丹参酸A对心肌细胞离子通道以及收缩力的调控作用

发布时间：2017-06-13 23:00

  本文关键词：丹参酸A对心肌细胞离子通道以及收缩力的调控作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：L-型钙离子通道(L-type calcium channels,LTCCs)介导并调控Ca2+进入细胞,对心肌细胞的正常生理功能有重要的意义。LTCCs主要分布于肌纤维膜上,能够被去极化电压所激活,同时内流的Ca2+则能引起通道失活关闭。L-型钙离子电流(L-type calcium current,ICa-L)不仅在心肌的兴奋-收缩耦联中起着极为重要的作用,同时参与心肌动作电位的形成和维持并与心律失常的发生有关。钙通道阻滞剂能够抑制心肌细胞Ca2+内流,降低细胞内钙,减弱心肌收缩力,降低心肌氧耗量,在临床上可用于高血压,冠心病,急性左心衰等病症。慢激活延迟整流钾电流(the slowly activating delayed rectifier potassium current,IKs)和快激活延迟整流钾电流(the rapidly activating delayed rectifier potassium current,IKr)在心肌动作电位的复极化过程中发挥重要作用。当电学重构或基因突变导致IKs和IKr通道功能异常时,将引起K+外流减少,使心肌复极减慢,动作电位延长,产生Q-T间期延长综合征(Long QT syndrome,LQTS),表现为心电图Q-T间期延长并发生恶性心律失常性晕厥及猝死。IKs和IKr抑制剂则可能导致Q-T间期延长而引发心律失常。丹参(Salvia miltiorrhiza)在中国有几千年的临床应用历史,它被广泛用于治疗高血压,冠心病,心肌梗塞,血液循环疾病和其他的心血管疾病。越来越多的研究表明,丹参主要的水溶性成分为丹参酸A(Salvianic acid A,SAA),具有多种药理学活性,如抗炎和抗肿瘤,神经和心肌保护作用,提高免疫力等。在前期的工作中,我们发现丹参注射液可以阻断LTCCs,SAA作为丹参注射液主要的成分之一,可能是丹参注射液阻断LTCCs发挥心肌保护作用的物质基础。目的:本研究主要探讨了SAA心脏保护作用的机制。通过电生理膜片钳技术观察SAA对大鼠心室肌细胞LTCCs以及HEK293细胞上表达的KCNQ1/KCNE1、h ERG通道电流的调控作用,通过Ion Optix测量系统观察SAA对大鼠心室肌细胞收缩力的影响。方法:(1)成年大鼠心室肌细胞分离成年雄性Sprague-Dawley大鼠麻醉后开胸取出心脏进行急性分离,心脏在Langendorff装置上用含0.02%胶原酶II的无钙台氏液在37°C下进行酶解消化。酶消化完毕后自左心室分段剪取心室肌组织放入盛有Kreb’s(KB液)的试管中轻轻吹打使之分散成单个细胞。单个心肌细胞通过200目尼龙网过滤收集,收集的心室肌细胞在室温下静置于KB液中1小时后逐渐增加KB液中Ca2+浓度直到1.8 m M。而大鼠缺血性心室肌细胞则通过对大鼠尾静脉注射垂体后叶素诱导心肌缺血10分钟后参照正常大鼠心肌细胞分离方法准备。所分离的心室肌细胞需在分离后6小时内进行实验。全细胞膜片钳技术记录SAA对ICa-L及其动力学过程的影响。(2)细胞培养HEK293细胞系在37°C,5%CO2和95%空气条件下常规培养,并每隔1-2天进行细胞传代。HEK293细胞需要经过脂质体转染才能表达人心脏KCNQ1/KCNE1(IKs)钾离子通道。表达h ERG通道(IKr)的HEK293为稳定转染细胞株培养后可直接用于膜片钳实验。穿孔膜片钳技术记录SAA对IKs和IKr及其动力学过程的影响。(3)细胞收缩测定成年雄性Sprague-Dawley大鼠心脏进行急性分离,用经典酶解法分离得到单个心室肌细胞。所分离的心室肌细胞需在分离后6小时内进行实验。细胞收缩与离子浓度同步测量系统则用于检测分离的成年大鼠心肌收缩力。结果:1心室肌细胞ICa-L的鉴定将细胞膜钳制于-80 m V,采用不同程度的去极化(-60-+60 m V,Δ10 m V)激活ICa-L。结果显示ICa-L能够被特异性钙通道阻断剂维拉帕米几乎完全阻断(P0.05)。