腺苷对豚鼠左心室流出道自律细胞的电生理效应

腺苷对豚鼠左心室流出道自律细胞的电生理效应 2011 2 February 2011基础医学与临床年 月 31 2 Basic , Clinical Medicine Vol, 31 No, 2 第 卷 第 期 1 0 0 1 -6 3 2 5 ( 2 0 1 1 ) 0 2 -0 1 7 4 -研 究 论 文: 文章编号 0 5 腺 苷 对 豚 鼠 左 心 室 流 出 道 自 律 细 胞 的 电 生 理 效 应 31* 1 2 ,,,赵兰平李建东商爱民牛 欣 ( 1. 2. 07500;0 3. 10002)9; ,,河北北方学院 生理教研室教务处河北 张家口 北京中医药大学 生理教研室北京 : 摘要、。目的 研究腺苷对豚鼠左心室流出道自律性电活动及其对肾上腺素低氧和酸中毒电生理效应的影响方 ,、法 采用玻璃微电极细胞内电位技术分别观察腺苷对左心室流出道自发慢反应电位及对肾上腺素低氧和酸 。1) 10、50 100 mol / L ( 中毒所致该电位改变的影响结果 及 μ腺苷可呈剂量依赖性降低豚鼠左心室流出道自律细 。( 2) 10 mol / L ,50 mol / L 胞的电活动μ肾上腺素可明显提高左心室流出道的自律性μ腺苷明显降低肾上腺素导致 。( 3) 50 mol / L ,的该部位自律性升高低氧和酸中毒均可使该部位的自律性电活动明显降低μ腺苷可使其自律性进 。、。 一步降低结论 腺苷对左心室流出道的自律性及肾上腺素低氧和酸中毒导致的自律性异常有一定影响关键 : ; ; ; 词腺苷左心室流出道自律细胞电生理效应 : Q 463; R 331. 3 : A中图分类号文献标志码 Electrophysiological effects ofde naosine on pacemakecre lls in guinea- pig left ventricular outflow 1* 1 2 3ZHAO Lan-ping,LI Jian-dong,SHANG Ai-min,NIU Xin tract ( 1. Dept oPfh ysiology; 2. Dean's Office,Hebei North University,Zhangjiakou 075000; 3. Dept oPfh ysiology, Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China) Abstact: Obective To investigate the effects ofden oasine on spontaneouscti oan potentials of left ventricular rj out- flow tract and the effectdse nofosi nae on epinephrine,hypoxia and acidosis, Methods By using conventional intra- cellular microelectrode technique to record ct iaon potentials,adenosine was used to study the sis were laso ( 1 ) Adenosine significantly decreased thele cteric activities of pacemaker studied, Resultscells inelectrophysiological guinea pig left ventricular outflow 2) 10 mol / L epinephrine resulted in a significant increase in the ( μ tract,effects on pacemakercells in ventriculaaru toou-tflow tract, The effects ofade nosine on epinephrine,hypoxia and rhythmicity of left ventricular outflow mol / Ladenosine inhibited the effects ofpi neephrine μ acido-tract, 50notably, ( 3) Hypoxia and acidosis led to a marked decreains teh e uatorhythmicity of left ventricular outflow