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心肌组织瞬时外向钾通道的研究进展

四川生理科学杂志 2007年第3期29卷 121-124页

作者：谭晓秋曾晓荣泸州医学院心肌电生理学研究室泸州四川646000

瞬时外向钾通道(transient outside potassium channel)在哺乳动物心肌组织中高度表达,参与心肌细胞动作电位复极1期和2期,对动作电位时程和形态有重要影响。瞬时外向钾通道在维持心脏正常功能活动中起重要作用。许多心血管疾病中表现... 详细信息

瞬时外向钾通道(transient outside potassium channel)在哺乳动物心肌组织中高度表达,参与心肌细胞动作电位复极1期和2期,对动作电位时程和形态有重要影响。瞬时外向钾通道在维持心脏正常功能活动中起重要作用。许多心血管疾病中表现出瞬时外向钾电流密度和通道表达的改变。

关键词：瞬时外向钾通道 Kv4 Ito 心肌细胞基因转染

不同强度工频磁场对皮层神经元瞬时外向钾离子通道的影响

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生物化学与生物物理进展 2011年第11期38卷 1036-1042页

作者：李刚李丹丹李媛媛林凌天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387

人们对电磁辐射越来越关注,但是工频磁场产生的生物效应并不确定.选用1、5、10 mT的工频磁场照射急性分离的小鼠皮层神经元(15 min),应用全细胞膜片钳技术离线记录瞬时外向钾通道电流,研究工频磁场对离子通道的影响.结果显示:工频磁场... 详细信息

人们对电磁辐射越来越关注,但是工频磁场产生的生物效应并不确定.选用1、5、10 mT的工频磁场照射急性分离的小鼠皮层神经元(15 min),应用全细胞膜片钳技术离线记录瞬时外向钾通道电流,研究工频磁场对离子通道的影响.结果显示:工频磁场抑制通道的电流密度,并且1 mT、5 mT及10 mT工频磁场的抑制率分别为(63.0±2.2)%、(55.0±1.7)%和(38.0±1.8)%.工频磁场影响离子通道的激活和失活特性,半数激活电压和半数失活电压变小.不同强度工频磁场对离子通道产生的影响程度不同,其中1 mT工频磁场对通道电流的抑制率最大,5 mT工频磁场对通道的半数激活电压和半数失活电压影响最大,10 mT工频磁场增大了通道的失活斜率因子.研究结果表明,工频磁场影响了细胞膜上离子通道蛋白质构象的变化,进一步影响了离子通道的正常功能.

关键词：工频磁场瞬时外向钾通道神经元

牛磺酸镁对哇巴因致大鼠心室肌细胞瞬时外向钾离子通道异常的影响

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中国新药杂志 2013年第22期22卷 2668-2673页

作者：赵临尹永强吴红康毅娄建石天津医科大学药理学教研室天津300070

目的:观察牛磺酸镁配合物(taurine magnesium coordination compound,TMCC)在细胞水平对哇巴因致大鼠心室肌细胞心律失常的瞬时外向钾电流的作用。方法:酶解法分离大鼠单个心室肌细胞,5μmol·L-1哇巴因诱发细胞水平心律失常,采用全细... 详细信息

目的:观察牛磺酸镁配合物(taurine magnesium coordination compound,TMCC)在细胞水平对哇巴因致大鼠心室肌细胞心律失常的瞬时外向钾电流的作用。方法:酶解法分离大鼠单个心室肌细胞,5μmol·L-1哇巴因诱发细胞水平心律失常,采用全细胞膜片钳技术,在电压钳模式下记录下不同浓度TMCC及胺碘酮对正常细胞和哇巴因所致大鼠单个心室肌细胞心律失常模型I to变化。结果:TMCC对正常细胞I to呈浓度依赖性抑制作用。24μmol·L-1胺碘酮使电流减少到(17.36±1.20)pA/pF(P<0.01)。TMCC及胺碘酮均使激活曲线右移,失活曲线左移。5μmol·L-1哇巴因使I to从(25.74±3.60)pA/pF减少到(18.79±2.78)pA/pF(P<0.01)。哇巴因使激活曲线右移,失活曲线左移。TMCC未能进一步改变哇巴因诱导I to的减少,而胺碘酮则使之减小到(13.64±1.03)pA/pF。TMCC对激活、失活曲线无明显作用,而胺碘酮可使激活曲线进一步右移,失活曲线进一步左移。结论:TMCC抑制大鼠正常心室肌细胞的I to,I to是TMCC抗心律失常作用的离子靶点之一,TMCC不会进一步抑制由哇巴因诱发I to的减少。

