Effects of Arecoline on Calcium Channel Currents and Caffeine—induced Calcium Release in Isolated Single Ventricular Myocyte of Guinea Pig

Summary The effects of Arecoline (Are) on calcium mobilization were investigated. In isolated single ventricular myocyte of guinea pig, patch clamp whole cell recording techniques were used to record the current of L-type calcium channel and cytosolic Ca²⁺ level (Ca²⁺i) labeled with fluorescence probe Fluo-3/AM was measured under a laser scanning confocal microscope. Results revealed that Are (3–100 μmol/L) could inhibit L-type calcium current in a concentration-dependent manner and the value of IC₅₀ was 33.73 μmol/L (n=5). In the absence of extracellular calcium, the resting levels of [Ca²⁺]i was not affected by Are (n=6,P>0.05), but pretreatment with Are (30 μmol/L) could significantly inhibit the [Ca²⁺]i elevation induced by caffeine (10 mmol/L,n=6,P<0.01). It was concluded that Are could inhibit not only calcium influx through L-type calcium channel but also calcium release from sarcoplasmic reticulum. This project was supported by a grant from Natural Sciences Foundation of China (No. 39670661).     

壬基苯酚对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流的影响

 目的观察环境激素壬基苯酚(NP)对豚鼠心室肌细胞L-型钙电流(ICa-L)的影响。方法应用酶机械法分离豚鼠单个心室肌细胞;应用膜片钳全细胞方法观察NP对单个心室肌细胞ICa-L的影响。结果NP可抑制不同膜电位下的ICa-L,NP(10-6mol·L-1、10-5mol·L-1)使ICa-L峰值电流密度从(-3.2±1.5)pA.pF-1减少到(-1.6±0.8)pA·pF-1(P<0.01)和(-1.4±0.7)pA·pF-1(P<0.01);但对ICa-L激活动力学曲线无明显影响。结论NP可剂量依赖性抑制豚鼠心室肌细胞ICa-L。     

二乙酰基莲心碱对心室肌细胞膜钠、钙通道的影响

目的 :探讨二乙酰基莲心碱 (Diacetyl linesinine)对家兔心室肌细胞膜钠、钙离子通道的影响。方法 :选取10只体重 1.5～ 2 .0kg的健康新西兰大耳白兔 ,酶解法分离单个心室肌细胞 ,应用全细胞膜片钳技术观察 10 ,30 ,10 0 μmol·L-1的二乙酰基莲心碱对心室肌细胞膜钠通道和钙通道的作用。结果 :二乙酰基莲心碱浓度依赖性减少钠电流和L 型钙电流 ,10 ,30 ,10 0 μmol·L-1的二乙酰基莲心碱可分别使峰值钠电流降低 4 0 .7% ,78.4 %和 89.4 % ;使峰值L 型钙电流降低 5 6 .6 % ,6 5 .7%和 73.6 %。另外 ,二乙酰基莲心碱可使钠通道灭活曲线左移 ,并可减慢钠通道灭活后的恢复过程。结论 :二乙酰基莲心碱对钠电流及L 型钙电流具有浓度依赖性阻滞作用 ,并可作用于钠通道的失活态 ,这些可以部分解释其抗心律失常作用机制。     

Obestatin抑制胰岛β细胞株INS-1细胞L型钙通道电流

目的 观察obestatin对胰岛β细胞株INS-1细胞L型钙通道电流的影响.方法 应用穿孔全细胞膜片钳技术研究obestatin对培养的胰岛β细胞株INS-1细胞膜L型电压敏感钙通道电流（L-type calcium ion channel current,ICa.L）的影响.结果胰岛β细胞株INS-1细胞钳制膜电位为-20 mV时,分别给予胰岛β细胞株INS-1细胞0nM（对照组）和1、10、100nM obestatin灌流5min后,ICa,L峰值呈浓度依赖性降低,各组为给药前的（97±8）％、（91±7）％、（60±9）％和（45±6）％.其中,10nM和100nM obestatin灌流5min后ICa,L峰值与对照组相比显著减小（P＜0.0I,n=5）.胰岛β细胞株INS-1细胞钳制膜电位分别为-30、-20、-10和0mY时,给予10nM obestatin之前,其ICa,L峰值分别为（-5.48±0.69）、（-5.70±0.68）、（-5.58±0.61）和（-3.90±0.44） pA/pF,灌流10nM obestatin 5 min后,ICa,L峰值分别下降至（-3.11 ±0.68）、（-3.60±0.99）、（-3.26±1.03）和（-2.28±0.71）pA/pF,均明显低于obestatin给药前（P＜0.01,n=5）.结论 obestatin可抑制胰岛β细胞株INS-1细胞L型钙通道电流.     

