豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流和动作电位在生长发育过程中的变化（可编辑）

豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流和动作电位在生长发育过程中的变化（可编辑） 河北医科大学 学位论文使用授权及知识产权归属承诺 本学位论文是在导师或指导小组的指导下,由本人独立 完成。本学位论文研究所获的研究成果,其知识产权归河北医科 大学所有。河北医科大学有权对本学位论文进行交流、公开和使 用。凡发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 与学位论文主要内容相关的论文,第一署名单位为河 北医科大学,试验 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 、原始数据、申报的专利等知识产权均归 河北医科大学所有。否则,承担相应的法律责任。 研究生签名:聋喀舡导师签章: 二?裤匿 纠。年月夕 . 河北医科大学 研究生学位论文独创性声明 本论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果, 除了文中特别加以标注等内容外,文中不包含其他人已发表或撰 写的研究成果,指导教师对此进行了审定。本论文由本人独立撰 写,文责自负。 导师签章: 研究生签名:矽冼舆?.,.、。:目 录中文摘要 英文摘要研究论文豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流和动作电位 在 生长发育过程中的变化 引言第一部分豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流在生长发育 过程中的变化 前言丹吾”一“”一”“一?”??“一””一”“”””一?“”“””“”““”“一” 材料与方法结果附图? 附表讨仑 结论参考文献 第二部分豚鼠心室肌细胞动作电位在生长发育过程中的变化 前言? 日舌?”一””一一一一“一一”“一““一””“一”““”一“”””“一”””““‘ 材料与方法结果 附图附表? 讨论结论参考文献? 综述生长发育过程中哺乳动物心脏钾通道的变化致谢? 个人简历??中文摘要 豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流和动作电位 在生长发育过程中的变化 摘 要 心肌细胞膜上的离子通道是维持心脏正常电活动的物质基础,其结 构和/或功能的异常称心脏离子通道病 ,包括基 因突变所致的遗传性离子通道病和后天获得性离子通道病,后者见于疾病 如各种原因导致的心肌肥厚、心衰引发的通道功能改变、药物抑制心 肌通道等。通道功能紊乱常引发心律失常,影响心脏的泵血功能,严重者 可致心脏性猝死 ,,是人类死亡的重要原因, 因此研究心脏离子通道正常生理功能调节和病理变化具有重要的意义。 以往的研究表明,不同种属动物心脏离子通道的组成和分布情况存在 着差异,而心脏各离子通道在动物生长发育过程中的变化也并不相同,这 就造成了生长发育过程中动作电位波形和时程处于不断的发展变 化中。此外,随着年龄的增长,复极化重要离子电流的电流幅值、电流密 度、通道动力学、门控特点等诸多电生理特性发生改变,造成心肌动作电 位形状和时程发生改变。因此年龄作为影响心肌离子通道功能的 重要因素 之一引起了研究者的高度重视。 心室复极化的各种钾电流是决定动作电位时程的主要电流成分,主要 包括瞬时外向钾电流。