼠MSCs发生心肌电生理变化.

目的 探讨钙调磷酸酶/活化T细胞因子(CaN/NFAT)信号通路在有氧运动诱导原发性高血压大鼠(SHR)肠系膜动脉血管平滑肌细胞电压依赖性钾通道(KV2.1)表达上调中的作用.方法 选用3月龄雄性WKY和SHR大鼠各24只,随机分为WKY安静组和运动组(WKY-SED组、WKY-EX纽)、SHR安静组和运动组(SHR-SED组、SHR-EX组).运动干预前和12周运动结束后分别测量大鼠安静状态下的心率和血压.分别采用免疫组化和Western blot检测KV2.1、CaN在肠系膜动脉的分布以及KV2.1、CaN、p-NFATc3、A型激酶锚定蛋白(AKAP150)和钙调蛋白(CaM)的蛋白表达.结果 (1)12周有氧运动后,与SHR-SED组相比,SHR-EX组心率、收缩压和平均动脉压均显著降低(P＜0.01);与WKY-SED组相比,WKY-EX组收缩压显著降低(P＜0.05).(2)与WKY-SED组相比,SHR-SED组KV2.1在肠系膜动脉的蛋白表达显著减少(P＜0.01);与SHR-SED组相比,SHR-EX组KV2.1的蛋白表达显著增加(p＜0.01).(3)与WKY-SED组相比,SHR-SED组CaN在肠系膜动脉的蛋白表达显著增加(P＜0.01),p-NFATc3的蛋白表达显著减少(P＜0.01);与SHR-SED组相比,SHR-EX组CaN的蛋白表达显著减少(P＜0.01),p-NFATc3的蛋白表达显著增加(P＜0.01).(4)与WKY-SED组相比,SHR-SED组的AKAP150蛋白表达显著增加(P＜0.01);与SHR-SED组相比,SHR-EX组的AKAP150蛋白表达显著减少(P＜0.01).(5)与WKY-SED组相比,SHR-SED组的CaM蛋白表达显著增加(P＜0.01);与SHR-SED组相比,SHR-EX组的CaM蛋白表达显著减少(P＜0.01);相比WKY-SED组,WKY-EX组CaM的蛋白表达量显著升高(P＜0.05).结论 钙调磷酸酶/活化T细胞核因子信号通路表达上调是高血压引起KV2.1通道功能下降的重要原因,有氧运动可以有效抑制这种作用,这可能是有氧运动缓解高血压及重塑血管功能的机制之一.

目的 探讨缺氧时15-羟廿碳四烯酸(15-HETE)对细胞外信号调节激酶(ERK)1/2及ERK5通路的影响以及ERK1/2及ERK5通路在缺血缺氧性脑动脉收缩中的作用.方法 将大鼠脑动脉平滑肌细胞随机分为正常对照组、缺氧组、缺氧+去甲二氢愈创木酸(NDGA)组、缺氧+NDGA+15-HETE组、缺氧+NDGA+15-HETE+ERK抑制剂组、缺氧+ERK抑制剂组.将细胞分别应用Western blot技术和Real-time PCR技术检测大鼠脑动脉平滑肌细胞中p-ERK、ERK、电压门控性钾离子通道(Kv)2.1蛋白及mRNA的表达.结果 随着15-HETE作用时间延长,正常对照组中15-HETE活化ERK1/2以及ERK5作用降低;随着15-HETE浓度的升高,正常对照组中ERK1/2和ERK5的活性增加,差异均有统计学意义(P<0.05).随着15-HETE增多,p-ERK1/2表达增多,Kv2.1通道表达受抑制;加入ERK1/2抑制剂后,缺氧+NDGA+15-HETE+ERK1/2抑制剂组与缺氧+NDGA+15-HETE组相比较、缺氧+ERK1/2抑制剂组与缺氧组相比较,ERK1/2活性减弱的同时,Kv2.1通道表达增强,差异均有统计学意义(P<0.05).随着15-HETE的产生增多,ERK5表达减少,Kv2.1通道表达降低.缺氧+NDGA+15-HETE+ERK5抑制剂组和缺氧+ERK5抑制剂组,分别与缺氧+NDGA+15-HETE组和缺氧组相比较,ERK5活性明显受抑制,Kv2.1通道表达增多,差异均有统计学意义(P<0.05).加入ERK抑制剂后,ERK mRNA表达明显被抑制,缺氧+NDGA+15-HETE+ERK抑制剂组与缺氧+NDGA+15-HETE组相比较、缺氧+ERK抑制剂组与缺氧组比较,Kv2.1 mR-NA均上调,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 在缺氧条件下,脑动脉平滑肌细胞中15-HETE可能是通过上调ERK1/2信号传导通路的表达而抑制Kv2.1通道的表达,最终导致脑动脉收缩.

