下丘脑室旁核小电导钙激活钾通道过表达降低慢性心衰大鼠肾交感神经兴奋性

 目的：研究下丘脑室旁核小电导钙激活钾通道亚型2（SK2）过表达对慢性心衰大鼠心率、血压和肾交感神经活性的影响,揭示心衰大鼠下丘脑室旁核对交感系统的调节机制。方法：构建SK2重组腺病毒穿梭载体pDC316-mCMV-EGFP-rKCNN2。采用SD大鼠,手术组用左冠状动脉前降支结扎术制作慢性心衰模型,假手术组大鼠左冠状动脉前降支下穿线但不结扎,术后6周用超声心动图测定心功能。心衰组和假手术组分别在室旁核微量注射 SK2 腺病毒pDC316-mCMV-EGFP-rKCNN2和对照腺病毒pDC316-mCMV-EGFP,7 d后通过超声心动图检测心功能的改变;运用免疫组织化学、RT-PCR和Western blotting方法检测SK2重组腺病毒转染情况及表达。室旁核微量注射SK通道阻滞剂apamin,通过PowerLab 8/30系统采集信号记录心率、血压和肾交感神经活性的变化。结果: 心衰大鼠SK2表达较假手术组减少,下丘脑室旁核微量注射SK2腺病毒导致心衰大鼠肾交感神经兴奋性明显降低,下丘脑室旁核微量注射对照腺病毒对假手术大鼠交感神经兴奋性的改变不明显。结论：SK通道蛋白在心衰状态下表达降低并可能导致其功能减弱,进而促成由SK2通道介导的中枢负性交感调节通路的降低,增加了交感神经兴奋性,从而加重心衰的发展。SK2过表达减弱了心衰大鼠的肾交感神经活性,为治疗心衰提供了新的方向。     

心衰大鼠室旁核微量注射AT1和AT2受体阻滞剂对肾交感神经活性的影响

目的: 研究慢性心衰大鼠室旁核微量注射血管紧张素II-1型和2型(AT₁和AT₂)受体阻滞剂对心率、血压和肾交感神经系统的影响,揭示心衰大鼠下丘脑室旁核对交感系统的调节机制。方法: 采用SD大鼠,手术组用左冠状动脉前降支结扎术制作心衰模型,假手术组大鼠左冠状动脉前降支下穿线但不结扎。术后4周,测定血流动力学评判心功能状态,测定心脏/体重比与肺/体重比,并进行心脏病理组织学观察。对符合标准的大鼠进行麻醉,经腹膜后途径暴露左肾,在手术显微镜下剥离肾交感神经,脑立体定位仪对大鼠室旁核定位,微量注射AT₁和AT₂受体阻滞剂(100 nL),POWERLAB 8/30系统采集信号,记录心率、血压和肾交感神经放电活动的改变,人工脑脊液组作为对照。结果: 肾交感神经放电:下丘脑室旁核微量注射AT₁受体阻滞剂导致肾交感神经兴奋性减弱,对心衰大鼠交感神经的兴奋性减弱较假手术组明显。下丘脑室旁核微量注射AT₂受体阻滞剂及人工脑脊液对心衰大鼠及假手术大鼠交感神经的兴奋性改变不明显。结论: 心衰时室旁核内注射AT₁、AT₂受体阻滞剂对交感神经的输出反应有差异。在中枢肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS),血管紧张素II主要通过AT₁受体起作用,而AT₂受体无相关介导作用。     