关键词：牛磺酸镁配合物瞬时外向钾通道全细胞膜片钳技术心律失常哇巴因

不同频率磁刺激对离体脑片神经元兴奋性及电压门控型钾通道影响的研究

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生物医学工程学杂志 2021年第2期38卷 224-231页

作者：尹晓楠徐桂芝朱海军付蕊李洋丁冲河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学电气工程学院天津市生物电工与智能健康重点实验室天津300130 华北理工大学药学院河北唐山063210

经颅磁刺激作为一种无创的神经调控技术,广泛地应用于神经和精神类疾病的临床治疗,但其神经调控的作用机制尚不清楚。本文旨在从神经元电生理角度研究不同频率的磁刺激对离体脑片神经元兴奋性和电压门控型钾通道的影响。实验分为刺激组... 详细信息

经颅磁刺激作为一种无创的神经调控技术,广泛地应用于神经和精神类疾病的临床治疗,但其神经调控的作用机制尚不清楚。本文旨在从神经元电生理角度研究不同频率的磁刺激对离体脑片神经元兴奋性和电压门控型钾通道的影响。实验分为刺激组和对照组,刺激组对急性分离的小鼠脑片分别施加同一强度(0.3 T)下不同频率(20 Hz和0.5 Hz)的磁刺激(500个脉冲)。利用全细胞膜片钳技术记录海马齿状回颗粒神经元的静息膜电位、动作电位和电压门控型钾通道电流。结果显示,20 Hz磁刺激显著增加了动作电位的发放个数以及单个动作电位的最大斜率,降低了动作电位的阈值、半波宽和达峰时间,提高了海马神经元的兴奋性;降低了钾通道的电流峰值,瞬时外向钾通道的失活曲线明显左移,失活后复活的时间常数明显增大。0.5 Hz磁刺激则显著抑制了神经元兴奋性,提高了钾通道的电流峰值,但通道的动力学特征没有明显变化。结果提示,海马齿状回颗粒细胞电压门控钾通道的动力学特征和神经元的兴奋性,可能是磁刺激进行神经调控的潜在机制之一。

关键词：磁刺激动作电位瞬时外向钾通道延迟整流钾通道

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藏红花酸对大鼠实验性房颤的影响及机制研究

中国药学杂志 2023年第9期58卷 792-798页

作者：王洁如顾有为许正新扬州大学医学院药学系江苏扬州225000 江苏省中西医结合老年病防治重点实验室江苏扬州225001 江苏省非编码RNA基础与临床转化重点实验室江苏扬州225009

目的研究藏红花酸(crocetin acid, CA)对大鼠实验性房颤(atrial fibrillation, AF)的影响,并探究其离子通道层面的作用机制。方法用氯化钙-乙酰胆碱给药法诱导体内阵发性AF大鼠模型;使用Langendorff逆行灌流、单酶解消化急性分离大鼠... 详细信息