、延迟整流钾电流及内向整流钾电流等。 研究表明,啮齿类动物在从幼年到成年的发育过程中瞬时外向钾电流协 电流密度不断增大,同时伴随通道蛋兰./.表达的增加;而主要 调节静息电位的内向整流钾电流由于受细胞内的多胺类物质,如精 胺和精脒的调控在动物发育过程中也呈增加趋势。发育过程中上述复极化 钾电流改变也使得动作电位时程缩短,静息膜电位冲值增大。 参与心室复极化的钾电流存在着明显的种属差异,幻是小动物,如小 鼠、大鼠心室肌细胞主要的复极电流,延迟整流钾电流是则是包括 人类在内大动物心室复极化的主要电流成分。按照通道动力学的不同将 区分为快激活成分?和慢激活成分融,其中, ?继因编码人滟道的孔区。【亚单位,中文摘要 基因编码。通道的【亚单位,圈僦和脚『基因分别编码和心的‖ 亚 单位,心和。在心室复极过程中发挥至关重要的作用。豚鼠作为目前研究 心和。的常用动物,迄今尚不清楚发育过程中动作电位及鼬和。的变化。 本研究采用膜片钳技术,观察了延迟整流钾电流和动作电位在豚鼠 从幼年到成年的发育过程中的变化规律,从而为进一步研究通道功能的生 理调节打下基础。 一豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流在生长发育过程中的变化 目的:观察健康豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流及其两种主要成 分在动物生长发育过程中的变化。 方法:豚鼠心室肌细胞分离:健康豚鼠按年龄不同分为天组 .、周组.及成年组。%的肝素./腹腔注 射分钟后,戊巴比妥钠./腹腔麻醉。迅速取下心脏,经主动 脉进行逆行灌流,流速/。在?下用%饱和 、 .、 的无钙台氏液灌流约分钟,台氏液组成/: 、 、 ,用调值至.,之后用含 当心脏变得柔软、 型胶原酶的无钙台氏液循环灌流 .‖ 以终止反应,取下心脏。取左心室游离壁 松弛时用无钙台氏液冲洗 、 中层细胞保存于液组成/ 、、 、 、、 、 ,用 、. 调值至.中。为保证保证所得实验数据稳定、重复性好,细 胞分离后?小时内用于电生理 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。 钾电流记录:采用全细胞膜片钳技术室温?一?下记录不同 、 年龄段豚鼠心肌细胞的延迟整流钾电流。电极外液组成/: .、 、 ,用调值 .、 、 、 至.,电极内液组成/: 、. 、 、 ,用调值至.。 向外液中加入尼莫地平洲, 使通道和.型 ~,阻断.型通道,保持膜电位在. 的方 通道失活。在电压钳模式下,首先从 开始以阶跃电压 ,维持 记 式去极化 ,引出,而后保持. .,特异性阻 录迟延整流钾电流的尾电流删,随后给予 断快激活的延迟整流钾电流,记录。用捌.协得到的快激活中文摘 要 ,超级化. 得到的细胞电 成分,的大小。以钳制电压为. 容电流积分值,计算出细胞电容,再用/求得电流密度。 结果:豚鼠在天、周及成年三个阶段的发育过程中,延迟整 流钾电流的电流密度在电压为 时分别为:.:.、.士.、 ../,即呈逐渐递增式变化,三组数据间均有显著性差别 .。 在天、周及成年三个阶段的发育过程中,延迟整流钾电流慢激活 成 士.、.士.、.土. 时电流密度分别为:. 分。在 /,统计学比较三组数据间均有统计学意义.。不同阶 段。分别占总的比例分别为.%、.%、.%。 在天、周及成年三个阶段的发育过程中,延迟整流钾电流快激活成 分融在 时电流密度分别为.士.、.土.、.土./。 统计学分析,周龄豚鼠心的电流密度较天明显增加,而从周到成年的 发育过程中,,的电流密度未见明显改变.。 