下丘脑室旁核CRH神经元激活在慢性充血性心力衰竭中的交感兴奋作用

目的:观察慢性心衰时下丘脑室旁核(PVN)内促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)表达变化及其与交感神经活动之间的关系。方法:健康雄性SD大鼠,冠脉结扎制备心衰模型,侧脑室插管渗透压泵持续给药。假手术组和心衰组给予人工脑脊液0.25μL/h,心衰给药组给予CRH抑制剂αh-CRH 15 mg/h。同时,选取健康雄性体内CRH合成不足的Lewis大鼠与同源纯种Fischer 344大鼠分别制备心衰模型和假手术对照进行对比研究。4周后,测定左室舒张末压(LVEDP)、左室内压最大上升和下降速率(±dp/dtmax)、右心室/体重比(RV/BW)、肺/体重比(lung/BW)、肾交感神经放电活动(RSNA)、血浆去甲肾上腺素(NE)浓度和PVN内CRH阳性神经元数目。血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)含量。结果:与假手术组相比,SD心衰大鼠PVN内CRH阳性神经元数目明显增加,血浆ACTH浓度升高,RSNA增强,血浆NE浓度增加,LVEDP、lung/BW和RV/BW增加,±dp/dtmax降低;心衰模型后给予αh-CRH可明显逆转上述各种变化(P0.05)。Fisher 344大鼠心衰组和假手术对照相比,PVN内CRH阳性神经元数目明显增加,血浆ACTH浓度升高,RSNA增强,外周血NE浓度升高,LVEDP、RV/BW和lung/BW增加,±dp/dtmax下降(P0.05)。但Lewis大鼠心衰组和假手术对照相比,以上各指标改变均不明显。结论:慢性心衰时,下丘脑室旁核CRH神经元被激活,激活的CRH神经元可增强外周交感神经活动,加重心功能恶化。     

中枢前列腺素E_2在慢性心力衰竭交感兴奋中的作用

目的:观察中枢前列腺素E_2(PGE_2)在慢性心力衰竭(心衰)交感神经兴奋中的作用,并探讨其机制。方法:雄性SD大鼠冠脉结扎制备心衰模型,侧脑室渗透压泵持续给药,假手术组和心衰组给予人工脑脊液(0.25μL/h),心衰给药组给予塞来考昔(CLB;20 mg/h)。4周后,检测各组大鼠脑脊液内PGE_2浓度、交感神经兴奋性和心功能指标,同时测定下丘脑室旁核(PVN)内促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)神经元激活指标和神经递质的变化。结果:与假手术组相比,心衰组大鼠脑脊液内PGE_2含量增加,肾交感神经放电活动增强,外周血去甲肾上腺素升高,左心室舒张末期压力、肺/体质量比和右心室/体质量比均增加,左室内压最大上升和下降速率均下降,PVN内CRH阳性神经元数目增多,外周血促肾上腺皮质激素浓度升高(P0.05);心衰大鼠侧脑室给予CLB后,脑脊液内PGE_2明显下降,PVN内CRH神经元激活减少,交感神经兴奋性减弱,心功能得到改善(P0.05)。与假手术组相比,心衰大鼠PVN内谷氨酸含量较高,γ-氨基丁酸含量和谷氨酸脱羧酶67阳性神经元数目较低(P0.05);侧脑室给予CLB后,以上各指标均被逆转(P0.05)。结论:慢性心衰时,中枢内升高的PGE_2可以激活下丘脑室旁核CRH神经元从而增强交感神经活动,而该作用可能是通过改变下丘脑室旁核神经递质系统来实现的。     

普伐他汀减轻大鼠急性心肌梗死后瞬时外向钾电流的表达

 目的 探讨普伐他汀对大鼠急性心肌梗死（AMI）后瞬时外向钾电流（Ito）表达的影响。方法 结扎大鼠前降支建立AMI模型,分为24h组、1周组、4周组及普伐他汀干预（20 mg/kg）组,并设假手术组,Real-Time PCR及Western-Blot分别检测大鼠右心室游离壁Kv1.4、Kv4.2、Kv4.3mRNA及蛋白质表达。结果 Kv1.4mRNA及蛋白质表达在AMI后24h开始增高;Kv4.2mRNA及蛋白质表达在AMI后24h逐渐降低,4周组更低;Kv4.3mRNA及蛋白质表达在AMI后各时间点均降低,24h组最低;普伐他汀组与4周组比较, Kv1.4mRNA（P＜0.01）及蛋白质（P＜0.05）表达更低,而Kv4.2(P＜0.05,P＜0.05)及Kv4.3(P＜0.01,P＜0.05)mRNA及蛋白质表达增高。结论 大鼠AMI后Kv1.4mRNA及蛋白质表达明显增高,而Kv4.2及Kv4.3mRNA及蛋白质表达明显降低,普伐他汀可能减轻上述变化。     

