1998204222收稿1998206203修回3国家自然科学基金项目(No139500052)33徐州医学院麻醉生理研究所,徐州221002333联系作者.Tel:6431325128500;Fax:64746305;E2mail:znzhou@sever1shcnc1ac1cn生理学报,1999年4月,51(2),187～192187ActaPhysiologicaSinica间歇性低氧对大鼠心室肌细胞短暂外向电流的影响3周军田鸣33张翼周兆年333(中国科学院上海生理研究所,上海200031)摘要利用全细胞膜片箝方法研究间歇性低氧后左、右心室肌细胞短暂外向电流(Ito)的变化,以探讨间歇性低氧增强心肌电稳定性的离子机制。大鼠间歇性暴露于低氧环境28d(H28,6h/d)后,右心室肌细胞的Ito密度较常氧对照组明显增加(16118±4161比6132±1135pA/pF,P<0105),而左心室肌细胞Ito密度与对照组无明显差异。间歇性低氧暴露42d(H42)动物,其左、右心室肌细胞Ito密度与对照组无明显差异。Ito激活、失活和恢复动力学变化主要表现为H42组左、右心室肌细胞的稳态失活曲线明显向负电压方向移位。左心室细胞的半数失活电压(-3819±213)mV与对照组(-3218±519)mV比较,具有显著性差异(P<0101);右心室细胞的半数失活电压(-4119±415)mV与对照组(-3315±315)mV比较,具有显著性差异(P<01001)。据此可推断,Ito密度的改变可反映心室在低氧早期阶段的不同动力学反应。失活动力学改变参与间歇性低氧心脏保护机制。关键词:间歇性低氧;短暂外向电流;膜片箝技术;适应;心脏学科分类号:Q463缺血性心脏疾患在临床颇为多见,缺氧作为心血管系统的危害因子之一也为人所共知。但近年来大量实验表明,间歇性暴露于适当的低氧环境可激发机体的适应机制,进而产生有利的影响。间歇性低氧适应有明显的心脏保护作用,如减轻应激、缺血对心肌的损伤,增强心肌电稳定性,及预防和对抗某些心律失常的发生等[1]。但其机制仍不清楚。短暂外向钾电流(Ito)是引起心肌细胞复极化的重要离子流之一,参与形成动作电位复极化1期[2,3]。尤其在大、小鼠心肌细胞,该电流作为其主要的外向复极电流,对动作电位的形态和时程具有决定性影响。近年的实验资料表明,许多病理生理过程的改变(如高血压心肌肥厚、心衰、糖尿病、甲亢等)均可影响离子通道尤其是Ito在心肌的表达[3,4],提示Ito可能为心肌细胞对外界环境变化作出反应的敏感因子之一。由此,我们对间歇性低氧适应过程中大鼠心室肌细胞的Ito的变化进行了初步观察,以探讨间歇性低氧对心脏保护作用的部分离子机制。1材料与方法1.1间歇性低氧动物模型的制备雄性SD大鼠,体重250g左右,随机分为3组:低©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.氧28d组(H28)、低氧42d组(H42)和对照组。实验组动物分别按每天6h置于人工低压氧舱,暴露于海拔3500m低压低氧环境28d和42d,然后进行实验。另组动物除始终暴露于常氧条件外,其余居住环境与实验组相同作为对照。112心室肌细胞的分离通过酶解方法得到单个大鼠心室肌细胞[5]。大鼠经戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔注射麻醉,快速开胸取出心脏,在冰冷无钙液(A)中剪除周围结缔组织。将心脏置于langendorff灌流装置上,经主动脉逆行灌流(灌流压70cmH2O)。首先用A液灌流心脏5min,然后改用含50μmol/LCa2+和0103%胶原酶、1%牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA)的A液反复灌流约5min。待流出液变粘稠,心肌变得柔软松弛时,取下心脏,剪除心房,在含250μmol/LCa2+和1%BSA的A液中分别剪碎左、右心室肌组织,用开口光滑的吸管缓慢吹打几次,温孵10min。经细尼龙网过滤,将细胞滤液的钙浓度逐步提高到110mmol/L,室温下保存待用。灌流液均用100%O2饱和,灌流系统恒温在37℃。113膜片箝全细胞记录实验采用标准膜片箝全细胞记录方法[6],在室温下(23～25℃)进行。吸取上述细胞悬液,滴入细胞浴槽,置于倒置显微镜(OlympusCK2,Japan)工作台上,待细胞沉降贴壁后,用台氏液持续灌流,流速115～210ml/min。通过微操纵器(Nar2ishige,Japan)使阻抗为2～4MΩ、内充电极内液的玻璃微电极与细胞膜表面形成高阻抗封接(giga2seal),继而施加负压吸破细胞膜,补偿电容电流和电极串联阻抗,形成全细胞记录(whole2cellrecording)。信号经Ag/AgCl电极引导,由膜片箝放大器(CEZ2300,NihonKohden,Japan)放大。于一386型微机运行pC...