2 SAA对心室肌细胞ICa-L的抑制作用3×10-4 M SAA可显著抑制心室肌细胞ICa-L,抑制率为35.5±0.9%。细胞外液冲洗后ICa-L可部分恢复到用药前水平(19.8±2.7%)(n=5)。3 SAA对心室肌细胞ICa-L作用的量效关系结果显示,SAA可浓度依赖性抑制ICa-L。3×10-6、10-5、3×10-5、10-4和3×10-4 M SAA对ICa-L的抑制率分别为9.5±0.9%、21.0±2.1%、29.6±1.8%、34.6±1.9%和39.5±1.9%(n=5)。4 SAA对心室肌细胞ICa-L的电流-电压(I-V)关系曲线的作用I-V关系曲线随SAA浓度增加而逐步上移,表明SAA浓度依赖性地抑制ICa-L,但对激活电位,峰电位和翻转电位无显著性改变。5 SAA对心室肌细胞ICa-L稳态激活曲线和失活曲线的影响SAA对心室肌细胞ICa-L稳态激活和失活无明显作用。0、3×10-6、3×10-5、3×10-4 M SAA作用后心室肌细胞ICa-L激活曲线半最大激活电压(V1/2)/斜率因子(k)分别为:-10.40±0.64 m V/7.03±0.58;-9.53±0.69 m V/6.99±0.62;-8.16±0.69 m V/6.99±0.61;-8.61±0.69 m V/6.88±0.61(P0.05,n=5)。0、3×10-6、3×10-5、3×10-4 M SAA作用后心室肌细胞ICa-L失活曲线V1/2/k分别为:-32.03±0.15 m V/4.62±0.13;-31.34±0.08 m V/4.84±0.08;-30.75±0.01 m V/4.98±0.01;-30.94±0.02 m V/5.08±0.02(P0.05,n=5)。6 SAA对缺血性心室肌细胞ICa-L的作用3×10-4 M SAA可使缺血性心肌细胞ICa-L抑制35.2±0.5%(P0.05,n=5),结果与正常细胞一致。7 SAA对IKs的影响结果显示3×10-4 M SAA对IKs没有显著性的作用2.68±0.9%(P=NS,n=6)。8 SAA对IKr的影响结果显示3×10-4 M SAA对IKr没有显著性的作用3.80±0.5%(P=NS,n=6)。9 SAA对心室肌细胞收缩的抑制作用3×10-7和10-6 M SAA均可显著抑制心室肌细胞收缩力,抑制率分别为33.48±0.75%(P0.05,n=5),92.98±0.48%(P0.05,n=5)。结论:在本研究中,我们探讨了SAA的心脏保护机制,为SAA的进一步研究和临床应用提供了理论依据。结果表明,SAA可浓度依赖性抑制心室肌细胞ICa-L,减弱心室肌收缩力,从而降低心肌耗氧量发挥其心肌保护作用。3×10-4 M SAA对IKs和IKr没有显著性作用,表明SAA在发挥心肌保护作用的同时不会产生Q-T间期延长综合征等心律失常的风险。
【关键词】：丹参酸A L-型钙电流 心肌收缩力 慢激活延迟整流钾电流 快激活延迟整流钾电流
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R285.5
【目录】：

• 中文摘要4-8
• 英文摘要8-13
• 英文缩写13-14
• 前言14-15
• 材料与方法15-22
• 结果22-24
• 附图24-31
• 讨论31-34
• 结论34
• 参考文献34-39
• 综述 丹参酸A心血管保护作用的机制39-49
• 参考文献44-49
• 致谢49-50
• 个人简历50

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 ;Salvia miltiorrhiza and ischemic diseases[J];Acta Pharmacologica Sinica;2000年12期

2 袁恒杰;;丹参素药理作用研究新进展[J];中国医院药学杂志;2006年05期

  本文关键词：丹参酸A对心肌细胞离子通道以及收缩力的调控作用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：447778