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《宁夏医科大学》 2010年
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Apelin-13对大鼠心肌正性肌力作用的离子通道机制

李宁  
【摘要】:Apelin是Tatemoto等在1998年利用反向药理学方法从牛胃分泌物中提取出来的血管活性多肽,是G蛋白偶联受体APJ受体(putative receptor protein related to the angiotensinII receptor AT1)的内源性配体。Apelin基因位于X染色体的q25-26.1,包含3个外显子和2个内含子。Apelin的前体蛋白由77个氨基酸组成,可水解生成不同长度的活性肽段,如apelin-36、apelin-31、apelin-17、apelin-13等。在体内,Apelin及其受体APJ广泛分布在中枢与外周组织,如心脏、肺脏、肾脏、中枢神经系统、脂肪组织等,具有调节心血管系统稳态、水盐平衡、调节免疫反应等作用,是一种重要的生理调节肽。其中在心血管组织中, apelin具有增强心肌收缩力、舒张血管、降低血压等作用,提示该肽可能是一种重要的心血管调节肽。本工作以单个大鼠心室肌细胞为模型,应用全细胞膜片钳技术,观察apelin-13对大鼠心室肌细胞钠钙交换电流(I_(Na/Ca))、L型钙通道电流(I_(Ca,L))、ATP敏感钾通道电流(IK_(ATP))的影响,以进一步明确apelin对心脏正性肌力作用的离子电流机制。 目的本实验旨在研究apelin-13对急性分离大鼠心室肌细胞正性肌力作用的离子通道机制。 方法雄性SD大鼠(250-300 g),腹腔麻醉后断头处死,迅速取其心脏,以胶原酶溶液灌流心脏,待心脏基本变软后剪取心室部分,剪碎吹打使之分离成为单个心室肌细胞。使用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞的I_(Na/Ca)、I_(Ca,L)、IK_(ATP)。给药组以含不同浓度apelin-13的细胞外液灌流心室肌细胞5 min;对照组直接以细胞外液灌流5 min,记录并观察电流曲线的变化。 结果 1.Apelin-13对大鼠心室肌细胞I_(Na/Ca)的影响Apelin-13对内向、外向I_(Na/Ca)均有增大作用。浓度为0.01 nmol/L、0.1 nmol/L、1 nmol/L的apelin-13使正向INaCa分别比给药前增大20±4%( P 0.05,n=8)、33±7%( P 0.01,n=8)、54±10%( P 0.01,n=8),使反向I_(Na/Ca)分别增大1±6%(P 0.05 ,n=8),7±2%(P 0.01,n=8),30±7%(P 0.01,n=8),对照组单纯给予细胞外液5 min后正、反向I_(Na/Ca)未分别减小5±4%和2±7%。 2.Apelin-13对大鼠心肌细胞I_(Ca,L)的影响Apelin-13可浓度依赖性增大大鼠心肌细胞I_(Ca,L),以apelin-13浓度分别为0.01 nmol/L、0.1 nmol/L、1 nmol/L的细胞外液灌流心肌细胞5 min后I_(Ca,L)分别增大3士3%、20士6%、45士9%,对照组由于rundown现象减小5士5%,0.1 nmol/L组、1 nmol/L组与对照组相比较有差异显著(P 0.01,n=8),0.01 nmol/L与对照组无显著差异(P 0.05,n=8)。1 nmol/L的apelin-13灌流5 min后IV曲线明显下移,但不改变I_(Ca,L)的电压依赖关系和反转电位。对照I_(Ca,L)激活曲线半激活电位是-19.43±2.76mV,斜率是4.76±0.33 mV,1 nmol/L apelin-13灌流5 min后半激活电位变为-18.93±3.05 mV,斜率变为5.21±0.38 mV,二者无明显区别(P 0.05, n=6)。对照I_(Ca,L)失活曲线半失活电位是-23.62±1.79mV,斜率是5.35±0.21 mV,1 nmol/L apelin-13灌流5 min后半失活电位变为-24.6±2.14 mV,斜率变为5.47±0.23,二者无明显区别(P 0.05, n=6)。上述结果表明apelin-13增大I_(Ca,L)的作用不是通过改变L型钙通道激活和失活的门控特点。 3.Apelin-13对IK_(ATP)的影响在由50 mV到-100 mV持续125 ms的斜坡刺激下记录心肌细胞IK_(ATP)。1 nmol/L、10 nmol/L的apelin-13不能使该电流增加,给予pinacidil后该电流明显增加,并且能被glibenelmaide阻断(说明该电流是IK_(ATP)),提示apelin-13不能使静息状态下心肌细胞的ATP敏感钾通道开放。 结论本工作以单个大鼠心室肌细胞为模型,应用全细胞膜片钳技术,经研究发现,apelin-13可浓度依赖性地增大心室肌细胞的I_(Na/Ca)和I_(Ca,L),对ATP敏感钾通道无开放作用。上述结果表明,apelin-13对心脏正性肌力作用的离子通道电流机制可能与通过增大心肌细胞I_(Na/Ca)和I_(Ca,L)电流,从而增加心肌细胞的钙离子内流有关。
【学位授予单位】:宁夏医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R33

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