小结:延迟整流钾电流在豚鼠从新生到成年的发育过程中 电流密度逐渐增大。 的发育主要是在新生周这个阶段,周即达到成年水平,而其慢 激活成分。则从出生后持续发育直至成年,两种电流成分不同的增长方式 提示发育过程中存在不同的通道调节因素。 二豚鼠心室肌细胞动作电位在生长发育过程中的变化 目的:观察健康豚鼠心室动作电位在生长发育过程中的变化。 方法:豚鼠心室肌细胞分离:方法同第一部分。 打孔式动作电位记录:玻璃微电极由自动拉制仪制备,充灌电极内液 后的电极电阻为~ 。先用电极尖部充以少量不含两性霉素的电极内 液,再用含两性霉素终浓度/的电极内液充灌电极,用微电极 操纵器将电极推向细胞,负压吸引形成高阻封接,.分钟后转到电流钳 下,静息膜电位在.以上的细胞予以波宽 ,的方波,%~ %阈电流诱导动作电位,静息膜电位达不到.的细胞弃去不用。 计算动作电位参数,包括静息电位、动作电位幅值、复极化%需要的时 间等。 的刺激频率下,天、天及成年豚鼠心室肌细胞 结果:在中文摘要 静息电位分别为...、..士.、../:.。三组间无统计学 差别.; 天、天及成年豚鼠心室肌细胞动作电位幅值分别为.:.、 .士.、..,三组间无统计学差别.; 天、天及成年豚鼠心室肌细胞的分别为..、 ..、.士.,即随动物年龄的增长逐渐延长。各组 间比较.。由于复极化的延迟整流钾电流在发育过程中逐渐增加,这 种豚鼠心室动作电位逐渐延长提示内向电流成分在发育过程中的明显上 调。 结论:尽管豚鼠从出生到成年发育过程中复极钾电流增加,动作 电位却逐渐延长,提示内向电流成分在发育过程中的明显上调。 豚鼠心室肌细胞动作电位幅值和静息膜电位没有明显的改变。 关键词:生长发育;延迟整流钾电流;动作电位;心室细胞;豚鼠英 文摘要., ‘ ’ 眦 ., ,,/ ? , , , . ,, ,,, 也 .’ ‘ ?. , ,弘, .,. , .英文摘要 ‰,陬 .瓦. .瓜“.. &,,,.,. 陬,‰比, ? ? . ?七,/ , . 亿 / . . 七,凡, . ? , 十 砧,亿 .? ???? ’ . 英文摘要. : 氏 砧,凡: : 一,一 :; ;.. , 、 , ., , : . . , ./ ~ . , , .也 ? : , , ,, , , , , . . : ,一 .。 . . , ., ., : , ,, : . . . , , , .十. ,州 . .,一 .忆 一 砧 ,英文摘要. .比 亿 一一 .?.’ ... : 比 .. . 最 / 一 . . .,. / , / .. 凡 . 一 . .凡 ,. / 一 . 一 . . / , / . .%,.%, .%足,. 七 .亿 . . .士. / 一 / . .. 见 ,. 一 / .. : 足. 亿地 . 七 , 亿 一 . .. 英文摘要 : : :. : . . , % .: . . .,一.. 一. ,. .; . . . . .,. , . .; . . , , . .一 . . , .. 砀? . : 十, ? .. :; ; 英文摘要 ; ; 英文摘要 英文缩写 延迟整流钾电流 延迟整流钾电流慢激活成分 延迟整流钾电流快激活成分 瞬时外向钾电流 内向整流钾电流 / 电流密度 心 动作电位 动作电位时程 . 电流~电压曲线 延迟整流钾电流尾电流 研究论文 豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流在生长发育过程中的变化 心肌细胞膜上的离子通道是维持心脏正常电活动的物质基础,其结 构和/或功能的异常称心脏离子通道病 ,包括基 因突变所致的遗传性离子通道病和后天获得性离子通道病,后者见于疾病 如各种原因导致的心肌肥厚、心衰引发的通道功能改变、药物抑制心 肌通道等。