目的:研究杜鹃素(farrerol,Far)对尼古丁所致的大鼠肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery vascular smooth muscle cells,PASMCs)增殖的作用,并进一步探讨其与电压依赖性钾通道(voltage-dependent potassium chan-nels,Kv)1.5和Kv2.1的关系.方法:首先应用细胞计数法检测不同浓度尼古丁对PASMCs细胞数量的影响,筛选出最适的尼古丁浓度.将PASMCs随机分为5组,分别为:正常对照组、尼古丁(1μmol/L)组、尼古丁(1μmol/L)+低浓度(10-6 mol/L)、中浓度(10-5 mol/L)和高浓度(10-4 mol/L)Far组.利用细胞凋亡试剂盒检测细胞caspase-3活性,CCK-8法检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率.并进一步应用RT-qPCR和Western blot法分别检测各组细胞Kv1.5和Kv2.1及凋亡相关因子Bcl-2和Bax的mRNA和蛋白水平.结果:细胞计数结果显示,1μmol/L尼古丁能最大限度地增加PASMCs的数量.1μmol/L尼古丁能显著降低PASMCs的caspase-3活性,并增强细胞活力(P<0.01).杜鹃素(10-6～10-4 mol/L)可浓度依赖性地阻断尼古丁的作用.流式细胞术检测显示,与对照组相比,1μmol/L尼古丁可明显诱导PASMCs增殖,降低其凋亡率;而杜鹃素干预后,PASMCs的凋亡率显著高于尼古丁组(P<0.01).RT-qPCR和Western blot检测结果显示,1μmol/L尼古丁显著抑制PASMCs Kv1.5、Kv2.1和Bax的表达,增加Bcl-2的表达;10-5μmol/L杜鹃素可以显著逆转尼古丁对PASMCs的作用(P<0.01).结论:杜鹃素能够对抗尼古丁所引起的大鼠PASMCs caspase-3和Bax抑制及Bcl-2增强,该作用与促进Kv1.5和Kv2.1表达有关.

目的 探讨替米沙坦对心房颤动(atrial fibrillation,AF)患者心房肌细胞钾通道和缝隙连接蛋白40(Connexin 40,Cx40)表达的影响.方法 选取11例AF患者为研究对象,心脏手术中建立体外循环并切除患者右心耳组织.采用急性酶分离法获取单个心房肌细胞,将心房肌细胞分为4组:对照组、低剂量组(10 μmol·L-1替米沙坦)、中剂量组(30 μmol·L-1替米沙坦)和高剂量组(100 μmol·L-1替米沙坦).采用CCK-8法检测各组心房肌细胞活力;qRT-PCR检测钾通道相关基因Kir2.1、Kir3.4、Kv4.3、Kvl.5及Cx40 mRNA表达水平;Western blotting检测Kir2.1、Kir3.4、Kv4.3、Kvl.5、Cx40蛋白表达情况.结果 与对照组相比,替米沙坦不同剂量组心房肌细胞存活率、Kir3.4、Kv4.3、Kv1.5 mRNA及蛋白表达水平均显著升高(P＜0.05),高剂量组显著高于中、低剂量组(P＜0.05);心房肌细胞中Kir2.1、Cx40 mRNA及蛋白表达水平均显著降低(P＜0.05),且高剂量组显著低于中、低剂量组(P＜0.05).结论 替米沙坦可能通过影响钾通道相关基因表达及下调心房肌细胞Cx40表达进而拮抗AF患者心房重构.

