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探讨微环境改变对心血管系统疾病的影响,确定在高糖环境下O2●-的生成部位;研究O2●-对Kv通道功能的影响;揭示微环境改变(缺血、缺氧、pH值改变)及外界物质对心肌细胞Ito的作用机制。应用化学毒物STZ建立稳定糖尿病动物模型和的组织细胞培养模型;采用荧光成像技术、免疫组织化学技术确定在糖尿病微环境下大鼠冠状小动脉O2●-生成部位;用离体小动脉灌流技术研究在高糖环境下冠状小动脉血管壁的舒缩功能及异丙肾上腺素、福斯克林和4-AP对小冠状动脉的影响;应用膜片钳技术研究在高糖环境下血管平滑肌细胞Kv通道功能的变化,结合Western-blot技术,研究高糖环境对Kv通道的影响;确立O2●-与Kv通道的关系;应用电生理技术研究犬心肌细胞跨膜离子流Ito在微环境改变时的变化及各种外界物质如乌头碱、哇巴因等对Ito的影响,寻找调节微环境并使之保持稳态的物质。本文证实化学毒物STZ可致大鼠高血糖,动物体重为191~220g,日照8h大鼠成模率高,为87.5%;糖尿病环境大鼠冠状小动脉内皮组织、外膜组织和平滑肌组织O2●-生成量均增加;高糖环境培养大鼠冠状小动脉24h仅内皮组织O2●-生成量增加;单纯在高糖环境培养的冠状小动脉平滑肌细胞O2●-生成量不增加。说明在短期高糖环境下O2●-只生成于内皮组织。高糖环境抑制了Kv开放,降低了Kv1.2和Kv1.5通道的蛋白表达,导致细胞膜去极化介导的血管舒张减弱,其作用与K+浓度、KATP通道、Ca2+通道及去内皮的环境无关,是由抑制cAMP信号系统引起的。氧自由基清除剂可明显改善糖尿病环境大鼠小冠状动脉的收缩功能,对冠状动脉血管平滑肌收缩与舒张有重要调节作用。心肌微环境改变对Ito的影响与心肌缺血、心律失常、心功不全有密切关系。在单细胞水平应用心脏毒素乌头碱和哇巴因可致心脏微环境改变,引起Ito的变化。化学物质RP58866和RP62719在较低浓度(1、10 mol·L-1)对Ito有明显的影响,其效价高于已知的同类化学物质,证明Ito的过度抑制可能是心脏保护剂致心律失常作用的一个因素。心脏保护剂青蒿素、环维黄杨星D及冬虫夏草水提液等对心室肌细胞Ito有影响,但作用较弱,说明在心脏微环境发生改变时这些保护剂有调节心室肌细胞Ito电流的作用。苦参碱对Ito无明显影响,但对心脏毒素乌头碱诱发的Ito改变确有干预作用,是一个有前途的调节微环境并使之保持稳态的物质。因此一个理想的微环境调节剂应该对氧自由基有清除作用、对Kv有调控作用、不应过度抑制或过度增加Ito。