通道功能紊乱常引发心律失常,影响心脏的泵血功能,严重者 可致心脏性猝死 ,,是人类死亡的重要原因, 因此研究心脏离子通道正常生理功能调节和病理变化具有重要的意义。 以往的研究表明,不同种属动物心脏离子通道的组成和分布情况存在 着差异,而心脏各离子通道在动物生长发育过程中的变化也并不相同,这 就造成了生长发育过程中动作电位波形和时程处于不断的发展变 化中。此外,随着年龄的增长,复极化重要离子电流的电流幅值、电流密 度、通道动力学、门控特点等诸多电生理特性发生改变,造成心肌动作电 位形状和时程发生改变。因此年龄作为影响心肌离子通道功能的重要因素 之一引起了研究者的高度重视。 心室复极化的各种钾电流是决定动作电位时程的主要电流成分,主要 包括瞬时外向钾电流忉、延迟整流钾电流及内向整流钾电流 等。研究表明,啮齿类动物在从幼年到成年的发育过程中瞬时外向钾电流 。电流密度不断增大,同时伴随通道蛋白./.表达的增加;而主要 调节静息电位的内向整流钾电流,由于受细胞内的多胺类物质,如精 胺和精脒的调控在动物发育过程中也呈增加趋势。发育过程中上述复极化 钾电流改变也使得动作电位时程缩短,静息膜电位冲值增大。 参与心室复极化的钾电流存在着明显的种属差异,协是小动物,如小 鼠、大鼠心室肌细胞主要的复极电流,延迟整流钾电流是则是包括 人类在内大动物心室复极化的主要电流成分。按照通道动力学的不同将 区分为快激活成分和慢激活成分鼬,其中, ?基因编码人通道的孔区亚单位, 基因编码通道的【亚单位,矛基因分别编码鼬和酗的‖亚研究论文 单位。鼬和。在心室复极过程中发挥至关重要的作用,然而迄今尚不清楚 发育过程中心和。的变化及其对动作电位的影响。 本研究采用膜片钳技术,观察了延迟整流钾电流和动作电位在豚鼠 从幼年到成年的发育过程中的变化规律,从而为进~步研究通道功能的生 理调节打下基础。研究论文 第一部分 豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流在生长发育过程中的变化 吐?量 刖 罱 心肌细胞膜上存在着多种离子通道,心脏正常的电生理活动有赖于 各种离子通道有序的开放和关闭,通道结构和/或功能异常可引发致命性 心律失常【】。心肌细胞的各种外向钾电流在静息电位的维持、动作电位复 极时程中发挥关键作用,心室细胞钾电流主要包括延迟整流钾电流包括 快激活成分和慢激活成分鼬、瞬时外向钾电流协及内向整流钾电 流。瞬时外向钾电流幻是复极期的主要电流成分,内向整流钾 电流主要参与细胞膜静息电位的维持,而延迟整流钾电流是 期复极的主要离子电流。其中,,为快激活延迟整流钾电流,全部激活仅 需不到或者几秒。其特异阻滞剂为。为慢激 活延迟整流钾电流,激活非常缓慢,其激活时间大于。在保持除极时无 明显激活。上述离子通道结构和或功能的变化可导致的改变而引 起多种心脏疾病,是许多抗心律失常药的作用靶点。 近年来研究发现,动物的生长发育过程伴随有心脏离子通道的组成 和分布情况的改变,从而造成了生长发育过程中动作电位波形和时程处于 不断的发展变化中。因此,年龄作为影响心脏各种功能活动的重要因素之 一引起了研究者的高度重视。有研究表明幻在啮齿类动物从幼年到成年的 发育过程中电流密度不断增大【】【,这种电流密度的增加伴随着通道蛋白 ./ .表达的增加,而对老龄动物。的研究由于实验条件和或 动物种属的差异使得结果具有较大争议。主要调节静息膜电位的内向整流 钾电流在动物发育过程中也呈增加趋势【】【】【】,因此幼年动物比成年 动物的静息膜电位更小,。