目的:探究美托洛尔对心肌梗死(MI)大鼠的保护作用,并初步探究其可能的作用机制.方法:将大鼠随机分为假手术组(Sham)、模型组(MI)、美托洛尔低、中、高剂量组(L-metoprolol、M-metoprolol、H-metoprolol).血液动力学检测大鼠心室功能;TTC染色法检测心肌梗死面积;酶联免疫法检测血清中IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10水平,流式细胞术Th1/Th2细胞比率;蛋白免疫印迹法检测T-bet、GATA-3、Kv2.1、KIR2.1蛋白表达.结果:与Sham组相比,MI组大鼠LVEDD、LVESD显著升高,LVEF、SV、FS显著降低,MAP、LVSP、+dp/dtmax降低,LVEDP、-dp/dtmax显著升高,心肌梗死面积比例升高,血清IFN-γ、IL-2水平升高,IL-4、IL-10水平降低,Th1细胞比率升高,Th2细胞比率降低,Th1/Th2比值升高,T-bet蛋白表达升高,GATA-3蛋白表达降低,Kv2.1、KIR2.1蛋白表达降低,差异均有统计学意义(P<0.05).与MI组相比,美托洛尔低、中、高剂量组LVEDD、LVESD显著降低,LVEF、SV、FS显著升高,MAP、LVSP、+dp/dtmax升高,LVEDP、-dp/dtmax降低,心肌梗死面积比例降低,血清IFN-γ、IL-2水平降低,IL-4、IL-10水平升高,Th1细胞比率降低,Th2细胞比率升高,Th1/Th2比值降低,脾脏、心肌组织T-bet蛋白表达降低,GATA-3蛋白表达升高,Kv2.1、KIR2.1蛋白表达升高,差异均有统计学意义(P<0.05).结论:美托洛尔可降低MI大鼠梗死情况,保护大鼠心功能,这可能是通过恢复Th1/Th2平衡,延迟整流钾电流,上调钾通道Kv2.1和KIR2.1蛋白表达实现的.

目的:探讨橙皮素在舒张大鼠冠状动脉(RCA)中的cAMP/PKA/Kv1.2通路机制.方法:离体血管张力法记录RCA血管张力;从RCA急性分离动脉血管平滑肌,采用膜片钳技术测定其Kv电流.结果:Kv1.2抑制剂Charybdotoxin (ChTX)减弱橙皮素对RCA的舒张作用,而Kv1.5抑制剂DPO-1、Kv2.1抑制剂Guangxitoxin和Kv7抑制剂XE991对橙皮素的血管舒张作用无显著影响.膜片钳结果为,ChTX显著减小橙皮索引起的Kv电流净增加,而DPO-1、Guangxitoxin和XE991对橙皮素所致的Kv电流净增加无显著性影响.蛋白激酶A(PKA)抑制剂Rp-cAMP减弱橙皮素对RCA的舒张作用,同时减小橙皮素所致的Kv电流增加.结论:橙皮素对大鼠RCA的舒张作用至少部分是通过增加cAMP/PKA/Kv1.2活性而实现的.

