硫化氫對豚鼠心室肌細胞內游離鈣濃度的調節(jié).pdf

1、目的：硫化氫（Hydrogen sulfide，H2S）被認為是繼一氧化氮（Nitric Oxide，NO）、一氧化碳（Carbon Monoxide，CO）之后的第三種內源性氣體信號分子，在體內發(fā)揮著重要的生理作用。在哺乳動物組織中，內源性H2S的產生可以由兩種磷酸吡哆醛-5’-磷酸依賴性酶，即胱硫醚-β-合成酶（CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）催化合成。在心臟組織和動靜脈組織中，主要是由CSE催化產生的。以往的研究工作顯示，H

2、2S在不同組織中發(fā)揮著不同的生理功能，其作用機制也不同。在神經系統(tǒng)，H2S通過誘導cAMP的產生提高了NMDA（N-甲基-D-天門冬氨酸）受體的敏感性。H2S作為一種內源性的神經調節(jié)因子參與調節(jié)了學習和記憶的過程。在心血管系統(tǒng)，H2S通過激活ATP敏感性鉀離子通道（KATP通道）使細胞膜超極化來發(fā)揮其舒血管效應。給予外源性H2S，可以通過直接清除氧自由基，減少脂質過氧化物的積聚，來有效地保護缺血心肌細胞的收縮活性。研究表明KATP通道廣

3、泛地分布在心臟細胞中。內源性H2S對缺血預處理的心肌保護作用是通過蛋白激酶C的參與和開放KATP通道完成的。我們知道KATP通道狀態(tài)主要受細胞內ATP水平的調控。提高細胞內ATP濃度水平可導致KATP通道的關閉。正常心肌細胞內有3-4mmol/L的ATP，這個濃度水平足以抑制KATP通道的活性。因此，在沒有缺血的正常生理情況下，心肌細胞中的KATP通道處于失活的關閉狀態(tài)。那么在正常生理情況下，H2S對正常心肌細胞作用的潛在機制如何?我們

4、有必要去進一步探討。有研究證實，硫化氫可以通過抑制L-型鈣離子通道使鈣離子內流減少，減輕鈣超載來增強缺血再灌注心肌細胞的細胞活力。于是，我們推測H2S對正常心肌細胞的作用機制是否與L-型鈣離子通道有關。
　　 本研究主要應用激光共聚焦顯微熒光技術，研究硫氫化鈉（NaHS，H2S的供體）對正常生理情況下豚鼠心室肌細胞內游離鈣濃度（[Ca2+]i）的影響及其作用機制。
　　 方法：應用酶解技術分離得到豚鼠心室肌細胞，然后用含

5、0.03％Pluronic F-127的Fluo3-AM溶液在37℃負載60分鐘，最后用激光共聚焦顯微熒光技術探測熒光信號并觀察給藥后熒光信號的變化。
　　 結果：（1）在正常臺氏液中，NaHS（50，100，200μmol/L）可以使豚鼠心室肌細胞內鈣熒光強度與空白對照組相比分別降低（6.35±0.88）％，（7.22±1.05）％，（8.93±1.35）％。（2）預先用L-型鈣離子通道激動劑Bay K8644可以阻斷正常臺氏

6、液中NaHS（100μmol/L）的效應。當預先應用10μmol/L BayK8644后，豚鼠心室肌細胞內鈣熒光強度明顯升高。100μmol/L NaHS只能使鈣熒光強度降低（4.18±0.68）％。（3）預先用ATP敏感性鉀離子通道（KATP通道）阻斷劑glibenclamide20μmol/L，對正常臺氏液中NaHS（100μmol/L）的作用無影響，NaHS仍然可以使鈣熒光強度降低（5.76±1.15）％。（4）當預先應用ryan

7、odine受體阻斷劑ruthenium red30μmol/L后，豚鼠心室肌細胞內鈣熒光強度可顯著降低，再給予NaHS（100μmol/L）后細胞內鈣熒光強度進一步降低（43.16±3.01）％。Ruthenium red不能阻斷NaHS對豚鼠心室肌細胞內鈣熒光強度的抑制作用。在預先用ruthenium red后，NaHS的抑鈣作用明顯增強。（5）NaHS（100μmol/L）不能抑制無鈣臺氏液中由低濃度ryanodine引起的鈣熒光強

8、度增加。當預先應用1.0nmol/L ryanodine后，豚鼠心室肌細胞內鈣熒光強度升高。此作用不能被NaHS（100μmol/L）所抑制。（6）當細胞外液鈣濃度由1mmol/L增加到10mmol/L而誘發(fā)心室肌細胞鈣超載時，部分心室肌細胞產生可傳播的鈣波，NaHS（100μmol/L）可降低鈣波的傳播速度和持續(xù)時間，從而阻斷鈣波。
　　 結論：硫化氫可以降低豚鼠心室肌細胞內游離鈣濃度，此作用與其抑制L-型電壓門控鈣通道減少細