目的研究藏红花酸(crocetin acid, CA)对大鼠实验性房颤(atrial fibrillation, AF)的影响,并探究其离子通道层面的作用机制。方法用氯化钙-乙酰胆碱给药法诱导体内阵发性AF大鼠模型;使用Langendorff逆行灌流、单酶解消化急性分离大鼠心房肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录、观察和分析不同浓度CA对大鼠心房肌细胞瞬时外向钾通道电流(I_(to))的影响。结果与对照组相比,不同剂量的CA预处理组均延长了模型动物AF诱导时间,降低了AF持续时间。膜片钳实验结果表明,25μmol·L^(-1)的CA对I_(to)无显著影响,当其剂量增加到50μmol·L^(-1)以上时则能显著抑制I_(to)。其中50、100、200μmol·L^(-1)的CA可使I_(to)峰值由给药前(71.10±7.28)pA/pF分别降为(55.49±2.34)pA/pF、(35.56±7.57)pA/pF和(14.69±1.95)pA/pF(P<0.01),表现出明显的浓度依赖性抑制。动力学研究方面,各浓度的CA可使I_(to)的电流-电压关系曲线(I-V曲线)明显下移,但不改变其激活电位、峰值电位和反转电位。能使稳态激活曲线显著右移,半数激活电压(V_(1/2-active))降低(P<0.01)。稳态失活曲线显著左移,半数失活电压(V_(1/2-inactive))降低(P<0.01),而失活后恢复曲线则右移,恢复时间常数(τ)延长(P<0.05)。以上结果显示,CA能够抑制大鼠实验性AF的产生,并抑制I_(to)的激活、失活及失活后动力学过程。结论 CA具有抗药物诱导的AF作用,此效应可能与其抑制I_(to),并改变其动力学过程有关。

关键词：藏红花酸瞬时外向钾通道心律失常心房颤动全细胞膜片钳心房肌细胞

白藜芦醇甙增强大鼠心室肌细胞内向整流钾通道电流(英文)

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生理学报 2013年第3期65卷 285-292页

作者：魏燕周京京杨晶张娇张利萍张翼河北医科大学生理学教研室石家庄050017 泸州医学院心血管病研究所电生理研究室泸州646000 河北省医学生物技术重点实验室石家庄050017

本研究旨在应用全细胞膜片钳技术观察白藜芦醇甙(polydatin)对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道电流(Ito)、稳态外向钾通道电流(Iss)和内向整流钾通道电流(IK1)的影响。结果显示:(1)白藜芦醇甙(10μmol/L以上浓度)可通过非浓度依赖性方式... 详细信息

本研究旨在应用全细胞膜片钳技术观察白藜芦醇甙(polydatin)对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道电流(Ito)、稳态外向钾通道电流(Iss)和内向整流钾通道电流(IK1)的影响。结果显示:(1)白藜芦醇甙(10μmol/L以上浓度)可通过非浓度依赖性方式增加心室肌细胞IK1。(2)白藜芦醇甙对心室肌细胞Ito无影响,对Ito的激活、失活和失活后的恢复动力学亦无影响。(3)白藜芦醇甙对心室肌细胞Iss无明显影响。以上结果提示,白藜芦醇甙对大鼠心室肌细胞IK1具有激活作用,可增加IK1,但对Ito和Iss无明显影响;白藜芦醇甙对IK1的作用可能是其抗心律失常作用的离子机制之一。

关键词：白藜芦醇甙瞬时外向钾通道稳态外向钾通道内向整流钾通道心肌细胞大鼠

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二十二碳六烯酸对大鼠心室肌细胞通道的影响

中华急诊医学杂志 2010年第11期19卷 1180-1184页

作者：来利红董平栓王如兴蒋文平河南科技大学附属第一医院心内科郑州417003 无锡市人民医院心内科苏州大学附属第一医院心内科

目的探讨二十二碳六烯酸（DHA）对大鼠心室肌细胞动作电位（AP）及瞬时外向钾通道电流（Ito）的影响.阐述DHA抗心律失常的机制.方法采用酶消化法获得SD大鼠心室肌细胞,用膜片钳技术全细胞模式分别记录0,20,40,60,80,100,120μmol/L DH... 详细信息