目的 探讨苦参碱对心肌梗死大鼠辅助性T细胞1(Th1)/辅助性T细胞2(Th2)平衡及钾通道Kv2.1、KIR2.1的影响.方法 制备心肌梗死大鼠模型60只,随机分为模型组、低剂量苦参碱组(50 mg/kg)、中剂量苦参碱组(100 mg/kg)、高剂量苦参碱组(200 mg/kg)、硫氮卓酮组(2.61 mg/kg),每组各12只,药物处理组大鼠于建模成功后每天灌胃治疗,持续7d,另取12只大鼠作为假手术组.末次给药24h后处死大鼠检测心肌梗死面积,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)、干扰素γ(IFN-γ)、白细胞介素(IL)-2、IL-4、IL-10水平,流式细胞术检测外周血Th1/Th2比值,蛋白质印迹法(Western blot)检测心肌组织钾通道Kv2.1、KIR2.1蛋白水平.结果 与假手术组比较,模型组大鼠心肌梗死面积比例、血清CK-MB、cTnⅠ、IFN-γ、IL-2水平、外周血Th1/Th2比值升高,血清IL-4、IL-10、心肌组织钾通道Kv2.1及KIR2.1蛋白水平降低(P＜0.05);与模型组比较,各药物处理组大鼠心肌梗死面积比例、血清CK-MB、cTnⅠ、IFN-γ、IL-2水平、外周血Th1/Th2比值降低,血清IL-4、IL-10水平、心肌组织钾通道Kv2.1及KIR2.1蛋白水平升高且各苦参碱组呈剂量依赖性(P＜0.05);高剂量苦参碱组和硫氮卓酮组大鼠上述指标比较差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 苦参碱可恢复心肌梗死大鼠Th1/Th2平衡,上调心肌组织钾通道Kv2.1和KIR2.1蛋白的表达,降低心肌梗死面积,起心肌保护作用.

目的 通过研究调脉饮颗粒对心肌细胞动作电位和多种心肌离子通道的作用,探讨调脉饮颗粒抗心律失常的作用靶点.方法 采用全细胞膜片钳技术检测0.1 mg/mL和1 mg/mL调脉饮颗粒对重组表达的人源性心脏离子通道靶点快速延迟整流钾通道(rapidly activating delayed rectifier potassuim channel,Ikr,hERG)、钠通道1.5亚型(sodium channel subtype 1.5,NaV1.5)、钙通道1.2亚型(calcium channel subtype 1.2,L-type,CaV1.2)、慢激活延迟整流钾通道(slowly activating delayed rectifier potassuim channel,IKs,KV7.1)、超快延迟整流钾通道(ultra-rapid delayed rectifier potassium channel,IKur,KV1.5)、瞬时外向钾通道(transient outward potassium channel,Ito,KV4.3)、内向整流钾通道(inward rectifier potassium channel,Kir2.1)、ATP敏感性钾通道(ATP sensitive potassium channel,KATP)、钙通道3.2亚型(calcium channel subtype 3.2,T-type,Cav3.2)、乙酰胆碱敏感性钾通道(acetylcholine-sensitive potassium channel,KAch)、 超极化激活的阳离子电流亚型2(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated ion channel subtype 2,HCN2)和HCN4以及多能干细胞诱导分化心肌细胞(induced pluripotent stem cell dericed cardiomyocyte,IPSC-CM)动作电位和心脏钠钙交换电流(Na+-Ca2+-exchanger,NCX)的作用.结果 0.1 mg/mL调脉饮颗粒显著抑制CaV3.2(18.94％±2.19％)和NCX(28.46％±9.74％)电流,1 mg/mL调脉饮颗粒显著抑制hERG(43.29％±0.09％),CaV3.2(34.72％±0.61％),KATP(38.44％±2.67％),HCN4(30.64％±1.94％)和NCX(64.25％±25.29％)电流,并显著增加KV7.1(34.49％±4.53％)电流(P<0.05);同时调脉饮颗粒可以引起IPSC-CM动作电位时程延长,延长心脏的有效不应期.结论 调脉饮颗粒延长IPSC-CM动作电位时程和对NCX、hERG通道电流的抑制作用可能是其抗心律失常作用的主要机制,抑制CaV3.2钙电流和HCN4窦房结起搏电流,可能起到降低心率的作用,增强KV7.1电流可能抵消抑制hERG通道引起的过度的动作电位时程延长和QT间期延长,其对KATP的抑制作用可能起到心肌缺血的保护作用.