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1、 第2 7 卷第8 期 7 4 0 2 0 0 5 年 4 月 第三军医大 学学报 A M A C A D E MI A E ME D I C I N A E MI I I T A R I S T E R T I AE V o l . 2 7 , N o . 8 A p r . 2 0 0 5 文章编号: 1 0 0 0 - 5 4 0 4 ( 2 0 0 5 ) 0 8 - 0 7 4 0 - 0 2 兔心肌梗死后心室肌细胞钙电流变化及比索洛尔的影响 刘 兵， 张荣庆， 王海昌， 郭文怡， 程何祥， 徐凯， 贾国良( 第四 军 医 大 学 西 京 医 院 心 血 管内 科， 西 炭7 1 0
2、 0 3 2 ) 提 要: 目 的 本研究观察心肌梗死( m y o c a r d i a l i n f a r c t io n , M I ) 后3 周， 兔心室肌细胞L 型钙电流( 琢。 ) 的改变及比 索 洛尔的 影响。 方法 采用L a n g e n d o l 灌流法获得单个心室肌细胞， 利用膜片钳技术全细胞记录模式， 记录心室肌细胞L 型 钙电流( C a-L ) 。结果 本实验记录了3 组心室肌细胞的UL 的电流的变化。M I 组k L 电流峰值显著高于伪手术组( S h a m 组) ( 2 . 1 9 土 0 . 8 4 ) n A。( 1 . 5 7 士 0 . 5
3、 6 ) n A , ( P 0 . 0 5 ) ， 比 索洛尔组( 月 - B 组) ( 1 . 7 8 士 0 . 5 3 ) n A 与S h a m 组间无显著差异。 但 经膜电 容 标 化后， k - 电 流 密 度3 组间 无 显著 差 异 M I 组( 1 2 . 6 0 士 3 . 7 4 ) 叫评洛B 组( 1 2 . 5 7 士 2 . 6 9 ) 叫p F , S h a m 组( 1 2 . 4 9 士 4 . 2 1 ) p A / 口 ， 工一V曲 线呈典型“ 铃型” 曲 线。 结论 比 索洛尔可减轻M I 非梗塞区心室肌细胞I C . 1 的变化。 关键词: 心肌
4、梗死; L 型钙电流( k a L ) ; 比索洛尔 中图法分类号: 8 3 3 7 . 5 ; 8 5 4 2 . 2 2 0 . 2 ; 8 9 7 1 . 9 4文献标识码: A C h a n g e s a n d b i s o p r o l o l e f f e c t s o n C a t 十 c u r r e n t o f v e n t r i c u l a r m y o c y t e s a f t e r m y o c a r d i - a l i n f a r c t i o n i n r a b b i t L I U B i n g , Z
5、 H A N G R o n g - g i n g , W A N G H a i - c h a n g , G U O W e n - y i , C H E N G H e - x i a n g , X U K a i ， J I A G u o - l i a n g ( D e p a r t m e n t o f C a r d i o l o g y , X ij in g H o s p i ta l , F o u r th M i l i ta r y M e d ic a l U n iv e r s i ty , V a n 7 1 0 0 3 2 , C h i
6、 n a ) Ab s t r a c t : w e e k m y o c a r d i a l O b je c t iv e i n f a r c t i o n T o i n v e s t i g a t e t h e c h a n g e s o f L - ty p e C a t c u r r e n t ( I , , ) o f v e n t r i c u l a r m y o c y t e s a f t e r 3 - a n d e f f e c t s o f b i s o p r o l o l . M e t h o d s S i x
7、 t y - fi v e h e a l t h y r a b b i t s , w e r e d i v i d e din t o 3 g r o u p s : m y o c a r d i a l i n f a r c t i o n ( M I ) ， b i s o p r o lo l 印 - B ) ， a n d s h a m w e i g h i n g 1 . 8 一 2 . 5 k g , o n ( S h a m ) . S i n g l e v e n - t r i c u l a r m y o c y t e s f r o m r a b