的这种变化可能是细胞内多胺类通道调控物 质,如精胺和精脒的改变所致【】【,在动物老龄化的过程中并未发现 明显改变。 对于包括人在内的大动物而言,延迟整流钾电流为决定成年动物心室 细胞的主要成份,其在幼年至成年的发育过程中的变化,特别是研究论文 和‰两种成分的变化少有报道。本实验采用全细胞膜片钳技术观 察了豚 鼠心室肌细胞延迟整流钾电流及其两种主要成分:快激活成分心 和慢激 活成分心从幼年到成年的发育过程中的变化规律,为研究离子通 道的生 理调控奠定基础。 材料与方法 材料 .药品与试剂 . 美国公司美公司 尼莫地平 美国公司 叁一 美国公司 美国公司 型胶原酶 美国公司 美国公司 牛磺酸 美国公司 肝素钠注射液 天津市生物化学制药厂 。 戊巴比妥钠 美国公司 其它试剂均为国产分析纯 .仪器 光学显微镜 日本公司 电子天平 瑞士 公司 纯水机 法国公司 美国公司 数模转换器 美国公司 .型电极拉制器 美国公司 .三维操纵器 美国 公司研究论文 倒置显微镜 日本公司 制冰机 美国公司 .恒流泵 上海沪西分析仪器有限公司 .实验动物及分组 实验选用健康雄性豚鼠,出生后天,体重,;出生后周, 体重.一 ;成年豚鼠月,体重一 河北医科大学实验动物中心提供,清洁级,合格证号:。 方法 .豚鼠心肌细胞急性分离 %的肝素./腹腔注射抗凝。 分钟后,注射.%戊巴比妥钠./腹腔麻醉。 迅速开胸取心。于剑突下开口,剪破横膈,夹住大血管迅速剪断。 将心脏置于预冷的无钙台式液中,迅速将心脏穿入号注射器短 针头,系牢。 悬挂于罐流系统上。 通过主动脉逆行灌注%饱和的无钙台式液分钟,使心肌 及心室腔内的积血尽可能排空。灌流液体温度保持?,灌流的压 力 /。 /;周豚鼠为. /;成年豚鼠为 天豚鼠为. 型胶原酶溶液加入 .分钟后,换用./ 一 溶液激活酶反复循环灌流。灌流过程中心脏膨大,颜色变浅, 呈粉红色;灌洗流出液逐渐粘稠,拉丝。消化时间由于动物年龄的 差异而 有所不同天动物消化时间约为;周动物约为~成年 。 动物约为 待心脏变松软、松弛、灌流液流出速度明显加快后再以无钙台氏 。 液灌流冲洗残留酶液 将心脏放入液中,剪取左心室游离壁中膜。用眼科剪除去心室 后换液一 内外膜。将中层组织用塑料吸管轻轻反复吹打,室温静置 次。 室温静置后用与电生理记录。镜下观察细胞为杆状或条柱 状,折光性好,横纹清晰。为保证保证所得实验数据稳定、重复性 好,细 胞最好在 之内使用。研究论文 .溶液组成 、 、 、 无钙台氏液神?: .、 。充以%,用调值至.。 、 .、 .、 细胞外液: 、 、 。用调值至.。 、 、 、 液?: 、 、 、、 、 。 、? % 充以%,用调值至.。充以 、、 电极内液: 、、 。用调值至.。 注:实验所需溶液均用三蒸水配制。灌流系统使用前后均用 三蒸水冲洗 .试剂配制 溶于配制成 的储备液,储存与.?; . 溶于水配制成 的储备液,储存与.?; 的储备液,避光保存。 溶于配制成 .电生理记录 取适量豚鼠心肌细胞悬浊液加入细胞灌流槽内,有钙台式液灌流 分钟后选择细胞膜光滑,横纹相对清晰,贴壁良好,稳定无收缩的 细胞进 行电生理记录。实验在室温?一?下进行。 应用全细胞膜片钳技术.模式记录各年龄段豚鼠心室肌细胞 的延迟整流钾电流。单个细胞各种电生理数据的采集均在美国公 司 数模 的 放大器上由软件通过 转换器转换完成。玻璃微电极由公司的 .型电极拉制器 通过六步法拉制而成。电极抛光后,充灌电极内液,控制电阻在~ 之间。 电极外液中加入尼莫地平州,上,阻断.型通道。保持膜 电位在. 使通道和.型:通道失活。通过。