年龄对大鼠左室心肌单相动作电位的影响

年龄对大鼠左室心肌单相动作电位的影响 ? 682? 体的蛋白,具有重要的生理作用J.在正常情况下以较低水 平表达,在环境温度变化,炎症,发热,微生物感染,肿瘤,放射 等情况下均诱导HSP合成,从而减轻不利条件的损害.HSP70 在脑损伤中起非常重要的保护作用,如分子伴侣,抑制诱生 型一氧化氮合酶(iNOS)合成,清除氧自由基,抑制细胞凋亡,参 与免疫反应和抑制炎症反应等. 3.3AB:海马注射后,免疫组化和IOD测定均证实,溶媒 体组HSP70表达水平在术后不同时间点变化不明显;而AD模 型组在术后各时间点大鼠海马神经元HSP70阳性颗粒表达呈 不同程度下降,4个时间点分别减少3l%,44%,84%及88%, 其中术后第l4天降低最明显.这种现象可以通过以下两点来 解释:一是A[3通过氧化应激等途径抑制海马神经元对 HSP70的表达,Fiszer等认为HSP70是细胞提供抵抗外界进 攻的蛋白,氧化应激能使HSP70表达降低;二是AD模型中海 马神经细胞数量减少导致HSP70表达减少,与AD病理过程一 致.这表明HSP70表达水平与神经元损伤程度呈负相关, HSP70对海马神经元具有保护作用,可以把HSP70作为AD神 ''. 经元存活的标志 4参考文献 1包新民,舒斯云.大鼠脑立体定位图谱[M].北京:人民卫生出版 社,1991:42-3. 2WeiJS,ZhangLM,HuangYL,eta1.Okadaicacidinducestheexpression 中国老年学杂志2005年6月第25卷 ofglutamatetransporterEAATIintheneuronsofratbrain[J].Acta PhysiolSin,2002;54(4):287-93. 3KasaP,PappH,KovacsI,eta1.Humanamyloid?13142pedinvivo inhibitsthefastaxonaltrmmportofproteinsinthesciaticnerveofrat [J].NeurosciLett,2000;278(1):l17-9. 4HampelH,TeipelSJ,BayerW,eta1.Agetransformationofcombined hippocampusandamygdalavolumeimprovesdiagnosticaccuracyin Alzheimergdisease[J].NeurolSci,2002;1994(1):15-9. 5陈君,王国林.热休克蛋白70家族的功能和在神经保护中的作 用[J].国外医学?麻醉学与复苏分册,2003;24(3):154-7. 6杨学森,余争平.热休克蛋白对中枢神经的保护作用[J].国外医学 神经病学神经外科学分册,2003;30(4):327-30. 7李玉华,高璀乡.分子伴侣的生物学特性与细胞永久性增殖在细胞 抗衰老中的作用[J].中国临床康复,2004;8(7):1330?1. 8张红艳,吕农华.热休克蛋白与应激诱导的细胞凋亡[J].江西医学 院,2004;44(2):l16-8. 高月.应激研究进展[J].中国病理生理杂志,2002;l8 9刘永学, (2):218-22. 10FiszerU,FredriksonS,CzlonkowskaA.HumoralresponsetoHSPin cerebralspinalfluidinParkinsondisease[J].NeuroSci,1996;139 (1):66-72. 11ChiarugiV.Complexinterplayamongapoptosisfactors,RB,p53,TGF- beta,heat-shockprotein,cellcycleinhibitionandBcl-2genefamily [J].PharmacalRes,1997;35:257-60. 12李卫晖,李凌江,刘哲宁.热休克蛋白-细胞应激反应的生物标志 [J].国外医学?精神病学分册,2002;29(4):248-50. [2004-12-14收稿2005-02?16修回] (编辑张慧) 年龄对大鼠左室心肌单相动作电位的影响 李岚马红梅方文莉(武汉大学人民医院,湖北武汉430060) [摘要]目的研究年龄对大鼠心室肌单相动作电位(monophasicactionpotential,MAP) 影响.方法按月龄选取Wistar大鼠,分为青龄组 和老龄组.