8、 b i t s o f 3 g ro u p s w e r e i s o l a t e d u s i n g m o d i f i e d L a n g e n d o ff p e r f u s i o n a n d s o a k e d w i t h c o l l a g e - n a s e . I , , , o f i s o l a t e d r a b b i t v e n t r i c u l a r m y o c y t e s w as i n v e s t i g a t e d 场u s i n g w h o l e - c e l
9、l p a t h - c l a m p t e c h n i q u e . R e s u lt s T h e p e a k l e v e l o f 1 e . , i n M I g ro u p w ass i g n if ic a n t l y h i g h e r t h a n s h a m g ro u p ( 2 尸 0 . 0 5 ) . T h e re w as o f n o s i g n ifi c a n t d i f f e r e n tb e t w e e n s h a m g ro u p a n d 日 - B g ro u
10、p A f t e r t h e c u r r e n t n o r m a l i z e d t o m e m b r a n e c a p a c i t a n c e,t h e a v e r a g e c u r r e n t d e n s i t y w as n o s ip s T一V c u r v e s s h o w e da t y p 6 o m i c a l b e l l - s h a p e d c o n f ig u r a t t o n .Co n c l u s i o n t h e c h a n g e s o f l
11、e a , o f v e n t r i c u l a r m y o c y t e s n o n i n f a r e t e dr e 9 i o n K e y w o r d s : m y o c a r d ia l i n f a r c t io n ; L - t y p e C a t c u r r e n t ; b i s o p r o l o l 心肌梗死( m y o c a r d i a l in f a r c t i o n , M I ) 后室性心律失 常是严重的心血管事件， 梗死后心肌缺血程度不一致， 导致心肌电生理特征出现明显差异， 对它
12、的研究报道 较多 I ， 但对长期M I 后非梗死心肌细胞的离子流研究 不多见。国外已有学者关注长期 M I 后非梗死心肌细 胞的离子流与室性心律失常的研究。本研究利用膜片 钳技术全细胞记录模式， 记录心室肌细胞内向性I C L 观察I C k ， 的变化及比 索洛尔的影响。 作者简介: 刘兵( 1 9 6 6 - )女， 河北省深县人， 博士研究生， 主治医师， 讲师， 主要从事心律失常方面的研究。电话: ( 0 2 9 ) 8 3 3 7 5 1 8 3 收稿日期; 2 0 0 4 - 1 0 - 3 0 ; 修回日期: 2 0 0 5 - 0 1 - 0 3 1 材料与方法 1 . 1
13、动物模型及分组 1 . 1 . 1 动物模型健康家兔6 5 只( 第四军医大学实验动物 中 心提供) ， 体质量1 . 8 一 2 . 5 k g ， 雌雄不拘。 3 %戊巴比妥( 3 0 .1 19 / 吨) 耳缘静脉注射麻醉动物， 碘弗消毒皮肤， 沿胸骨左缘第 3 , 4 肋间依次剪开皮肤、 肌肉及肋骨开胸， 剪开心包膜， 用心包 拉钩制作心包吊床， 在左心耳缘下0 . 5 一1 . 0 c m处用 0 号线缝 扎冠状动脉左室支， 逐层关胸。送回动物房饲养 3 周。 1 . 1 . 2 分组将动物随机分为3 组: 心肌梗死组( M I 组) 2 1 只: 结扎冠状动脉， 饲养3 周。 比
14、索洛尔组印 _ R 组) 2 0 只: 手术同M I 组， 术后2 4 h 内给予比索洛尔( 德国M E R C K康可5 m g / 片) 口 服( 第1 周1 . 2 5 m g ， 第2 周2 . 5 m g ， 第3 周5 m g ) 3 周。 第 8 期刘兵， 等. 兔心肌梗死后心室肌细胞钙电流变化及比索洛尔的影响7 4 1 伪手术组 S h a m组) 2 0 只: 手术方式同 M I 组， 但冠状动脉穿 线， 不结扎， 饲养3 周。 1 . 2 单个心室肌细胞的分离 参照文献 2 报道的方法。 1 . 3 溶液 用于细胞分离的无钙T y r o d e 液的组成为( m m o
15、V L ) : N a C I 1 4 3 , K C l 5 . 4 , M g C 12 0 . 5 , N a H Z P 0 , 3 , 葡萄糖5 . 5 , H E P E S 5 ， 用 N a O H 调P H 至7 . 4 。 有钙T y r o d e 液组成( m m o l/ L ) : N a C l 1 4 3 , K C l 5 . 4 , M g C IZ 0 . 5 , N a H Z P 0 , 3 , H E P E S 5 , 葡萄糖5 . 5 , C a C 12 1 . 8 ， 用 N a O H 调P H 至7 . 4 。 用于细胞保护的细胞保护液(
