辛伐他汀、美托洛尔对肥大心室肌细胞瞬时外向钾电流和钙电流的影响及分子机制

【摘要】： 目的探讨辛伐他汀、美托洛尔对肥大心室肌细胞瞬时外向钾电流和钙电流的影响及分子机制。 方法 1.分离、培养健康新生Spraque-Dawley(SD)大鼠(出生后1～5天)心室肌细胞; 2.实验分组:正常对照组;诱导组,培养液中加入10-6mol/L血管紧张素II(Ang II)后培养48小时;辛伐他汀干预①组～⑤组先分别加入10-8mol/L、10-7 mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L辛伐他汀,60分钟后均加入10-6mol/L Ang II,继续培养48小时。美托洛尔干预①组～⑤组先分别加入10-8mol/L、10-7 mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L、10-4mol/L美托洛尔,60分钟后均加入10-6mol/L Ang II,继续培养48小时; 3.MTT(四甲基偶氮唑盐)比色法检测细胞增殖;考马斯亮兰法测定细胞蛋白浓度; 4.采用膜片钳全细胞技术记录心室肌细胞膜电容、动作电位、瞬时外向钾电流和钙流电流; 5.采用RT-PCR技术检测心室肌细胞瞬时外向钾通道Kv1.4、Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达和钙通道Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2mRNA表达; 6.采用western blot技术,检测心室肌细胞T型钙通道α1-G蛋白表达。 结果 (1)辛伐他汀对肥大心室肌细胞动作电位、瞬时外向钾电流和钙电流的影响:对照组、诱导组和不同浓度辛伐他汀干预组静息电位(RP),最大除极速率(Vmax),动作电位幅度(APA),动作电位超射(OS)均无明显差异(P0.05);诱导组动作电位时程APD25、APD50和APD90较对照组均明显延长(P0.05);干预组①和干预组②APD25、APD50和APD90与诱导组无明显差别(P0.05);干预组③,④组和⑤组APD25、APD50和APD90均较诱导组明显缩短( P0.05)。 诱导组心室肌细胞L型钙流(ICa-L)、T型钙流(ICa-T)峰值电流均升高,而瞬时外向钾流(Ito)峰值电流明显下降(P0.05)。干预组①和干预组②的ICa-L、ICa-T及Ito峰值电流与诱导组比较无明显差异(P0.05);干预组③,干预组④和干预组⑤的ICa-L、ICa-T峰值电流均较诱导组明显降低(P0.05);Ito峰值电流均明显升高(P0.05);但激活电压、反转电位、稳态激活、稳态失活、失活后恢复,对照组、诱导组及干预各组间无明显差异(P0.05)。 (2)辛伐他汀对肥大心室肌细胞瞬时外向钾通道和钙通道基因表达的影响:诱导组Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达水平较对照组明显降低(P0.05),Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA表达水平明显升高(P0.05),T型钙通道蛋白α1-G表达水平明显升高(P0.05)。辛伐他汀干预组①和干预组②的Kv4.2、Kv4.3、Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA表达水平及T型钙通道蛋白α1-G表达水平与诱导组比较均无显著差异(p0.05)。与诱导组比较,干预组③,干预组④和干预组⑤的Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达明显上调(p0.05);Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA表达水平明显下降(p0.05);T型钙通道蛋白α1-G表达水平明显降低(p0.05)。 (3)美托洛尔对肥大心室肌细胞动作电位、瞬时外向钾电流和钙电流的影响:对照组、诱导组和不同浓度美托洛尔干预组RP,Vmax,APA,OS均无明显差异(P0.05)。与对照组比较,诱导组APD25、APD50和APD90均明显延长(P0.05)。与诱导组比较,干预组①和干预组②APD25、APD50和APD90均无明显差别(P0.05);干预组③,干预组④和干预组⑤APD25、APD50和APD90均明显缩短(P0.05)。 与对照组比较,诱导组心室肌细胞ICa-L、ICa-T峰值电流均升高( P0.05),而Ito峰值电流大小明显下降( P0.05),但激活电压、反转电位与对照组相比较无明显差异;稳态激活、稳态失活、失活后恢复也无明显差异。与诱导组比较,美托洛尔干预组①和干预组②的ICa-L、ICa-T及Ito峰值电流均没有明显变化( P0.05);干预组③,干预组④和干预组⑤的ICa-L、ICa-T峰值电流均明显降低( P0.05);Ito峰值电流均明显升高( P0.05);但激活电压、反转电位与对照组相比较无明显差异;稳态激活、稳态失活、失活后恢复也无明显差异。 (4)美托洛尔对肥大心室肌细胞瞬时外向钾通道和钙通道基因表达的影响:与对照组比较,诱导组Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达水平明显降低(P0.05),Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA表达水平明显升高(P0.05),T型钙通道蛋白α1-G表达水平明显升高(P0.05)。与诱导组比较,美托洛尔干预组①和干预组②的Kv4.2、Kv4.3、Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA水平及T型钙通道蛋白α1-G表达水平均无显著差异(p0.05);干预组③,干预组④和干预组⑤的Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达水平明显上升(P0.05),Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA表达水平明显下降(P0.05),T型钙通道蛋白α1-G表达水平明显降低(P0.05)。 结论: (1)肥大心室肌细胞动作电位时程较对照组延长,ICa-L、ICa-T增大,Ito电流密度下降,提示肥大心肌细胞存在复极异常,其机制为Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达下调,Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA和T型钙通道蛋白α1-G表达上调。 (2)辛伐他汀干预降低ICa-T、ICa-L,升高Ito,缩短动作电位,提示辛伐他汀干预降低心肌细胞复极异常,逆转心室重构,其机制为上调Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达,下调Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA和T型钙通道蛋白α1-G表达。 (3)美托洛尔干预降低ICa-T、ICa-L,升高Ito,缩短动作电位,提示美托洛尔干预降低心肌细胞复极异常,逆转心室重构。其机制为上调Kv4.2、Kv4.3 mRNA表达,下调Kv1.4、Cav1.2、Cav3.1、Cav3.2 mRNA和T型钙通道蛋白α1-G表达。