三维操 纵器将电极推向细胞,通过注射器负压吸引形成高阻封接。高阻 封接 成功后稳定分钟,随后给予电极内一个负压破膜形成稳定的全细 胞 状态。研究论文 下,首先从. 开始以阶跃 在电压钳模式. 电压 的方式去极化至,维持,引出,而后保持 记录迟延整流钾电流的尾电流。随后给予州, 阻断快激活的延迟整流钾电流,记录鼬。最后给予 ~ ,阻断慢性延迟整流钾电流融,验证是否被完全阻断。以. 十个不同水平膜电位对和的尾电流密度作图即可求得 。 和。的尾电流的. .数据处理 样本含量为每组个细胞。 公司, 采用 .美公司 .美.软件进行图象处理及数据分析。所有实 及 验数据均用平均数 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 误?.表示。.时认为两组之间 的差异具有统计学意义。 结 果 不同发育阶段心室细胞的变化 心室肌细胞钳制在,从. 开始以阶跃电压 的方式去 记录延迟 极化到,维持,引出,而后保持. 为不同发育阶段心室细胞记录到的 整流钾电流的尾电流跚。 比 延迟整流钾电流的原始图,由于电流大小受细胞大小的影响,因 此 较了三组动物心室肌细胞的延迟整流钾电流电流密度的大小,去 极化 时尾电流的大小分别为.:.、..及.:./。 统计学比较三组数据间均有统计学意义.。 不同发育阶段心室细胞。的变化 区分延迟整流钾电流两种成分可以通过区分通道动力学差别或通过 使用通道特异性阻断剂的方法,近年的研究中多采用后者。通过依次加入 特异阻断剂,理论上应该全部阻断才能证明用阻断剂区分两种电 ,阻断快激活的延迟 流成分的可靠性。为此,我们首先给予 ,阻断慢性延迟 整流钾电流,记录,最后给予 为不同发育阶段心室细胞记录到的在依次加入 整流钾电流。研究论文 .和 后的原始图,结果显示,两种阻断剂 . 共同作用可完全阻断,表明记录方法的可靠性。故加入心特异阻断剂 .后剩余的成分即为心, 比较了三组不同发育阶段豚鼠。的 电流密度,结果显示,与的变化一致,飚亦随发育不断增加,时 的电流密度分别为..、..及.:耳./。统计学比 较三组数据间均有统计学意义.。 不同发育阶段心室细胞心的变化 以电流值一。电流值得出电流值,计算出不同发育阶段豚鼠心室 ,三组动物在电压下心电流密度分别 细胞的电流密度 为:..,..,../。统计学分析显示,周龄 豚鼠,的电流密度较天豚鼠明显增加.,而从周到成年的发育 过程中,,的电流密度未见明显改变.。 的变化 天、周和成年三个阶段豚鼠心室肌细胞/时的比值分别为./、 ./及./,。各成分占总的比例分别为.%、.%、.%。由此 可见,动物出生周内,融与同比例增加,而从周到成年的过程中, 电 流密度的增加主要是。的变化造成的。研究论文 附 图 ?槲 饿韵噍 ,一 . . . 一 研究论文 们 弘 如 筋 加 伤 『《芑罢: 佃 ? ? ? 柏 ? 惦 们 弘 如 拍 拍 : ?,芑, 伸 帖 ? . , ,,, , .. 宰 . . ,木., 井., 研究论文 组一一~ ~蓬?~良州 ? .... 咖瞧 一 . 一 , 研究论文 . . 坫 加 : 山口、《一..:% ? 舶 .? ? ? 拈 如 拍 加 : ,《 伸 帖 ?..枷 , 一,,,一. 胁锄 . ,幸., 眷., 研究论文 佃 ? ? ? ?、一, 啦 ? 、,研究论文 附 表一,一一~ .,. 木. 一 样. .研究论文一,.. 旦旦篁望型旦二兰翌?至里?丝皇塑圭墨:里:堕墨: / 一 宰. 一 群. 研究论文 曲, 木.研究论文 讨 论 由于啮齿类动物心肌细胞缺乏或具极少量的和。,故豚鼠是目前 研 究延迟整流钾电流的常用动物。