体外Langendorff灌流心脏,右心室予刺激,左心室心外膜记录单相动作电位.分别记录两组在相同刺激周长(4OOin8)下动作电位,分 析其复极到90%,50%及20%的时程(MAPDgo,MAPD5o,MAPD2o),以及两组在不同刺激周长下MAP及时程.结果在相同刺激周长下,老龄组大 鼠心室肌MAP各时相均明显长于青龄组(P<0.01).刺激频率增加使大鼠心室肌MAPD缩短,老龄组大鼠动作电位时程MPAD90缩短较青龄组明 显.结论年龄是影响心脏电活动的重要因素之一. [关键词】单相动作电位;老龄;大鼠;心室肌 [中图分类号]R339.34[文献标识码】A[文章编号】1005.-9202(2005)06-0682-03 年龄是影响心脏各种功能重要因素之一,揭示年龄对心脏 电活动的影响是探讨老年心脏疾病发生发展及机制的关键环 节.目前虽然对心肌细胞老年化的研究业已开展,但其准确的 机制及影响尚未完全阐明,各研究之间也存在有相互矛盾之 处.因此,我们设计该实验探讨年龄对心室肌组织电活动的影 响. 1材料与方法 1.1动物按月龄选取健康雄性Wistar大鼠,分为青龄组和 老龄组.青龄组l0只(3-4月龄),体重180~200g,由武汉大 作者简介:李岚(1978.),女,主治医师,从事老龄医学相关疾病研究. 学实验动物中心提供;老龄组l0只(?24月龄),体重550, 700g,由四川省医学科学院实验动物中心提供. 1.2方法 1.2.1试剂与仪器Lead2000B多导生理记录仪(四川锦江 通用实业有限公司),PB.7玻璃微电极拉制仪及微操纵器 (OlympusNarishige).玻璃微电极购自上海科达生物医学科技 公司.工作液的配制:灌流液为Kerbs.Henselaf液(mmoL/L) (NaC1140,KC15.4,MgCl2?5H2O1.0,CaC12?2H2O1.8, glucose5.0,丙酮酸钠4.0,Tris10),用HC1调pH到7.4(室 温29~C),置人Langedorff灌流装置中以95%02和5%CO2混 合气体饱和,控制灌流液温度为37~C.玻璃微电极内液为3M 的KC1.各种配制试剂均为国产 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 纯.电极的制备:玻璃微 电极按以前资料制备方法…,内置银丝,充以3mmoL/LKC1,其 李岚等年龄对大鼠左室心肌单相动作电位的影响第6期 末端引出导线接入kad2000BMAP电极插孔. 1.2.2模型制备将肝素化大鼠猛击头部致死,迅速开胸取 出心脏.置于预充氧的冰生理盐水中修剪后,将心脏稳定固定 于Langedorff灌流装置上,主动脉逆行灌流,心脏浸泡于Kerbs- Henselaf液的倒置烧杯中,固定于自制凹槽中,心脏复跳后稳定 20min开始进行实验记录. 1.2.3测定指标单相动作电位记录:将参考电极固定于心 脏无关位置,用微操纵器调节玻璃微电极的位置,使其稳定接 合在心室壁上,刺激电极位于右侧心室游离壁外膜上,由 Lead2000发出刺激信号,波宽2ms,电压为2倍阈电位;同时将 电信号引入信号放大器,由Lead2000B进行处理和记录.MAP 的测量为恒定刺激频率下,1:1夺获心室下,纸速100mm/s 测量三个心搏的MAPD,取平均值.实验过程中分别记录左心 室游离壁外膜各5个不同部位的MAPD,MAPD,.,MAPD,取 平均值. 1.3统计学处理数据采用?s表示,组内采用ANOVA进 行统计,两组之间比较用t检验,统计处理在SPSS12.11统计软 件上实现. 2结果 2.1年龄对心室MAP的影响在400ms的刺激周长下,老 龄组MAPD90,MAPD50,MAPD加,MAPD5020较青年组明显增加 (P<0.01)(表1,图1,图2). 2.2刺激周长改变对心室单相动作电位的影响刺激周长从 4OOms缩短到250ms,两组MAPD均随之缩短,两组均以 MAPD改变最为明显;其中青龄组MAPD在各刺激周长下变 化无显着性差异(P>0.05).在相同的刺激周长缩短情况下, 老龄组MAP各时相的时程变化幅度均较青龄组显着(见表2, 图1,图3). ? 683? 表1两组在400ins刺激周长下MAPD比较(?) 