許 菲
(蚌埠市第三人民醫(yī)院,安徽 蚌埠 233000)
心律失常為心血管病中的常見(jiàn)疾病,包括慢性心律失常和快速性心律失常。目前,很多治療心律失常藥物的作用機(jī)制是通過(guò)影響心肌細(xì)胞膜上各種離子通道的活性狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)的[1,2]。有文獻(xiàn)報(bào)道[3,4],α腎上腺素受體激動(dòng)劑有可能導(dǎo)致心律失常,而作為α腎上腺素受體阻斷劑的甲磺酸酚妥拉明(Phentolamine Mesylate,PM)或許會(huì)抑制此作用,故本實(shí)驗(yàn)采用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)研究PM對(duì)正常大鼠心室肌細(xì)胞膜鈉離子通道電流的影響[5,6],進(jìn)而了解PM是否有抗心律失常作用。
選取體質(zhì)量為200~250g的9~10周齡的SD大鼠(雌雄不限),由蚌埠醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。
實(shí)驗(yàn)藥物:PM購(gòu)自上海旭東海普藥業(yè)有限公司。試劑:膠原酶Ⅰ型,購(gòu)自Sigma公司,批號(hào):No232-582-9。儀器:倒置顯微鏡(日本OLYMPUS公司);膜片鉗放大器(EPC-9,德國(guó));微電極拉制器(NARISHIGE,日本);液壓微電極推進(jìn)器(NARISHIGE,日本);顯微鏡攝像機(jī)(日本JVC公司);模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)化器(Digitata1200A/B,美國(guó)AXON公司);恒溫水浴箱(DR-HW-1型,北京);心肌細(xì)胞封接監(jiān)視器(SONY SSN,日本);記錄分析軟件(Patch Clamp 6.01,美國(guó)AXON公司)。
單個(gè)心室肌細(xì)胞是采用酶解的方法進(jìn)行分離。用苯巴比妥鈉(30mg/kg i.p)麻醉后,立即開(kāi)胸取出心臟,置于2℃的無(wú)Ca2+臺(tái)氏液中,心臟經(jīng)修飾后固定在Langendorff灌流架上,用無(wú)Ca2+臺(tái)式液經(jīng)主動(dòng)脈根部逆灌流5min,用含膠原酶I及0.2%牛血清蛋白的無(wú)Ca2+臺(tái)氏液反復(fù)灌流12 min,至心臟膨大出現(xiàn)拉絲后從灌流裝置上取下,剪成小塊,吸管反復(fù)吹打,最后吸取上清液保存在KB液中備用。
取上述保存的心室肌細(xì)胞上層懸液數(shù)滴,滴于細(xì)胞池中,選取表面光潔、橫紋清晰的心肌細(xì)胞為研究對(duì)象。使用液壓微操縱器將電極靠近細(xì)胞進(jìn)行封接,吸破細(xì)胞膜,補(bǔ)償電容電流和電極串聯(lián)電阻,形成全細(xì)胞記錄模式。在使用10-5mmol/L PM干預(yù)前(對(duì)照)和干預(yù)后分別記錄INa激活(電流-電壓)、穩(wěn)態(tài)失活、失活后再恢復(fù)刺激程序下的電流。實(shí)驗(yàn)中脈沖信號(hào)由Patch Clamp 6.01軟件控制,通道信號(hào)經(jīng)EPC-9膜片鉗放大器放大,通過(guò)Ag-AgCl電極絲和填充電極內(nèi)液的微電極導(dǎo)入細(xì)胞,產(chǎn)生的電流信號(hào)經(jīng)EPC-9轉(zhuǎn)換,為Patch Clamp 6.01軟件收集和分析。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理由計(jì)算機(jī)通過(guò)Patch Clamp 6.01軟件控制采集數(shù)據(jù),用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量數(shù)據(jù)均用()表示,P<0.05提示有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
維持電位在-80mV,階躍+10mV,逐步去極化至+50mV,刺激頻率1Hz,鉗制時(shí)間60ms。為了消除細(xì)胞間因體積差異而造成的誤差,電流值以電流密度(pA/pF)表示,將不同鉗制電壓下的INa電流密度繪成I-V曲線(xiàn)。觀察10-5mmol/L PM干預(yù)組對(duì)大鼠心室肌細(xì)胞INa I-V曲線(xiàn)的影響。結(jié)果如圖1所示,兩組細(xì)胞INa的I-V曲線(xiàn),在近-70mV激活,-40mV達(dá)峰值,+50mV時(shí)反轉(zhuǎn)。PM干預(yù)組與對(duì)照組相比,I-V曲線(xiàn)明顯上移,且對(duì)照組和10-5mmol/L PM干預(yù)組的INa電流密度峰值分別為(-39.87±1.28)pA/pF(n=8)和(-17.31±0.33)pA/pF(n=8),PM 干預(yù)組較對(duì)照組INa電流密度峰值明顯下降(P<0.05)。但I(xiàn)Na的電壓依賴(lài)性趨勢(shì)未發(fā)生改變,其反轉(zhuǎn)電位、峰值電位、激活電位及I-V曲線(xiàn)的形態(tài)軌跡無(wú)明顯影響。