tract, 50 mol / Lμ adenosine led to an otably decreasein the effects hofypo xia and acidosis, Conclusion Adenosine may significantly decrease the ut orahythmicity of left ventricular outflow tract and l tear the effects of pin epehrine,Key words: adenosine; left ventricular outflow tract; pacemakecer lls; electrophysiological effects hypoxia and acdoss,ii : 2010 , 03 , 222010 , 09 , 29: 收稿日期修回日期 : ( 06276188)0基金项目河北省科学技术研究与发展计划 * corresponding author) :zhaolp-doc@ tom, com( 通信作者 4) 50 mol / L ; ( μ腺苷对酸,萄糖制备低氧无糖灌流液心室流出道一向仅被认为是血液的输出径路 。对其电生理特性国内外报道很少心室流出道在发 : 中毒所 致 自 发 慢 反 应 电 位 改 变 的 影 响配 制 改 良生上是由具有独立兴奋和收缩功能的动脉球演化而 Locke 6. 8,。pH 液调节 为 造成酸中毒的灌流液每 ,来该部很可能仍保留有动脉球阶段的某些电生理 n = 8。组 ,。特性并在泵血功能中起一定作用本实验前期的 1. 2 电位引导及观测指标 ,( 研究发 现在 豚 鼠 和 兔 的 心 室 流 出 道 左 室 的 主 ,1 ,。自发慢反应电位引导方法参见文献引导 ) SWF-1B 动脉前庭和右室 的 动 脉 圆 锥 仍 存 在 慢 反 应 自 律 出的自发慢反应电位经 高阻抗微电极放大 ,,R,M6280细胞并具有独立兴奋的特性该部位的自律细胞与 器放大一路输入监听器监听另一路采用 ,1,,, , 多道生理信号采集处理系统自动显示电信号并分窦房结起搏细胞具有相似的特征和离子流基础 ,2,,4 velocity ( 析其各项参 数 指 标即 相 自 动 除 极 速 度 。其活动可 能 受 自 主 神 经 的 调 控近 年 来 的 研 究 of diastolic depolarization,VDD) 、自发放电频率,明临床上常见的室性期前收缩和特发性室性心 ( rate of pacemakerfir ing,RPF ) 、最 大 舒 张 电 位 动过速往往与心室流出道的结构和功能异常有直接 ( maximal diastolic potential,MDP) 、0 相 最 大 除 极 adenosine,Ad)( 。关系腺 苷 是 人 体 内 一 种 非 常 ( maxi- mal rate ofd epolarization,V) 、速 度 动作max ,,重要的内源性物质具有很强的生物活性尤其对 ( am- plitude of cation potential,APA) 、电位幅度 复,3,, 心血管系 统 具 有 很 强 作 用可 作 为 一 种 抗 心 律 50% 80% 极 和 时 。( 50%and 80% of dura tion of cation 失常药物用于终止室上速本研究观察了腺苷对豚 间 potential, APDand APD) 。,鼠左心室流出道自律性电活动的影响及其对肾上 50 80 1. 3 统计学分析( epinephrine,E) 、( hypoxia)和酸中毒 腺素 低氧 — acidosis)( ? ? s) 所 致 的 左 心 室 流 出 道 自 律 性 改 变 的 影( x,数据用均数 差表示给药前后 。 响t 。项指标采用自身配对 检验 各 1 2 材料与方法结果 1. 1 2. 1 标本制备及实验分组 腺苷对左心室流出道自发慢反应电位的影响 250 :350 g,,10 mol / L ,普通级豚鼠雌雄不拘中 国 医 学 μ腺苷可使豚鼠左心室流出道自发慢 ,: SYXK( )RPF ,MDP 科学院实验动物研究所提供合格证号京 反应 电 位 明 显 减 慢绝 对 值 明 显 减 小 2005-0042,,,击昏后迅速开胸取出心脏制备左心室( P ， 0. 0)5 。 ,1,。 50 mol / L MDP ， 0. 0) 1 ( P 流出 道 标 本将 其 用 不 锈 钢 针 固 定 于 灌 流 槽μ腺苷可使 绝对值和 ( 1. 5 cm× 2. 