但不同年龄发育阶段延迟整流钾 电流的变 化情况尚不明确,故本实验在急性分离的心室肌细胞上首先记录 了总的延 迟整流钾电流,再利用特异性心阻断剂区分出快激活成分心和慢 激活成分鼬。 本研究选取个年龄段的豚鼠进行研究。新生阶段选用出生后?天 的动物,此时动物体重大约;成年阶段选用月龄左右的豚鼠,此 时动物体重大约,已达到性成熟期。为证实实验数据的可靠性, 选用周左右的豚鼠作为研究的中间阶段,此时动物体重大约, 处于离乳期。喂养方式由哺乳喂养改为饲料喂养。 实验结果表明,豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流及其两种主要成分 和。随动物生长发育的过程电流密度逐渐增大,其中在动物出生周内 发育至成年水平,。则持续发育直至成年。以往的研究表明,小动物小 鼠,大鼠心室肌细胞复极化的主要钾电流幻,随着动物出生后的发育过 程而显著增大‘】【】【】。而主要维持动物静息电位的,在小鼠【】,大鼠【】【 和家兔】从胚胎期到成年的发育过程中,电流密度也不断增大, 等人的研究亦表明,豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流胚胎发育至产前 阶段也呈增长趋势,提示动物生长发育过程中各种钾电流逐渐增大为一普 遍规律。而不同的增长方式提示发育过程中存在不同的通道调节因素。 发育过程中钾电流上调的机制目前尚不清楚,可能与以下几种因素有 关:激素水平、自主神经系统、细胞内多胺类物质。激素水平的发育变化 可以影响通道蛋白表达,从而使电流表达量增加。例如血浆中甲状腺激素 水平的增高可导致.和. 表达增加,从而使小鼠,大鼠心室 肌细胞的密度增加【】【】【】。自主神经系统的变化可以导致心室复极化 的改变【。比如,在心脏发育过程中,交感神经和副交感神经的神经支配 发生变化,这就导致细胞内浓度发生变化,从而造成受影响 的基因表达,如.】【】的表达发生变化。研究表明,新生心肌细胞中 的浓度可以上调.的转录【 。细胞内多胺类物质,如精胺和精 脒,可影响内向整流钾电流的表达【】【】。研究表明,大鼠体内精研究论文 胺水平的增加是在出生后天天,精脒水平的增加是在出生后天之内 【】。新生小鼠心房和心室的电流在出生一周内迅速增加,而飚. 表达 则在出生周以后才迅速增加,这种现象说明电流的增加并不是由于通 道蛋白表达量增加,而可能是与细胞内多胺类物质有关‘。 小 结 尽管豚鼠从出生到成年发育过程中复极钾电流增加,动作电位却逐渐延 长,提示内向电流成分在发育过程中的明显上调。 豚鼠心室肌细胞动作电位幅值和静息膜电位没有明显的改变。研究论文 参考文献. ? ,, : ., ., ,,: ’ ., ,,,:, ,. ,: , . ,, . , ,,:? , , , , . . 八,:, , , ,, ,, . , , . , ,: . .., ., ? ? . ,,:一 ., . ? , , :研究论文 ., , . . ,,: ’ ’,? ,,, .., ,..十. ? , ,.,., , , , , .十 . ,.:? , , , , , , ., , ,.,,:? ., , , ,., ? ,:一 . ? : :一 , , . . , , ,八 . , ,: ? ? . , ,: . ., ,.,:, , . , , 研究论文:. .,. 玳 , , , , , . ,: ., , , .,: ..’ ., , . . ,。: , , , , . . ,,:.., .,. ,,:. 研究论文 第二部分 豚鼠心室肌细胞动作电位在生长发育过程中的变化 .