圖1 10-5mmol/L PM干預(yù)組和對(duì)照組的I-V曲線(xiàn)
維持電位=-80mV,條件脈沖-160mV~-50mV,鉗制時(shí)間100ms,階躍+10mV,每次條件脈沖后緊跟一固定的去極化到-40mV的測(cè)試脈沖,持續(xù)時(shí)間25ms,以INa與最大激活時(shí)的INa的比值與對(duì)應(yīng)條件脈沖膜電位作圖得到鈉通道失活曲線(xiàn)。觀察10-5mmol/L PM干預(yù)組與對(duì)大鼠心室肌細(xì)胞INa電壓依賴(lài)性穩(wěn)態(tài)失活曲線(xiàn)的變化。結(jié)果如圖2所示,PM干預(yù)組與對(duì)照組相比,INa電壓依賴(lài)性穩(wěn)態(tài)失活曲線(xiàn)明顯向超極化方向移動(dòng)。
采用雙脈沖刺激法,第一個(gè)脈沖維持電位為-80mV,去極化至-30mV,持續(xù)50ms,在第1個(gè)脈沖回到維持電位后給予第2個(gè)脈沖去極化至-40mV,持續(xù)30ms,第1個(gè)脈沖和第2個(gè)脈沖間隔時(shí)間依次是10ms、20ms、30ms,逐級(jí)遞增至150ms。第1個(gè)脈沖和第2個(gè)脈沖的INa之比與相應(yīng)的間隔時(shí)間作圖,得鈉通道失活后再恢復(fù)過(guò)程曲線(xiàn)。觀察PM對(duì)失活后再恢復(fù)過(guò)程的影響。由圖3可知,PM干預(yù)組INa失活后再恢復(fù)明顯減慢,再恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)。

圖2 10-5mmol/L PM干預(yù)組和對(duì)照組的INa穩(wěn)態(tài)失活曲線(xiàn)

圖3 10-5mmol/L PM干預(yù)組和對(duì)照組的INa失活后再恢復(fù)曲線(xiàn)
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PM能降低正常心室肌細(xì)胞INa電流密度峰值,能使INa通道失活加速,失活后再恢復(fù)時(shí)間延遲;這些現(xiàn)象表明PM可以使心室肌細(xì)胞動(dòng)作電位0相上升速率減慢,使心肌細(xì)胞間傳導(dǎo)減慢,心肌細(xì)胞的興奮性降低,使折返激動(dòng)不易形成,從而可以降低快速性室性心律失常的發(fā)生率。
[1] 戴德哉.嚴(yán)重心律失常的相關(guān)離子通道病及分子機(jī)制探討[J].生命科學(xué),2008,20(1):69-72.
[2] 潘建紅,姚民強(qiáng),王佩顯.原發(fā)性心電疾病的研究進(jìn)展[J].中國(guó)心血管雜志,2010,15(5):403-405.
[3] SHANNON R,CHAUDHRY M,et al.Effect of alpha1-adrenergic receptors in cardiac pathophysiology[J].American Heart Journal,2006,152(5):842-850.
[4] KURZ T,YZMADA KA,et al.Alpha1-adrenergic systermand arrhythmias in ischaemic heart disease[J].Eur Heart J,1991,12(2):88-98.
[5] 李媛,劉善文,李華榮,等.嚴(yán)重心律失常的相關(guān)離子通道病及分子機(jī)制探討[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2011,27(9):1205-1209.
[6] 巫少榮,李自成,余健,等.大蒜素對(duì)心肌室細(xì)胞膜鈉通道電流的影響[J].中國(guó)病理學(xué)雜志,2011,27(4):658-661.