0 c) mOAPA( P ， 0. 0)5 ， 0. 0)5 ,。,V( P 内的硅橡胶上用 饱和的改明显减小明显减慢 2 max APD( P ，0. 05 ) APD( P ，0. 01 ) ,Locke mmol / L:NaCl 157,KCl 5. 6,CaCl( 和 明 显 缩 短良 液 50 80 2 2. 1,NaHCO1. 8,5. 6,pH 7. 3: 7. 4 ) ， 0. 0)5 ， 0. 0)1 VDD( P RPF( P 。葡 萄 糖 进 行和 明显减慢 3 ,( 35 ? 1) ? ,、( 10 mL / min) ,100 mol / L VDD V恒温恒速 灌流标本在μ腺苷可使 和 进一步减慢 max 30 min 。灌流液中稳定 后开始实验( P ， 0. 0)1 ,50 mol / L 其 他 指 标 的 改 变 维 持 在 μ 腺10 min , 待自发节律稳定 后开始采集一组正常 。10 min , 苷灌流时的 水 平冲 洗 各 项 指 标 的 改 变 基的自发慢反应电位做对照然后改用含有一定浓度 ( 1,1) 。( 1 h 本恢复到正常水平表 图 ) ,的药液灌流各种药液均在实验前 内配制实 2. 2 E 。腺苷对 所致左心室流出道自发慢反应电位时记录并分析自发慢反应电位的变化实验分组如 : ( 1) 10、50 100 mol / L 下及 μ腺苷对豚鼠左 心 室 流 改变的影响 10 mo / L E 5 mn APA li; ( 2) 50 mol / L 用 μ灌 流 时 明 显 增 大 ( P ， 0. 01) ,V3 min ( P ， 0. 01) ,出道自发慢反应电位的影响μ腺苷对 在灌流 时明显加快max 10 mol / L E APD( P ， 0. 0) 1 APD( P ，0. 05 ) 3 minμ所致左心室流出道自发慢反应电位改 和 在 灌 流 50 80 ; ( 3) 50 mol / L ,VDD( P ， 0. 0)1 ， 0. 0)5 RPF( P 变的影响μ腺苷对低氧所致自发慢反 时明显缩短和 在灌 5 mni,。: Locke 流时明显加快并一直维持在此水平应电位改变的 影 响改 良 液 中 不 充 氧 不 加 葡 176 Basic , Clinical 2011. 3(1 2)基础医学与临床 Medicine 1 表 腺苷对豚鼠左心室流出道自发慢反应电位的影响 — Table 1 Effect of adenosine on the spontaneous action potentials of guinea pig left ventricular outflow tract( x? s,n = 8) V( V / s)APD( ms)APD( ms)groupmV / s)counts / min)mV)mV)VDD( RPF( MDP( APA( max 50 80 control32. 7 ? 5. 121 ? 18, 57. 0 ? 4. 8. 4 ? 1. 54. 1 ? 10. 3122 ? 12174 ? 35 843 adenosine( mol / L)μ 10 ***29. 1 ? 3. 68. 1 ? 0. 349. 0 ? 7. 8109 ? 19109 ? 15 , 49. 5 ? 13. 9 149 ? 36 50 *,,,**,,37. 6 ? 7. 5 21. 2 ? 4. 7 79 ? 16 , 44. 2 ? 13. 1 6. 9 ? 1. 3 86 ? 18 126 ? 16 *, *,,,,,,15. 9 ? 3. 4 6. 5 ? 0. 4 67 ? 15 71 ? 14 118 ? 24 100 ,, 30. 7 ? 6. 0 , 38. 4 ? 6. 3 ,, ,,,*P ， 0. 05,P ， 0. 01 compareid thw control group 50 mol / L + 10 mol / L E 10 min,μ腺苷 μ灌流 与 E ,MDP APA ( P ，灌流组相 比绝 对 值 和 明 显 减 小 0. 05) ,V7 min ( P ，0. 05 ) ,在 灌 流 时 明 显 减 慢 max APD， 0.05 ) ,VDD RPF ( P 明 显 延 长 和 在 灌 流80 5 min，0. 01 ) ,( ( P 时明显减 慢 并 维 持 相 对 稳 定 表 2,2A) 。图 2. 3 腺苷对低氧所致左心室流出道自发慢反应电 位改变的影响 5 min MDP 用低 氧 无 糖 液 灌 流 时 绝 对 值 和 APA ( P ， 0. 