目的探讨二十二碳六烯酸（DHA）对大鼠心室肌细胞动作电位（AP）及瞬时外向钾通道电流（Ito）的影响.阐述DHA抗心律失常的机制.方法采用酶消化法获得SD大鼠心室肌细胞,用膜片钳技术全细胞模式分别记录0,20,40,60,80,100,120μmol/L DHA对大鼠心室肌细胞AP复极25%,50%和90%时程（APD25,APD50和APD90）,对AP最大上升速率（Vmax）、幅值（APA）、超射值（OS）及对Ito的影响.结果不同浓度DHA对APD25、APD50和APD90呈浓度依赖性延长（P＜0.05,n=20）,对Vmax、APA和OS的影响差异无统计学意义（P＞0.05,n=20）.不同浓度DHA对Ito呈浓度依赖性阻滞、I-V曲线下移、稳态失活曲线左移、失活后恢复时间延长,对稳态激活曲线无影响.在指令电压＋70 mV,上述浓度DHA对Ito阻滞分别为（2.61±0.26）%,（21.79±4.85）%,（63.11±6.57）%,（75.52±7.26）%,（81.82±7.63）%和（84.33±8.25）%（P＜0.05,n=20）,DHA对Ito的半效作用浓度（EC50）为（49.11±2.68）μmol/L.结论 DHA对APD及瞬时外向钾通道的作用可能是其抗心律失常机制之一.

关键词：二十二碳六烯酸心律失常动作电位瞬时外向钾通道心室肌细胞膜片钳

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电压门控性钾通道与认知功能障碍的研究进展

医学研究生学报 2015年第11期28卷 1218-1222页

作者：颜文慧王萌陈莉娜西安交通大学医学部基础医学院药理学系西安医学硕士研究生710061

认知功能障碍患者的增多给社会、家庭带来了沉重的精神和经济负担。电压门控性钾通道(voltage-gated potassium channels,Kv)主要分为延迟整流钾通道和瞬时外向钾通道,参与认知功能障碍的发生。文中对Kv通道与认知功能障碍,以及Kv通道... 详细信息

认知功能障碍患者的增多给社会、家庭带来了沉重的精神和经济负担。电压门控性钾通道(voltage-gated potassium channels,Kv)主要分为延迟整流钾通道和瞬时外向钾通道,参与认知功能障碍的发生。文中对Kv通道与认知功能障碍,以及Kv通道与在学习和记忆过程中起重要作用的N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受体之间的关系作一综述。

关键词：认知功能障碍电压门控性钾通道延迟整流钾通道瞬时外向钾通道 NMDA受体

慢性心房颤动患者心房肌KChIP2基因mRNA水平的定量检测和表达质粒pEGFP-KChIP2的构建

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慢性心房颤动患者心房肌KChIP2基因mRNA水平的定量检测和表达质粒...

作者：谭晓秋泸州医学院

学位级别：硕士

目的:心房颤动(Atrial Fibrillation,AF)简称房颤,是最为常见的快速性心律失常之一,其患病率随着年龄的增长而增加,容易引起心房内血栓、脑栓塞等严重并发症,有很高的死亡率[1-3]。业已证明,房颤时,心肌细胞钾通道、钙通道等发生明显改... 详细信息