室旁核内脂肪酸酰胺水解酶上调介导慢性心衰大鼠交感神经兴奋亢进

目的:探讨慢性心衰大鼠室旁核(PVN)内脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)表达失衡导致中枢交感传出增加的机制。方法:雄性Wistar大鼠左冠状动脉结扎8周后,用超声心动图检测心功能,并通过组织病理学测定心肌梗死面积,鉴定大鼠心衰模型构建成功;酶联免疫吸附法测血浆去甲肾上腺素(NE)水平;Western blot测定PVN内FAAH蛋白表达量;高效液相色谱法测定PVN内N-花生四烯酰乙醇胺(AEA)的生成量;PVN微量注射AEA、FAAH抑制剂PF3845或r AAV2-FAAH sh RNA病毒,记录交感驱动和心功能指标的变化。结果:与假手术组相比,心衰组心功能显著降低,血浆NE显著增加,PVN内FAAH表达量显著上调,AEA生成量显著减少(P0.05);PVN微量灌注PF3845、AEA或r AAV2-FAAH sh RNA病毒后,心衰组交感驱动指标显著降低,心功能明显改善。结论:心衰状态下PVN内FAAH蛋白表达上调可能引起AEA生成量的减少,从而增强交感神经兴奋性,恶化心衰。     

Kv 4钾通道功能活动的调节机制

1Kv4钾通道简介上世纪90年代,以果蝇钾通道RNA为探针扫描哺乳动物cDNA文库,相继发现了4组重要的电压依赖钾通道,它们分别是由KCNA编码的Kv1(shaker),KCNB编码的Kv2(shab),KCNC编码的Kv3(shaw),和KCND编码的Kv4(shal)钾通道。Kv4家族有三个成员,Kv4.1,Kv4.2和Kv4.3。它们在神经细胞、心肌细胞和平滑肌细胞上均高水平表达,具有快速激活、快速失活以及失活后快速再激活等特征。所以,Kv4钾通道又被命名为瞬时外向钾电流,它是动作电位复极化早期外向电流的主要成分,在调节神经元放电频率和心肌兴奋-收缩耦联等方面起重要作用。通过…     

Kv4钾通道及其相互作用蛋白KChIP2与心律失常

心肌细胞动作电位复极化异常与心律失常的发生有密切关系。Ito电流是参与心肌细胞动作电位复极化的重要离子流。Kv4.2 或Kv4.3是形成Ito通道孔洞的亚基，而Kv4钾通道相互作用蛋白KChIP2则协助在胞质合成的Kv4.2 或Kv4.3向细胞膜转运。Kv4钾通道及KChIP2在心肌细胞的表达、分布和功能的变化对心肌细胞Ito电流有重要影响。     

室旁核内花生四烯酰乙醇胺对心衰大鼠的心脏功能和交感神经活动的影响

目的:探究慢性心衰大鼠下丘脑室旁核(PVN)内花生四烯酰乙醇胺(AEA)对心脏功能和交感神经活动的影响。方法:采用冠状动脉结扎法构建大鼠心衰模型,超声心动图检测心功能;PVN内连续4周分别灌注AEA、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)选择性抑制剂KN-93、瞬时受体电位香草酸亚型1(TRPV1)通道特异性阻断剂辣椒平(CPZ)、Ca~(2+)螯合剂BAPTA-AM和小电导钙激活钾通道(SK通道)阻断剂apamin后,检测交感驱动及心功能指标;同时采用不同浓度AEA孵育NG108细胞,荧光测定法检测细胞内钙离子浓度([Ca~(2+)]_i);Western blot检测CaMKII、SK_2及磷酸化TRPV1蛋白水平。结果:与假手术组相比,心衰组左心室舒张末期压(LVEDP)明显升高,左室压力最大上升、下降速率(±dp/dt_(max))和射血分数(EF)明显下降;PVN内AEA含量、[Ca~(2+)]_i及CaMKII、SK_2和磷酸化TRPV1蛋白水平均显著降低;与溶剂组相比,心衰组PVN内灌注AEA可显著降低心衰大鼠死亡率和交感驱动指标,并改善心功能;然而,PVN内分别灌注KN-93、CPZ、BAPTA-AM和apamin均显著增强交感驱动指标并恶化心功能;AEA可剂量依赖性增加NG108细胞内[Ca~(2+)]_i及CaMKII、SK_2和磷酸化TRPV1蛋白水平。结论:室旁核内CaMKII/TRPV1/Ca~(2+)/SK_2信号通路可能参与了AEA对心衰大鼠心脏功能和交感神经活动的影响。     

