细胞外pH值对培养的主动脉平滑肌细胞膜电位及钾通道活动的影响

发布时间：2020-10-21 18:35

　　 酸碱平衡是人体维持内环境稳定的一个重要因素。正常细胞外 液pH值（pH_o）为7.35-7.45。在一些病理或生理条件下，如组织缺 氧、酸中毒或碱中毒等，pH_o可在6.5～8.1之间波动，并由此引发血 管张力的改变。pH_o引起的血管张力改变，在不同组织，不同血管节 段的表现也不同，如在肺动脉，pH_o降低使之收缩，而在脑血管中， pH_o的降低则导致血管的舒张，其机制还未完全明了。有人认为pH_o是 通过改变内皮源性血管活性物质的释放而影响血管的舒缩状态的；也 有人认为pH_o是通过细胞内pH值（pH_i）影响细胞代谢及信号传递途 径从而改变血管平滑肌细胞张力的；还有实验表明pH_o可以直接作用 于血管平滑肌细胞，改变其舒缩状态从而调节血管张力，这种作用与 血管平滑肌细胞上钾通道的功能状态有密切的关系。目前对pH_o影响 肺、脑及肠系膜等阻力血管张力的研究较多，pH_o调节大血管张力的 机制，尤其是离子机制还不明了。 为了进一步探究pH_o调节血管张力的离子机制，本实验以主动脉 平滑肌细胞为实验对象，采用细胞培养及全细胞膜片钳技术，研究pH_o 的改变对主动脉平滑肌细胞上钾通道活动的影响。本实验是国家自然 科学基金《流量依赖性血管张力调节的离子机制研究》（39800226） 中的一部分，为进一步通过细胞共培养技术研究pH_o调节血管张力的 机制奠定了基础。 实验方法 1、采用组织块法培养SD大鼠乳鼠的主动脉平滑肌细胞，通过 免疫组织化学方法进行鉴定。此外，应用消化法培养了小牛主动脉、 肺动脉的内皮细胞和乳鼠脑微血管内皮细胞。为下一步研究血管异质 性对pH_o引起血管张力改变的影响作好准备。 2、采用全细胞膜片钳技术检测SD大鼠乳鼠主动脉平滑肌细胞 第四军医大学航空临床医学教研室 硕士学位论文 的膜电位及钾通道的活动情况，钳制电压660mV，阶越电压为 10mV， 共 13个刺激电压，刺激电压从660mV～＋60mV。并应用钾通道特异 性阻断剂（如 TEA、4AP等）确定钾通道的类型。采用全细胞膜片 钳技术记录视网膜微血管内皮细胞株RF历A的膜电位及进行膜上电 流观察。 3、采用全细胞膜片钳技术研究p民的急、慢性改变对乳鼠主动 脉平滑肌细胞上钾通道功能状态的影响。（）急性pH。改变：使细胞 顺次暴露于pH7．2－pH6．5一pH7．2的细胞外液中，或是pH7．2～pHS．1 一PH7．2的细胞外液中。（2）慢性PHo改变：将细胞原代培养于CO。 浓度为8．8％的孵箱中，第7天进行传代，取第8天（传代后第2夭） 的细胞，进行膜片钳实验。在另一些实验中，细胞外液中包含TEA 门）或4APu L 观察对电流改变的影响，从而确定所涉 及的通道类型。 实验结果 1、成功培养并鉴定了乳鼠主动脉平滑肌细胞、小牛主、肺动脉 内皮细胞及乳鼠脑微血管内皮细胞。 2、用全细胞膜片钳记录的电流钳制方式测得SD大鼠7日龄乳鼠 主动脉平滑肌细胞的静息膜电位为上7土smV（n＝30人 观察到SMC 上主要存在的钾通道电流为 K山，对 TEA门）敏感，对 4－APu） 不敏感。ACh对该通道电流无明显作用。RF／6A细胞膜电位有两个高 峰，峰值约为毛5mV和巧5mV。膜上存在三种钾通道电流：钙激活性 钾通道（Ko＼瞬时外向性钾通道（K／及内向整流性钾通道（K；＊。 3、在急性PH。改变中，PHo减低使主动脉平滑肌细胞膜超极化， 钾电流增大。而升高则使膜去极化，钾电流减小。TEA门）能 够阻断这种改变，而4AP（smM）对此没有影响。在慢性实验中， 孵箱中CO。浓度升高使膜去极化，钾电流减小。 结论 实验观察到SD大鼠乳鼠主动脉平滑肌细胞上主要存在的钾通道 ．3． 第四军医大学航空临床医学教研室 硕士学位论文 为K门通道，在个别细胞上见到Kv通道。这可能与物种及年龄有关， 也是血管异质性在离子水平上的表现。pH。改变引起钾电流及膜电位 的变化，提示p民影响血管张力的机制之一是通过改变其平滑肌细胞 上钾通道活动来实现的。而急、慢性pH。降低对钾电流的作用相反， 可能是因为pH；的介入改变了细胞的代谢状态，或是细胞的一种适应 性反应。
【学位单位】：第四军医大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2001
【中图分类】：R329.2
【文章目录】：
缩略语
中文摘要
英文摘要
第一部分： 不同血管内皮细胞（VEC）和血管平滑肌细胞（VSMC）的培养及鉴定
    一. 实验材料
    二. 实验方法
    三. 实验结果
    四. 讨论
第二部分： 培养主动脉平滑肌细胞及视网膜微血管内皮细胞钾通道的研究
    一. 实验材料
    二. 实验方法
    三. 实验结果
    四. 讨论
第三部分： 急、慢性pHo改变对主动脉平滑肌细胞的电生理影响
    一. 实验材料
    二. 实验方法
    三. 实验结果
    四. 讨论
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小结
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1 孙岩,王磊一,刘志向,赵爱平,柴象枢;硒引起冠状动脉平滑肌的舒张和细胞膜电位的降低[J];生理学报;1993年06期

本文编号：2850462