目的:心房颤动(Atrial Fibrillation,AF)简称房颤,是最为常见的快速性心律失常之一,其患病率随着年龄的增长而增加,容易引起心房内血栓、脑栓塞等严重并发症,有很高的死亡率[1-3]。业已证明,房颤时,心肌细胞钾通道、钙通道等发生明显改变,其电流水平和相应的编码基因和蛋白水平存在明显的上调或下调[4-8]。人心肌细胞瞬时外向钾电流(Ito)主要由Kv4.3(KCND3)基因编码,是心肌复极化的重要离子流,决定动作电位的早期复极并且影响其它复极化离子流[9]。KChIP2(Kv channel interacting protein 2, KChIP2)是心肌细胞瞬时外向钾通道的重要调控亚单位,参与调控通道基因表达和电流特性,在Ito发挥正常功能中起着不可或缺的作用[10, 11]。本课题采用实时荧光定量PCR技术通过对房颤时KChIP2和KCND3基因mRNA水平进行定量研究,探讨KChIP2在房颤中的作用和对于瞬时外向钾通道的可能调控机制。方法:①30例接受体外循环手术的风湿性心脏病(rheumatic heart disease,RHD)患者分为两组:窦性心律组(SR组)13例、房颤心律组(AF组)17例,取其常规切除的右心耳组织作为研究对象;②提取心房肌组织总RNA,通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和TA克隆技术构建含有目的基因片段的质粒标准品和标准曲线;③以GAPDH为内参照基因,采用SYBR Green I法实时荧光定量PCR技术检测慢性心房颤动和窦性心律患者KChIP2和KCND3基因mRNA水平;结果:①总RNA质量:提取的总RNA通过紫外分光光度仪测量,A260/A280在1.80-2.10之间,A260/A230在1.90-2.20之间,浓度大于300ng/μl,通过1%琼脂糖凝胶电泳得出,28S带和18S带明显,灰度比大于1,5S带不明显,无拖尾;②标准曲线和熔解曲线:标准曲线线性关系良好,相关系数R2>0.99,KChIP2基因的标准曲线为y=-0.23x+6.69(R2=0.994),KCND3基因的标准曲线为y=-0.20x+6.24(R2=0.996),GAPDH基因的标准曲线为y=-0.23x+5.94(R2=0.998),熔解曲线呈明显单峰状,退火温度与预测值基本一致;③SR组和AF组KChIP2/GAPDH比值分别为0.2200±0.0388(n=13),0.1468±0.0452(n=17),AF组KChIP2基因mRNA水平低于SR组,P瞬时外向钾电流(Ito)是人心肌复极化的主要离子流,决定动作电位的早期复极并影响其它复极化离子流。大量研究表明,瞬时外向钾电流在心房颤动[4,5,30]、心力衰竭和心肌肥大[15]等疾病中电流密度下调,其编码的基因和蛋白质水平都呈相应的下调。KChIPs作为瞬时外向钾通道最重要的辅助亚基,在调控通道基因表达和电流特性中起重要作用。KChIP2能够促进瞬时外向钾通道蛋白由内质网向细胞膜的运输和增加通道在细胞膜的表达,能够较大的增加Ito电流密度,减慢Ito失活,加快失活后恢复和增加Kv4通道mRNA水平,表明KChIP2在维持Ito的电生理学特性中扮演重要角色[10,11,23,24,31-33]。本实验拟采用RT-PCR和定向克隆技术,构建人心房肌KChIP2基因表达质粒pEGFP-KChIP2,为进一步研究KChIP2对瞬时外向钾通道的调控功能奠定基础。方法:①取接受体外循环手术常规切除的右心耳作为研究对象,提取总RNA,逆转录得到cDNA;②通过特异性引物进行PCR扩增得到KChIP2编码区全长序列,亚克隆到pMD18-T载体中,得到重组克隆质粒pMD18-T-KChIP2;③再设计带有酶切位点Hind III和BamH I的特异性引物,对重组克隆质粒pMD18-T-KChIP2进行PCR扩增,得到含有酶切位点的KChIP2编码区全长序列;④对含有酶切位点的KChIP2全长片段和pEGFP-c1进行Hind III和BamH I双酶切反应,然后进行电泳后胶回收,再进行连接反应;⑤连接之后转入感受态大肠杆菌中,过夜培养;⑥提取质粒,测序鉴定。结果:①KChIP2编码区全长扩增片段电泳结果与目的大小663bp位置一致;②质粒测序结果与PubMed数据库KChIP2(AY026328)序列比对

关键词：心房颤动瞬时外向钾通道 KChIP2基因 KCND3基因实时荧光定量PCR 心肌细胞钾通道相关蛋白2 基因克隆