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目的:氧化应激作为基本的病理生理过程,在心血管病基础与临床研究中受到广泛关注。大量研究表明,在动脉粥样硬化、心肌缺血再灌注、心肌肥厚、充血性心力衰竭、心律失常等疾病发生、发展中,氧化应激是其中的关键环节。而心律失常是心血管疾病中的常见临床表现,心律失常不仅加重病情,有些恶性室性心律失常甚至导致心脏性猝死。究其原因,不外乎是细胞及分子水平上离子通道活性、表达及结构中发生改变,即电重构。因此,氧化应激与心律失常电重构的关系成为我们的关注点。我们从分子水平探讨氧化应激与电重构之间的关系,探究其内在机制,希望为基础研究增加理论依据,为临床心律失常防治提供一点思路。我们以前的研究显示在缺血和衰竭的大鼠心脏心室肌细胞,电压门控性钾离子通道(Kv)包括一过性外向电流(Ito)和延迟整流通道电流(Ik),相应mRNA和通道蛋白(Kv4.2,Kv4.3,Kv1.4)表达都显著地减低,这种Kv通道“功能丢失(loss-of-function)”电生理表达的改变被认为在心脏疾患中是心律失常产生和心力衰竭发展的成因。HCN通道是超极化激活的阳离子通道,与其它离子通道不同的是,该通道激活是在超极化状态下。正常心肌自律细胞,HCN通道在4期自动去极化过程中起作用。目前大量研究表明,氧化应激状态下HCN通道表达增加,与心律失常发生有关。然而,具体哪些信号通路及分子参与了疾患心脏HCN通道活性/功能增强的调控尚不清楚。HCN2通道是HCN通道在心室肌细胞最主要的表达亚型。本研究则在于明确过氧化氢(H2O2)介导的氧化应激对新生大鼠心室肌细胞超极化激活环核苷酸门控离子通道(HCN2)电流的影响及其机制,探讨哪些通路或信号分子参与了H2O2介导的HCN电流的改变。方法:用胶原蛋白酶技术分离新生SD大鼠心室肌获得单一的心室肌细胞,用H2O2、酪氨酸蛋白激酶抑制剂Genistein或PP2、硫氧还原蛋白受体阻断剂金诺芬(10mol/L)或13-cis-RA(100mol/L)、非特异性蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)抑制剂分别对心室肌细胞进行细胞培养预处理1h。然后用全细胞膜片钳技术分别记录HCN通道电流(If)。提取心肌细胞膜蛋白,用Western blot检测HCN蛋白的表达。对各组间HCN通道电流和HCN蛋白的表达进行比较。应用软件(Pulse/PulseFit, V.8.11, HEKAElektronik)采集并保存数据。数据用均数±标准差(x±s)表示。变量方差分析和克莱默程序(Tukey–Kramer procedure)等用于多重比对,Student’st检验用于2组数据间的比较。结果:1、将心室肌细胞暴露于H2O2(100mol/L)20min后,If显著增大(P <0.05),伴随着对应的电导增大(Gmax),激活曲线的半数激活电压(V1/2)向除极化方向移动和激活速度(时间常数,τact)增快;2、增大If电流可被酪氨酸蛋白激酶抑制剂Genistein或PP2显著抑制;增大的通道酪氨酸磷酸化水平也被减小(P <0.05);3、用硫氧还原蛋白受体阻断剂显著抑制H2O2增大的If(P <0.05);4、If也可被非特异性蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)抑制剂显著增大(对照组:4.7±0.6pA/pF;PAO组:11.7±1.1pA/pF;Na3VO4组12.0±2.1pA/pF;P <0.05)结论:H2O2增大If,是通过ROS依赖性的酪氨酸蛋白激酶及其相关的硫氧还原蛋白系统,调控HCN通道的活性和表达。