慢性吸烟大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道Kv1.5、BKCa表达的变化

目的：观察吸烟对大鼠肺动脉平滑肌大电导的钙激活的钾通道（BK_Ca）和电压依赖性延迟整流钾通道Kv1.5蛋白和mRNA表达的影响，以阐明吸烟引起的肺血管反应性改变中钾通道表达的变化。方法：复制大鼠的慢性吸烟模型，采用HE染色、免疫组织化学染色、原位杂交等方法。结果：（1）慢性吸烟可降低大鼠肺动脉平滑肌 BK_Ca 蛋白和mRNA表达；（2）慢性吸烟可降低大鼠肺动脉平滑肌Kv1.5蛋白和mRNA表达；（3）大动脉 BK_Ca的降低程度大于Kv1.5，小动脉 BK_Ca和Kv1.5的降低程度无明显差异。结论：慢性吸烟可下调大鼠肺动脉平滑肌钾通道 BK_Ca和Kv1.5的表达水平，是导致肺血管反应性增高的机制之一。     

Regulation of cardiac shal-related potassium channel Kv 4.3 by serum- and glucocorticoid-inducible kinase isoforms in Xenopus oocytes

The human cardiac transient outward potassium current I_to is formed by co-assembly of voltage-dependent K⁺ channel (Kv 4.3) pore-forming -subunits with differently spliced K channel interacting protein (KChIP) accessory proteins. I_to is of considerable importance for the normal course of the cardiac ventricular action potential. The present study was performed to determine whether isoforms of the serum- and glucocorticoid-inducible kinase (SGK) family influence Kv 4.3/KChIP2b channel activity in the Xenopus laevis heterologous expression system. Co-expression of SGK1, but not of SGK2 or SGK3, increased Kv 4.3/KChIP2b channel currents. The up-regulation of the current was not due to changes in the activation curve or changes of channel inactivation. The currents in oocytes expressing Kv 4.3 alone were smaller than those in Kv 4.3/KChIP2b expressing oocytes, but were still stimulated by SGK1. The effect of wild-type SGK1 was mimicked by constitutively active SGK1 (SGK1 S422D) but not by an inactive mutant (SGK1 K127N). The current amplitude increase mediated by SGK1 was not dependent on NEDD4.2 or RAB5, nor did it reflect increased cell surface expression. In conclusion, SGK1 stimulates Kv 4.3 potassium channels expressed in Xenopus oocytes by a novel mechanism distinct from the known NEDD4.2-dependent pathway.     

中枢活性氧升高介导心力衰竭时压力感受性反射功能衰减

目的： 研究心力衰竭时压力感受性反射功能减退与脑内活性氧簇升高的关系,探讨压力感受性反射功能衰减的细胞内信号分子。方法: 在心肌梗死诱发心力衰竭（心衰）的模型中,静脉注射苯肾上腺素和硝普钠,以血压变化与肾交感神经活动反应的关系作为评价压力感受性反射功能的指标。侧脑室给药改变脑内活性氧簇(ROS）水平,观察心衰大鼠压力感受性反射功能的变化。检测下丘脑ROS水平和NADPH氧化酶表达,反映脑内ROS的水平和来源。结果: （1）与对照组比较,心衰组压力感受反射调节肾交感神经活动功能曲线的范围、平均斜率和最大增益分别为(92.2±9.9) mmHg、(0.07%±0.01%)/mmHg 和(1.20%±0.10%)/mmHg,均明显低于对照组的(65.6±7.4) mmHg、(0.13%±0.02%)/mmHg 和(3.00%±0.20%)/mmHg(P<0.01);而功能曲线的最低值则高于对照组［(21.6%±4.8%)vs(7.5%±2.1%), P<0.01］。（2）侧脑室灌流超氧阴离子捕获剂tempol 和NADPH 氧化酶抑制剂apocynin 明显增强心衰大鼠压力感受反射功能,而给予超氧化物歧化酶抑制剂DETC(diethyldithiocarbamate)则抑制对照组压力感受反射功能。（3）心衰组下丘脑活性氧水平明显高于对照组［(73.9±9.8)RLU·5min-1·mg-1vs(40.6±7.1)RLU·5 min-1·mg-1, P<0.01］。（4）心衰大鼠下丘脑室旁核NADPH氧化酶亚单位gp91蛋白表达比对照组增加了1.3倍。结论: 下丘脑细胞内ROS升高是介导心衰时压力感受性反射功能衰减的重要机制,脑内ROS增加主要源于NADPH氧化酶表达增强。