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蛋白磷酸酶抑制剂OA对心房颤动患者心房肌SK2通道功能的调节

李菲  
【摘要】:目的:心房颤动(Atrial fibrillation, Af,简称房颤)是临床上最常见的心律失常,是心力衰竭(heart failure, HF)等心脏不良事件的重要危险因素,在总体人群中房颤的发病率约为1%-2%。心房电重塑和胞内钙调控异常在房颤的发生和维持中起着重要作用。小电导钙激活钾通道(small-conductance calcium-activated potassium channels, SK)是新近发现的一类重要的钙敏感性钾离子通道,有资料表明在心房和心室肌细胞中SK2通道存在差异表达,农明了针对SK2通道的特异配体在心房肌细胞起作用,而不影响心室细胞功能,从另一角度看,心房功能的异常(如Af)可能也预示着SK2通道的改变。房颤时心肌细胞内的激酶类和蛋白磷酸酶类会出现异常,2A型蛋白磷酸酶(protein phosphatase2A, PP2A)与SK2通道结构性相连接,因此蛋白磷酸酶类异常可能会对SK2通道功能产生影响。目前蛋白磷酸酶对SK2通道的影响以及SK2通道在房颤中的变化仍不清楚,本课题应用膜片钳全细胞电流记录技术,观察窦性心律组(sinus rhythm, SR)和Af组患者心房肌细胞SK2通道的电流变化以及蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸(okadaic acid, OA)对心房肌细胞SK2通道电流的影响,旨在从细胞水平探讨SK2通道在房颤发生发展过程中所起的作用以及蛋白磷酸酶及其抑制剂对SK2电流的影响。方法:将接受体外循环手术的心脏病患者分为SR组与Af组,取其切除的右心耳组织,将组织剪成1mm3的组织块,放入酶液经过两步酶解后获得心房肌细胞悬液,保存备用。取急性酶分离的心房肌细胞悬液置于浴槽中央,加入全细胞浴液,选取贴壁良好,折光性强的单个心房肌细胞作为研究对象,采用全细胞膜片钳技术记录电流。阶跃方波脉冲方案:保持电位(holding potential, HP):-60mV.从-130mV以10mV阶跃除极至+60mV,脉冲时程200ms。所得电流通过膜片钳放大器(MultiClamp700B)放大,滤波(1KHz)后输入计算机,用Clampex10.1软件系统进行数据采集及分析。结果:(1)全细胞膜片记录模式所记录到的人心房肌细胞混合电流,其I-V曲线农现出内向整流特征,在-130mV处电流密度分别为SR:-21.32±2.84pA/pF(n=23);Af:-41.51±5.38pA/pF(n=11),P0.01,说明Af组内向整流混合电流密度大于SR组。(2)加入SK2通道特异性阻断剂Apamin后可以明显抑制内向整流混合电流,SK2通道电流为加入Apamin前后的差值,该电流具有明显的内向整流性质。Af组SK2通道电流密度大于SR组,其中-130mV处电流密度为SR:3.67±0.37pA/pF(n=9);Af:9.81±2.54pA/pF(n=9),P0.01。(3)本实验中加入Apamin,在-130mV处,电流密度为-14.80±4.03pA/pF,再其基础上加入OA,电流密度为-12.12±4.18pA/pF(n=6),P=0.20,说明OA主要对SK2通道起作用。(4)OA对SR组内向整流混合电流抑制率为12.51%±4.02(n=6),对Af组的电流抑制率为32.88%±9.20(n=4,P0.05)。说明OA对Af组内向整流混合电流抑制率大于SR组。结论:(1)SK2通道电流具有Apamin敏感性和内向整流性质;Af组SK2通道电流人于SR组;(2)PP2A参与对SK2通道的调控,抑制PP2A可使SK2电流密度下降,对Apamin敏感性降低;(3)SR组可被PP2A影响的电流成份小于Af组,提示房颤时SK2通道对钙离子的敏感性增强。


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