0) 5 ,APD5 min 明显降低在灌流 时明 50 ( P ， 0. 05) ,VDD 15 min RPF 显缩短和 在灌流 时明 1 图 腺苷对豚鼠左心室流出道自发慢反应电位的影响 ( P ， 0. 0)5 。显减慢 Fg 1 Effect of adenosne on the spontaneous acton iii 50 mol / L + ,μ腺苷 低氧无糖液灌流与低氧无 potentas of gunea pg eft ventcuailiilrilr outflow tract ,APA 5 min 糖 液 灌 流 组 相 比 在 灌 流 时 明 显 降 低 2 E、表 腺苷对 低氧及酸中毒所致豚鼠左心室流出道自发慢反应电位改变的影响 Table 2 Effect of adenosine on E,hypoxia and acidosis induced effects on the spontaneous action potentials of guinea — pig left ventricular outflow tract( x? s,n = 8) V( V / s)APD( ms)APD( ms)groupmV / s) RPF( counts / min)mV)mV)VDD( MDP( APA( max 50 80 control30. 4 ? 10. 6101 ? 10, 51. 8 ? 10. 8. 0 ? 1. 757. 4 ? 17. 8116 ? 14180 ? 22 4 **,,,,,E( 10 mol / L)μ 43. 7 ? 12. 5 158 ? 29 13. 3 ? 5. 0 68. 0 ? 20. 7 89 ? 11 151 ? 39 , 53. 3 ? 8. 5 adenosine( 50 mol / L)μ ,,, ######98 ? 5222. 5 ? 8. 4 103 ? 36 , 43. 2 ? 12. 8 6. 2 ? 0. 7 41. 5 ? 15. 2 162 ? 45 + E( 10 μmol / L) ## control 35. 9 ? 7. 9125 ? 12, 56. 3 ? 6. 68. 5 ? 1. 53. 7 ? 10. 8119 ? 28176 ? 13 0 **hypoxia7. 8 ? 1. 161 ? 1628. 6 ? 6. 3 114 ? 10 , 49. 4 ? 8. 4 46. 5 ? 8. 7 99 ? 21 3 ***adenosine( 50 mol / L)μ ###, 44. 7 ? 11. 21. 5 ? 7. 7 95 ? 5 6. 4 ? 1. 0 43. 1 ? 3. 8 88 ? 16 147 ? 15 + hypoxia ###4 control 30. 0 ? 1. 4119 ? 1, 56. 6 ? 3. 28. 0 ? 0. 54. 7 ? 2. 9102 ? 8174 ? 19 pH 6. 8 9 **172 ? 15 102 ? 1 92 ? 4 23. 5 ? 3. 6 , 63. 9 ? 2. 7 45. 1 ? 0. 6 adenosine( 50 mol / L) μ8. 8 ? 1. *** + pH 6. 8 ########20. 5 ? 2. 9 89 ? 1 , 42. 3 ? 0. 3 6. 9 ? 0. 5 37. 1 ? 0. 9 74 ? 2 159 ? 23 0 #### * ###,,P ， 0. 05,P ， 0. 01 compareid thw control group; P ， 0. 05,P ， 0. 01 compareidt hw E,hypoxia and pH 6. 8 rgoup 、2 E图 腺苷对 低氧及酸中毒所致豚鼠左心室流出道自发慢反应电位改变的影响 Fig 2 Effect of adenosine on E,hypoxia and acidosis on the spontaneous action potentials of guinea pig left ventricular outflow tract A. effect ofd eanosine on E; B. effect odfe naosine on hypoxia; C. effect odfe naosine on acidosis( pH 6. 8) Ad 1 ) : Ad : ( ( P ， 0. 