16、 K B 液， m m o l/ L ) : K C l 4 0 . 0 , K H Z P 0 , 2 0 . 0 , 葡萄糖1 0 . 0 , 1 - 谷氨酸5 0 . 0 ， 牛磺酸 2 0 . 0 , E G T A 0 . 5 , M g C 12 5 , H E P E S 1 0 . 0 ， 用K O H调声 至7 . 4 0 用于记录钙电流的细胞外液的组成为( m m o l/ L ) : N a C I 1 3 5 , C S C I 4 . 6 , M g C 12 0 . 5 , C a C l, 1 . 8 , g l u c o s e 1 0 , H E P E S
17、 5 ， 用C s O H 调P H 至7 . 4 。用于记录钙电流的电极内液组成为( m m o l/ L ) : C s C I 1 4 0 , M g C 12 0 .5 , E G T A 1 ， N a t A T P 4 , H E P E S 5 , g lu c o s e 5 . 5 ， 用 C S O H调P H 至7 . 2 , 1 . 4 L型钙电流的测定 I C a -I 是在常规全细胞电 压钳制下测定的。 钳制心室肌细胞 膜电位于一 4 0 m V ， 以1 0 m 、 递增幅度使之去极化至不同膜电 位水平( 一 4 0 m N ) 一+ 5 0 m V ) ， 持
18、续时间为3 0 0 m s 。此测定过程 中， 由于心室肌细胞膜电位被钳制于一 4 0 m V时N a + 通道处于 失活状态， 因此记录结果不包括 N a + 电流。K + 通道电流由加 人到细胞外液的C s C l 阻断。 C a L 的大小测量为各电位除极水平 时的电流峰值与除极终末的该电流水平之差， C a L 的大小除以 该细胞的电容标化为i ( a -L 的电流密度。 1 . 5 实验数据的采集 实验中所获得的电生理资料经膜片钳放大器( 美国 A x 0 - p a t c h 一 2 0 0 B ) 2 k H z 滤 波 放大 后 储存于P h il ip s 兼容 计算机内，
19、 采 用P C I a m p 8 . 0 和C l a m p e x 8 . 0 软件在同 一计算机上进行分析。 1 . 6 统计学处理 各类数据均以x士、 表示， 两组间比较采用组间 t 检验。 2 结果 本实验记录了3 组心室肌细胞的1 C .- L 的电流的变化， m l 组 k . L 电 流峰值显著高于S h a m 组 ( 2 . 1 9 士 0 . 8 4 ) n A。( 1 . 5 7 士 0 . 5 6 ) n A , ( P 0 . 0 5 ) 1 , R - B 组( 1 . 7 8 1 0 . 5 3 ) n A 与S h a m组间无 显著差异。 但经膜电容标化后
20、， l c 。 电流密度3 组间无显著差 异 m l 组( 1 2 . 印士 3 . 7 4 ) p A / p F , f3 - B 组( 1 2 . 5 7 土 2 . 6 9 ) p A / p F , S h a m 组( 1 2 . 4 9 土 4 . 2 1 ) 叫证 ， 1一 V曲 线呈典型“ 铃型” 曲 线。 3 讨论 室性心律失常是M I 后严重的心血管事件， 电生理 异常是室性心律失常发生的基础。本研究采用全细胞 膜片钳技术， 对冠脉结扎后3 周的兔左室非梗塞区心 肌细胞的研究显示M I 组膜电容显著大于S h a m组; I Ca L 电流峰值显著高于S h a m组，
21、但 I , : 电流密度与 S h a m 组间无显著差异; 这些电生理异常是心律失常产生的 潜 在 因 素 3,4 1 0 近年来， M I 后长期存活者心室重构的重要性已得 以充分认识川， 动作电位复极过程的延长易于产生复 极 离 散 及 后除 极， 进而易 诱发各 类心律失常 6 1 。 兔心 室肌细胞动作电位动作电位( A P ) 复极相时程决定心 室肌细胞A P D 及E R P 的 长短 1 ) 0 A P 复极相时程的长 短则取决于内向性电流与外向性电流的平衡和失平衡 的过程， 除K 十 电流的减小外， I ,_ : 失活的减慢可能是平 台期内向电流改变的致心律失常基础。从致心律
22、失常 观点分析， 异常延迟的复极增加了不应期的离散及产 生折返性心律失常的倾向， 或由早期后除极( E A D ) 引 发的 心 动 过 缓 依赖性的 触发活动 7 o I c a l 是复 极期主 要的内向电流， 肥厚心肌中I C a L 密度的增加和/ 或UL 失活的 减慢可以解释其 A P I 的延长。但在不同肥厚 模型中， I C L 密 度的 报道 有 所不同 8 l 。 本实验中比 索洛 尔治疗3 周后， I C L 峰值较M I 组减小， 经膜电容标化 后， I C . L 电流密度3 组间 无显著差异。 但比 索洛尔对离 子流影响的 机制尚 不清楚， 考虑除P _ 阻滞剂通过对