“墨一 刖 青 可兴奋组织或细胞接受刺激而发生兴奋时,细胞膜原来的极化状态立 即消失,并在膜内外两侧发生一系列快速的,可逆转,可传播的电位变化, 这种电位变化称作动作电位 ,。心肌细胞的动作电位 反映了心肌细胞从除极到复极的全过程。心肌细胞动作电位期除极期 由电压依赖的钠通道构成;期快速复极初期由瞬时外向钾电流造 成; 期快 期平台期由于外流,和少量的内流造成; 期静息期主要由 速复极末期主要由延迟整流钾电流外流引起; 维持。可见,心肌细胞的钾电流不仅参与静息电位的维持,而且可以影 响动作电位复极化的全过程。一般来说,内向整流钾电流。主要调节 静息电位,而外向电流,协主要影响动作电位。 动作电位时程的长短,取决于细胞膜各种内向、外向电流的 平衡。生长发育过程中这些离子通道的变化可引起心肌细胞动作电位波形 和时程的改变,从而使动物的心脏电生理特性发生改变。 第一部分实验发现,豚鼠一室细胞的,和。随动物生长发育的过程 电流密度逐渐增大,在动物出生周内发育至成年水平,凡则持续发 育直至成年。先前的研究显示,在大鼠?小鼠【】【发育的过程中,伴随协 的密度逐渐增加明显缩短。 等人早先的研究发现, 豚鼠心室在从幼年到成年发育过程中却呈逐渐延长的趋势,似与啮 齿类观察到的结果不一致。故本实验采用打孔膜片钳技术进一步观察了豚 鼠心室肌细胞动作电位从幼年到成年的发育过程中的变化。研究论文 材料与方法 材料 .药品与试剂 肝素钠注射液 天津市生物化学制药厂 戊巴比妥钠 美国公司 美国公司 型胶原酶 美国公司 美国公司 牛磺酸 美国公司 两性霉素 美国公司 其它试剂均为国产分析纯 .仪器 同第一部分。 .动物 出生后周, 实验选用健康雄性豚鼠,出生后天,体重一; 体重 ;成年豚鼠周,体重,一 。 河北医科大学实验动物中心提供,清洁级,合格证号: 方法 .豚鼠心室肌细胞急性分离 同第一部分 .溶液组成 、 、 、 无钙台氏液/: .、 。充以%,用调值至.。 , , , 细胞外液/: , .,用调值至.。 、 、 、 、 液/: 、 、 、、 、 。充以 . %用调值至.。充以%。 , 电极内液/:谷氨酸钾, , ,研究论文 用调值至.。 注:实验所需溶液均用三蒸水配制。灌流系统使用前后均用 三蒸水冲洗 .电生理记录 取适量豚鼠左心室中层细胞悬浊液加入细胞灌流槽内,有钙台式 液灌 流分钟后选择细胞膜光滑,横纹相对清晰,贴壁良好,稳定无收缩 的 细胞进行电生理记录。实验在室温?~?下进行。 在电极拉制仪上电极抛光后,充灌电极内液,控制电阻在~ 之间。 打孔式动作电位记录:应用打孔膜片钳技术.模式记录各年龄 段豚鼠心室肌细胞的延迟整流钾电流。所用微电极选用硬质玻璃毛胚,由 自动拉制仪采用六步法拉制而成。制备,充灌电极内液后的电极电阻为~ 。先用电极尖部充以少量不含两性霉素的电极内液,再用含两性霉 素终浓度/的电极内液充灌电极,用微电极操纵器将电极推向 细胞,负压吸引形成高阻封接,~分钟后转到电流钳下,静息膜电位 在.以上的细胞予以波宽 ,的方波,%~%阈电流诱 导动作电位,静息膜电位达不到.的细胞弃去不用。计算动作电位参 数,包括静息电位、动作电位幅值、复极化%需要的时间等。 .数据处理 样本含量为每组个细胞。 .美国 公司, 采用 .美国公司.软件进行图象处理及数据分析。计算动 及 作电位参数,包括静息电位、动作电位幅值、复极化%需要的时间 等。所有实验数据均用平均数标准误?.表示,.时认 为两组之间的差异具有统计学意义。 结 果 如所示:在 的刺激频率下,,,三组豚 鼠心室肌细胞静息电位和动作电位幅值没有较大改变,而时程延长。 在 的刺激频率下,,,豚鼠心室肌细胞静息电位