0)5 ,V， 0.05 ) ,APD( P 对心脏具有双重作用直接作用与明 显 减 慢 和 max 50 APD10 min ( P ， 0. 0)5 ,VDDA1 ,Gi 在灌流 时进一步缩短受体结合通过 蛋 白 和 钾 通 道 相 耦 联 并 激 活 80 RPF 4 min ,5 min 和 在灌流 时开始进一步减慢时明( I) ,, 腺苷依赖性钾通道引起细胞膜过度极化使 k-Ad ( P ， 0. 0)5 ( 2,2B) 。显减慢表 图 ,、 自律性下降这一作用表现在窦房结心房肌和房室 ,4,2. 4 腺苷对酸中毒所致左心室流出道自发慢反应; ( 2) : Ad Gi 结较为突出间接作用激活 蛋白后抑 电位改变的影响,cAMP ,制腺苷酸环化酶的活性使 生成减少从而降 ,4 , 5,pH 6. 8 8 min MDP 用 的灌流液灌流 时 绝对值 。Ad IIk ,II峰或 可使 峰值电流增大 低 Ca-L f Ca-L ( P ，0. 05 ) ,APA 5 min 明显增大在 灌 流 时 明 显 降 2 + Ca, ,,值电流减小且 对 豚 鼠 心 室 肌 细 胞有 明 显 i ( P ， 0. 05 ) ,APD，0. 05 ) ,VDD ( P 低明 显 缩 短 和 50 ,6, 。Ad I 抑制作用通过电压钳技术观察到 可使 幅f RPF 10 min ( P ， 0. 0)5 。在灌流 时明显减慢 ,7,。Ad 值在不同钳制电位水平均减小本实验中 呈 pH 6. 8 50 mol / L 10 min, 的 μ腺苷的灌流液灌流 VDD RPF ,浓度依赖性 地 使 和 减 慢其 机 制 可 能 是 pH 6. 8 ， 0. 0) 1 , ,MDP ( P 与 灌流组相比明显减小+ II,I,K 抑制了 和 同时激活 外流衰减速度Ca-L f k-Ad APA ( P ，0. 05 ) ,V，( P 进 一 步 减 小 明 显 减 慢 max 减 0. 0)5 ,APDAPD5 min 和 在 灌 流 时 进 一 步 缩 短 50 80 。APA VI慢所致减小和 减慢可能与 的抑制有 max Ca-L ( P ， 0. 01) ,VDD 5 min RPF 和 在灌流 时进一步减 。APDPDIA。关和 的缩短可能为 增大所致 50 80 k-Ad ( P ， 0. 0)1 ( 2,2C) 。慢表 图 CA -AR,可作用于心脏自律细胞膜上的 β进而 1 I。,CA 加强 而 起 到 正 性 变 时 作 用此 外尚 能 增 加3 讨论 f I,E 心肌细胞 故 可使左心室流出道自发慢反应 Ca-L VDD RPF ,APA ,V,电 位 的 和 加 快增 大加 速max ,临床上发现一些过去无法解释和诊断的特发 APDAPD。50 mol / L + 10 mol / L和 缩 短μ腺 苷 μ50 80 、性室颤早搏及心动过速等心律失常可能是由心室 E VDD RPF ,。可使 和 下降有恢复正常节律的趋势 。流出道形 态 异 常 和 功 能 障 碍 所 致本 研 究 室 曾 证 ,缺氧心肌细胞外向电流增加有人提出这种外向电 ,、明在豚鼠家兔及大鼠等左心室流出道部位仍存在 ,8, K) 。KATP ( 流是 敏 感 性 钾 电 流 在 正 常 情,ATP ATP 慢反应自律细胞具有与窦房结起搏细胞相似的特 ,1,,、、( 况下是 关 闭 的心 肌 缺 血缺 氧代 谢 产 物 尤 其 是,征和离子流基础其电活动可能受自主神经的调 ,2, ) ,,酸性代谢产物堆积可引起其开放同时抑制电压。控说明自 主 神 经 功 能 紊 乱 和 体 液 中 儿 茶 酚 胺 ,9, 。,, 依赖性钙 通 道 激 活使 钙 内 流 减 少 本 实 验 中 ( cathcholamine,CA) 异常在源于心室流出道心律失 pH 6. 8 PDPDAA低氧无糖液和 所致的 和 的缩短50 80 。 常的发生机制中起一定作用 178 Basic , Clinical 2011. 3(1 2)基础医学与临床 Medicine + K。K ,Ik 可能与 被激活有关外流增加进行性衰,中毒导致的自发慢反应电位改变均有一定影响其 ATP ,10, K,,MDP 。VDD RPF 心肌保护作用大多由 介导完成 从而对抗心减减慢导致 超极化和 减慢可能 ATP KI。Ad 为 开放和 明 显 抑 制 所 致对 低 氧 和 酸、。 