氧化應(yīng)激對兔心房肌細(xì)胞電生理的影響及藥物的保護(hù)作用.pdf

1、研究背景與目的:
　　氧化應(yīng)激(oxidative stress)是指機(jī)體內(nèi)促氧化與抗氧化失衡時(shí)，過度氧化導(dǎo)致的細(xì)胞損傷。心房顫動(房顫)在臨床上是最常見的慢性心律失常之一。房顫的維持機(jī)制與心房的電生理重構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)重構(gòu)和離子通道重構(gòu)等相關(guān)。目前的許多研究已經(jīng)能夠證實(shí)氧化應(yīng)激與房顫有著密切的聯(lián)系，氧化應(yīng)激所造成的損傷可能在房顫十分復(fù)雜的病理生理機(jī)制發(fā)揮重要作用。然而氧化應(yīng)激與心房顫動兩者的具體關(guān)系還未明確，氧化應(yīng)激在房顫發(fā)生發(fā)展過

2、程中扮演的角色以及發(fā)揮作用的成度仍無定論。本課題利用低濃度過氧化氫建立兔心房肌細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷模型，深入了解氧化應(yīng)激對心房肌細(xì)胞電生理改變的機(jī)制，研究胡椒堿(回心草單體成分)對兔心房肌細(xì)胞電生理改變的保護(hù)機(jī)制。另一方面研究夾竹桃麻素對兔心房肌細(xì)胞電生理氧化損傷的保護(hù)作用。通過本課題的研究，能夠深入了解心房顫動和氧化應(yīng)激的因果關(guān)系，加深對心房顫動發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識：并為心房顫動的有效預(yù)防提供依據(jù)。
　　研究方法:
　　采用酶解法急

3、性分離兔心房肌細(xì)胞，成功穩(wěn)定的分離出形態(tài)、狀況良好、耐鈣的單個(gè)兔心房肌細(xì)胞。建立膜片鉗全細(xì)胞模式。應(yīng)用50μmol/L H2O2建立氧化應(yīng)激模型。并應(yīng)用7μmol/L胡椒堿和100μg/ml夾竹桃麻素進(jìn)行干預(yù)。
　　1.全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)觀察H2O2對兔心房肌細(xì)胞動作電位時(shí)程(action potentialduration，APD)、L型鈣電流(L-type calcium current，ICa，L)、瞬時(shí)外向鉀電流(trans

4、ientoutward potassium current，Ito)、內(nèi)向整流鉀電流(inward rectifier potassium current，IK1)及超速激活的延遲整流鉀電流(ultra rapid delayed rectifier potassium current，IKUr)的影響，以及胡椒堿的保護(hù)作用。
　　2.全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)觀察H2O2對兔心房肌細(xì)胞超速激活的延遲整流鉀電流(ultra rapid de

5、layed rectifier potassium current，IKUr)、瞬時(shí)外向鉀電流(transientoutward potassium current，Ito)的影響，以及夾竹桃麻素的保護(hù)作用。
　　研究結(jié)果:
　　1.7μmol/L的PIP對正常兔心房肌細(xì)胞APD、Ica，L及L型鈣通道動力學(xué)無明顯影響。在50μmol/L的H2O2作用下，兔心房肌細(xì)胞APD5o和APD90明顯縮短(P<0.01)，靜息膜電位

6、(RMP)絕對值顯著下降(P<0.05)，ICa，L峰值由(39.3±5.4)pA/pF降低至(32.8±2.0)pA/pF(P<0.05)，電流-電壓曲線上移，通道穩(wěn)態(tài)激活曲線右移，通道穩(wěn)態(tài)失活曲線左移，但恢復(fù)時(shí)間不變。預(yù)先給予7μmol/L的PIP可明顯減輕H2O2對APD、ICa，L的抑制作用(P<0.01)及對L型鈣通道動力學(xué)的異常影響。
　　2.7μmol/L胡椒堿對正常兔心房肌細(xì)胞Ito及其通道動力學(xué)無顯著影響。在50

7、μmol/L H2O2作用下，兔心房肌細(xì)胞Ito峰值由(39.3±5.4)pA/pF降低至(32.8±2.0)pA/pF(P<0.05)，電流-電壓曲線下移，通道穩(wěn)態(tài)激活曲線右移，通道穩(wěn)態(tài)失活曲線及恢復(fù)時(shí)間不變，關(guān)閉態(tài)失活加速。預(yù)先給予7μmol/L胡椒堿，明顯減輕H2O2對Ito的抑制作用(P<0.01)，并可減輕H2O2對瞬時(shí)外向鉀通道動力學(xué)的異常影響。
　　3.7μmol/L胡椒堿對正常兔心房肌細(xì)胞IKl和IKUr及其通道動

8、力學(xué)無顯著影響。在50μmol/LH2O2作用下：兔心房肌細(xì)胞IKl峰值由(-148.2±16.7)pA/pF降低至(-64.2±9.8)pA/pF(P<0.05)，電流-電壓曲線上移；而IKur峰值由(16.0±2.1)pA/pF降低至(6.1±1.4)pA/pF(P<0.05)，電流-電壓曲線下移，通道穩(wěn)態(tài)激活曲線右移，通道穩(wěn)態(tài)失活曲線左移及恢復(fù)時(shí)間減慢，而且存在頻率依賴性特征。預(yù)先給予7μmol/L胡椒堿，明顯減輕H2O2對IKl

9、和IKUr的抑制作用(P<0.01)，并可減輕H2O2對超速激活延遲整流鉀通道動力學(xué)的異常影響。
　　4.100μg/mlAPO對正常兔心房肌細(xì)胞IKUr、Ito及其通道動力學(xué)無顯著影響。在50μmol/L H2O2作用下：兔心房肌細(xì)胞IKur峰值由(16.0±2.1)pA/pF降低至(6.1±1.4)pA/pF(P<0.05)，電流-電壓曲線下移；Ito峰值由(39.3±5.4)pA/pF降低至(32.8±2.0)pA/pF(P

10、<0.05)，電流-電壓曲線下移，通道穩(wěn)態(tài)激活曲線右移，通道穩(wěn)態(tài)失活曲線及恢復(fù)時(shí)間不變，關(guān)閉態(tài)失活加速。預(yù)先給予100μg/mlAPO，明顯減輕H2O2對IKUr及Ito的抑制作用(P<0.01)，并可減輕H2O2對瞬時(shí)外向鉀通道動力學(xué)的異常影響。
　　研究結(jié)論
　　1.H2O2可使兔心房肌細(xì)胞的APD50和APD90明顯縮短，使RMP絕對值降低，APA變化不大，預(yù)先應(yīng)用胡椒堿處理后上述改變得到部分恢復(fù)。
　　2.H2

11、O2明顯抑制ICa，L，并且使鈣通道激活減慢、失活加快，但對通道失活后恢復(fù)無影響，預(yù)先應(yīng)用胡椒堿處理后上述改變得到部分恢復(fù)。
　　3.H2O2明顯抑制IKl，預(yù)先應(yīng)用胡椒堿處理后上述改變得到部分恢復(fù)。
　　4.H2O2明顯抑制Ito，并且使Ito激活減慢、關(guān)閉態(tài)失活增加，但對穩(wěn)態(tài)失活和失活后恢復(fù)影響不大，預(yù)先應(yīng)用胡椒堿處理后上述改變得到部分恢復(fù)。
　　5.H2O2明顯抑制IKUr，并且使通道激活減慢、失活加快、恢復(fù)時(shí)間