与青年组比较:1)P<0.01 t soms s—s }\ 入一 l00Ills{} l5O l00 5O O I青年组 I老年组 MAPDMAPDmMAPD0MAPD20 图2400ins刺激周长下青年组与老龄组大鼠 左室心肌MAPD水平 表2青年组与老龄组在不同刺激周长下MAPD的变化(?s) 同一年龄组内不同刺激频率下MAPD相比,1)P<O.05,2)P<O.01(ANOVA) ?slSI=400 I一..h耵耵.n二_青年组 MAPD, 老年组 MAPD 青年组 MAPD,. 老年组 MAPD 青年组 MAPD2 老年组 MAPD2.. 图3不同刺激周长下青年组与老龄组大鼠左室心肌MAPD变化 青年组老年组 MAPDoMAPD 舳?们加???柏扣o ?暑 ? 684? 3讨论 单相动作电位在时程上能准确反映细胞跨膜动作电位 (Transmembraneactionpotential,TAP)的一群细胞的平均胞外 电位].与微电极技术同步记录的TAP相比较,MAP可以 反映TAP的形态和时程变化;在同一部位记录的MAP和多个 单细胞的TAP差别无显着性.已有实验'将玻璃微电极用 于记录离体灌流心脏心肌细胞的TAP.相对于其他各种电极, 玻璃微电极极细的尖端可以减少作用的局域和记录的心肌细 胞数目,从而反映少数或几个细胞的动作电位和它们一致的电 活动变化,因此在时程和形态上能更好地反映和接近单细胞的 动作电位. 心肌细胞的动作电位反映的是心肌细胞整个除极和复极 过程.心肌细胞动作电位0相由快钠通道电压依赖的I构成; l相快速复极由瞬间外向钾通道的I..造成;2相为电压依赖的 ICa,L内流形成;3相由IK组成;4相由II,Ik.ATP,离子泵等 构成.其中I..是心肌细胞复极化的重要成分之一,它参与了动 作电位复极化的1相和2相,形成动作电位1相切迹,并与L 型钙电流共同形成动作电位平台期.I的改变主要影响 APD20,间接影响APD砌,APD9o;APD5020在一定程度上可以反 映I"I.的状况. 以前的实验Cs"业已证实动作电位时程随增龄而增加. 心肌细胞动作电位时程延长主要是其对自身环境发生变化而 出现的适应性改变:年龄增加削弱了心肌细胞各种功能,包括 能量供应,离子传输,动作电位时程延长尤其是动作电位2相 平台期延长,有利于Ca内流,以此使心肌细胞各离子成分特 别是Ca维持在正常水平,但对钙通道的变化多个研究之 间存在矛盾之处.Josephson等实验中发现老龄大鼠心室肌 细胞IC~代偿性增加,L型钙通道数量和单个钙通道活性明显 增加;而.L Walk?等发现按细胞表面区域标准化后L型钙电流 在各年龄组无明显区别,但L型钙电流失活减慢;而Liu等? 研究发现老龄大鼠动作电位时程仅在APD延长,而APD和 APD未发生变化,其原因为膜电流I增加,Ica.L减小,I.失活 时间延长.我们在实验中发现老龄组大鼠心室MAPD, MAPD和MAPD加均较青年组增大,两组波形相似,这也反 映出老龄心室肌细胞ICa相对较小,失活减慢,持续时间延长. 在【ju的研究"中发,L 现老龄组大鼠心室肌细胞I..电流增 加.本实验结果与之不同:老龄组大鼠心室肌MAPD较青龄 组明显延长,反映心肌细胞I..较青龄组减小,这与Walker等 的研究结果相同,随着增龄胞峰I..电流密度减少,I..较小,失活 缓慢.I通道可以维持正常的生理功能,但总体上通道密度减 少. 刺激频率增加可以引起MAPD的缩短,而动作电位时程特 别是平台期的缩短,可影响到Ca的流动及其胞内外分布,从 而对心室肌细胞的收缩舒张和其他生理功能产生更进一步的 影响.本实验发现刺激频率增加对两个年龄组引起MAPD的 中国老年学杂志2005年6月第25卷 缩短程度不同,老龄组的变化明显大于青龄组.这种差距主要 体现在MAPD和MAPD,其机理可能是:II.L本身随着增龄而 减小,通过延长失活时间而维持心肌细胞胞内外钙离子的平 衡,因此和青龄组相比快速频率的刺激对老龄组大鼠心室肌细 胞的影响要大得多. 通过本实验可以发现,年龄对心室肌细胞单相动作电位有 明显的影响,这可能是老龄心脏的一些疾病发生发展的基础原 因 4参考文献 1KnollmannBC,KatchmanAN.FranzMR.Monophasicactionpotential recordingsfromintactmouseheart:VMidation,regionheterogeneity, andrelationtorefractoriness(J].JCardiovascElectrophysiol,2001; 12:1286-94. 2FramMR.Methodandtheoryofmonophasicactionpotentialrecording (J].ProgCardiovascDis,1991;33(6):347. 