肌缺血缺氧 ATP CaL - :参考文献 ,1, ,,,, , 318,张晓云陈彦 静葛 赋 贵等兔 主 动 脉 前 庭 自 律 细 胞 与 ,J,, 2003,55: 405,,6, ,,,, 窦房结电生理特 性 的 比 较生 理 学 报 马会杰董梅吉 恩 生等腺 苷 减 少 豚 鼠 心 室 肌 细 胞 内 , 410,,J,, 2006,22: 58 ,, 游离钙浓度中 国 应 用 生 理 学 杂 志 ,2, ,,,, 61,赵兰平张晓 云陈 彦 静等神 经 递 质 对 豚 鼠 左 心 室 流 ,J,, ,2005,57,7, ,,,, :出道自律细 胞 电 活 动 的 影 响生 理 学 报 富冀枫胡优 敏张 照等腺 苷 和 异 丙 肾 上 腺 素 对 缺 血 593 , 598,,J,, 浦肯野纤维起搏离子流的 影 响 上 海 第 二 军 医 大 学 ,3, ,,,, 2005,25: 385 , 387,,张俊范常龙栾 彦等双 嘧 达 莫 对 腺 苷 抗 心 律 失 常 作 学报 + ,J,, 2007,23: 1080, 1083,,,8, Noma A, ATP-regulated K channel in cardiac muscle,J,,用的影响中国药理学通报 ,4, Mustafa J,SMorrison RR,Teng B,et a, Adenosine recepNature,1983,305: 147 , 148,l- ,tors and thheea rt: role in regulation of coronarybl ood 9, ,,,, 赵正航臧伟 进于 晓 江等腺 苷 对 正 常 及 模 拟 缺 血 缺 flowL 氧状态下豚鼠心肌 细 胞 动 作 电 位 及 型 钙 通 道 电 流 的 and cardiac electrophysiology,J,, Handb ExpP harmacol,,J,, 2002,23: 380 , 383,, 影响西安交通大学学报 2009,193: 161 , 188,,10, Minakina LN,Kulinskiǐ VI, Importance ofl ecsteive ,5, Anatoly E,Martynyuk A,EBelardinelliL ,et al, Hyperkal-A1 emia enhances the effectsd eonofs iane on Ik, ado in Rabbitagonists for thep rotection of brain and heartg aianst isolated AV nodal myocytes and AoVn nodal conduction ininju- Guinea pig isolated heart,J,, Circulation,1999,99: 312ring factors,J,, Eksp Klin Farmakol,2009,72: 12 , 14, 聚合草也治背痛和关节疼痛 《BBC 》( BBC NEWS) 2010 1 29 ,,据英国新闻年 月 日报道最新一项对康弗里软膏的研究发现其止痛效果超过一般非处 方用 。于治疗脚踝扭伤的止痛药 ,( symphytuomff icinale) ,3 000 。,康弗里学名聚合草是 多年前希腊人使用的一种药草在中世纪康弗里软膏已是一个著名的 。、“( knitbone) 。 ,,”补救骨折的草药事实上因为它的叶子有减少骨折周围的肿胀帮助骨折愈合的功效因而赢得了织骨的昵称 、、。 ,在意大利的一项试验中康弗里软膏在止痛防肿增强骨骼灵活性和柔韧性方面的效果不亚于普通的双氯芬酸消炎药美国 ,。研究人员进一步研究的结果证实康弗里软膏还可能适用于解决背部疼痛和关节疼痛的问题药膏中的活性成份 为蛋白质、尿囊素。聚合草的叶片和根部有消炎作用,并且有助于加速组织细胞的自然更替。 ,,、。。,不过医生警告说口服聚合草时会有严重的甚至是致命的毒性作用此外药膏也不能直接敷在伤口上 5 每天 杯咖啡或茶有助预防脑瘤 《BBC 》( BBC NEWS) 2010 1 29 《、CancerE pidemiology,Bi,》( -据英国新闻年 月 日报道近日肿瘤流行病学生物指标和预防 omarkers P,re vention) 。5 ,杂志发表了一篇伦敦帝国学院预防脑瘤的研究结果该学院的一项最新研究发现每天至少喝 杯咖 。 啡或茶可以防患脑瘤 300 ( ) ,研究人员对 多名男女脑胶质瘤患者通常从大脑开始生长的一种肿瘤和健康人喝咖啡习惯进行对比时发现每天 5 40%。 。,喝至少 杯咖啡或茶的人患脑瘤概率要低 男性从咖啡因中可以获益更多但目前科学家还不能解释其原因 ,,,。其中一种理论认为咖啡因会减少大脑的供血量肿瘤缺少氧气和营养成分从而无法迅速繁殖不含咖啡因的茶或咖 。啡就没有这种效果