23、儿 茶酚 胺的作用对心肌电生理特性的影响外， 还与各 阻 滞剂在体内可通过多种综合途径影响离子通道蛋白的 表达有关。 参考文献: I l l 伍X Y , S h i W B , W a n g H H , e t a l . A s t u d y o n t h e e l e c t ro p h y s i o l o g i c a l h e te r o g e n e i t y o f r a b b it v e n tri c u l a r m y o c y t e s - - - t h e e f f e c t o f i s c h e m i a o n a
24、 c t i o n p o t e n t i a l s a n d p o t a s s iu m c u r re n t s J . A c t a P h y s i o lo g ic a S i n i c a , 2 0 0 0 , 5 2 ( 5 ) : 3 6 0 一 3 6 4 . 汇 2 刘兵， 贾国良， 张荣庆， 等. 心肌梗死后心室肌细胞内钙离子浓 度变化及比 索洛尔对其的影响【 J . 第四军医大学学报， 2 0 0 1 , 2 2 ( 2 1 ) : 1 9 3 6 一 1 9 3 9 . 3 A i m o n d F , A l v a re z J L
25、 , R a u z ie r J M , e t a l . I o n i c b a s i s o f v e n t r i c u l a r a r - r h y th m ic s i n re m o d e l e d r a t h e a r t d u r in g l o n g - t e r m m y o c a r d ia l i n f a r c t i o n J . C a r d i o v a s c R e s , 1 9 9 9 , 4 2 ( 2 ) : 4 0 2 一 4 1 5 . 4 Q i n D , Z h a n g Z H
26、 , C a r e f E B , e t a l . C e l l u l a r a n d i o n i c b a s i s o f a r r h y th - m i a s i n p o s t in f a r c t i o n re m o d e l e d v e n t r i c u l a r m y o c a r d iu m J . C i r c R e s , 1 9 9 6 , 7 9 ( 3 ) : 4 6 1 一 4 7 3 . 5 P f e ff e r M A , B r a u n w a l d E , M o y e L A
27、, e t a l . E ff e c t o f c a p t o p r il o n m o r t a l - i ty a n d m o r b i d i t y i n p a t i e n t s w i t h l e ft v e n t r i c u l a r d y s fm re t io n a ft e r m y o c a r d ia l in f a r c t i o n . R e s u l t s o f t h e s u r v iv a l a n d v e n t ri c u l a r e n l a r g e m e
28、n t t r i a l . M e S A V E I n v e s t i g a t o r s J . N E n g l J M e d , 1 9 9 2 , 3 2 7 ( 1 0 ) : 6 6 9 一 6 7 7 . 6 A r o n s o n R S , M i n g Z . C e l l u l a r m e c h a n i s m s o f a r r h y t h m i a s i n h y p e rt ro p h i e d a n d f a i l i n g m y o c a r d iu m J . C i r c u l a
29、 t io n , 1 9 9 3 , 8 7 ( S u p p l V d ) : 7 6 一 8 3 . 7 R o z a n s k i G J , X u Z , W h i t n e y R T , e t a l . E l e c t r o p h y s i o l o g y o f r a b b i t v e n - t ri c u la r m y o c y te s f o ll o w in g s u s t a i n e d r a p i d v e n t r ic u l a r p a c i n g J . J M o l C e l l C a r d i o l , 1 9 9 7 , 2 9 ( 2 ) : 7 2 1 一 7 3 2 . 8 1 H a rt G . C e l l u l a r e l e c t ro p h y s i o l o g y i n c a rd i a c h y p e rtr o p h y a n d f a i l u r e J . C a r d i o v a s c R e s , 1 9 9 4 , 2 8 ( 7 ) : 9 3 3 一 9 4 6 . ( 编辑薛国文)