3FramMR.BurkhoffD,SpurgeonH,et.Invitrovalidationofanew cardiaccathetertechniqueforrecordingmonophasicactionpotentials (J].EurHeartJ,1986;7:34. 4KnollmannBC,TranquilloJT.SirenkoSG,酣.Microelectrodestudy ofthegenesisofthemonophasicactionpotentialbycontactelectrode technique(J].JCardiovascElectrophysiol,2002;13:l2462. 5InoT,KaragueuzianHS,HongK,eta1.Relationofmonophasicaction potentialrecordedwitllcontactelectrodetounded~ngtransmembraneac— tionpotentialpropertiesinisolatedcardiactissues:asystematicmicro- electrodevalidationstudy(J].CardiovascRes,1988;22(4):255-64. 6OmichiC,LeeMH,OharaT,eta1.Comparingcardiacactionpoten— tialsrecordedwmetalandglassmicroelectrodes(J].AmJPhysiol HeartCircPhysiol,2000;279:I4_3113—17. 7LeiraerAA.CestariIA.MonophasieactionpotentiaLNewusesforan oldtechnique(J].ArsBrasCardiol,1999;72:237-42. 8CapassoJM,MalhotraA,RemilyRM,eta1.Effectofageonmechani— calandelectricalperformanceofratmyocardium(J].AmJPhysiol, 1983;245:H72-81. 9WeiJV.SpurgeonHA.LakattaEGExcitation—contractioninratven— tricularmyocardium:alterationswithadultaging(J].AmJPhysiol, 1984;246:}r784-91. 10WalkerKE,LakattaEG,HouserSR.Ageassociatedchangesinmem— brahecurrentsinratventricularmyocytes(J].CardiovascRes,1993; 27:1968-77. 1lLiuSJ,WyethlRP,MetchertlRB,eta1.Aging—associatedchangesin wholecellKandL-typeCacurrentsinratventricularmyocytes (J].AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2000;279:H889-900. 12JanczewskiAM,SpurgeonHA,LakattaEG.Actionpotentialprolonga— tionincardiacmyocytesofoldratsisanadaptationtosustainyouthful intracellularCaregulation(J].JMolceuCandiol,2002;34:642-8. 13JosephsonIR,GuiaA,SternMD,eta1.AlterationsinpropertiesofL- typeCachannelsinagingheart[J].Cardiology,2002;34(3): 297-308. 14WalkerKE,LakattaEG,HouserSR.Ageassociatedchangesinmem— brahecurrentsinratventricularmyocytes(J].CardiovascRes,1993; 27(1):l968-77 (20044)9-01收稿2005-02.24修回] (编辑牛铁兵)