Loose-patch方法及其诱发的钙火花

目的:采用Loose-patch方法在心室肌单细胞上诱发出钙火花并探讨其主要特征,并与以往有关的研究结果作比较分析.方法:Loose-patch方法,即非紧密封接的细胞贴附式低阻抗膜片钳制技术和共聚焦显微镜钙成像技术相结合的方法.结果:Loose-patch方法可以较高的概率(72.2%)成功地诱发钙火花;其诱发的平均钙火花的幅度为(1.07±0.06)(单位为△F/F0,其中F0为静息时的钙荧光强度);空间范围为(1.44±0.03) μm;n=124.结论:Loose-patch方法可在保证膜上的L型钙通道与胞内相邻近的Ryanodine受体之间正常的信息耦联关系的前提下,定点诱发钙火花,并通过共聚焦显微镜钙成像技术实现实时准确记录.这对于明确钙火花的特征,准确理解兴奋-收缩耦联的微观机制有重要意义.     

丹皮酚对豚鼠心肌细胞动作电位及钙通道电流的影响

目的 :研究丹皮酚对分离的单个豚鼠心肌细胞动作电位及钙通道电流 (ICa)的影响。方法 :单个细胞膜片钳技术。结果 :①丹皮酚 40 0 μg/ml可使动作电位时程 (APD)明显缩短。APD50 和APD90 分别由给药前的 (35 2±2 7)ms和 (416± 33)ms缩短至 (16 8± 2 0 )ms和 (2 6 5± 2 3)ms(P <0 .0 5 ,n =5 ) ,分别缩短了 5 2 .2 %和 35 .6 % ,而静息电位和动作电位幅值无明显改变 ;② 5 0～ 40 0 μg/ml丹皮酚浓度依赖性阻滞ICa,使其最大峰值由 (916 .7± 197.3)pA分别降至 (5 83 .3± 10 8.8)pA和 (2 5 0 .0± 12 0 .0 )pA(P <0 .0 1) ,抑制率分别为 36 .4%和 72 .7% ,并使ICa的I V曲线上移 ,但不使I V曲线发生偏移。结论 :丹皮酚对ICa的阻滞作用为其抗心律失常作用的主要机制之一     

铁调素对人成骨细胞(hFOB1.19)内钙离子转运的影响

目的 研究铁调素对人成骨细胞(hFOB 1.19)内Ca2 转运的影响.方法 将成骨细胞34℃下培养3～4d至细胞密度为90%,用胰蛋白酶消化后分种于12孔培养板.空白组加双蒸水;实验组加不同浓度铁调素(双蒸水配制),包括H1组(终浓度为10 nmol/L)和H2组(终浓度为50 nmol/L).干预24 h后用激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)检测.结果 成骨细胞内钙离子荧光强度空白组为56.38±36.47,H1组为68.01±32.90;H2组为154.06±55.62,3组间的差异有统计学意义(P＜0.05).结论 铁调素可促进成骨细胞内Ca2 浓度增加.     

洛土辛对豚鼠心室肌细胞动作电位及L型钙电流的作用

采用膜片钳技术全细胞记录方式,研究洛土辛（Ｌｏｔ）对单个豚鼠心室肌细胞动作电位（ＡＰ）和Ｌ型钙通道电流（Ｉ_（Ｃａ－Ｌ））的影响。结果表明,Ｌｏｔ ３０ μｍｏｌ／Ｌ明显延长 ＡＰ时程,但不影响静息电位和 ＡＰ幅度,另增加全细胞Ｉ_（Ｃｃ－Ｌ）。贴附式单通道记录表明,Ｌｏｔ １００ μｍｏｌ／Ｌ不改变斜率电导,对Ｌ型钙通道的门控过程也无明显影响,但显著提高单通道的平均电流,使非空白记录从 ２５％增至 ４１％。提示,Ｌｏｔ增加 Ｌ型钙通道的可利用度可能是其促钙内流的主要作用机制。     

急性缺血对豚鼠心室肌细胞L型钙通道电流的影响

目的　观察急性缺血对豚鼠心室肌细胞 L型钙通道电流 (ICa- L)的影响。　方法　采用膜片钳全细胞记录方法 ,分别于模拟急性缺血后 0 ,5 ,10 ,15和 2 0 m in记录 ICa- L。　结果　模拟急性缺血状态后豚鼠心室肌细胞ICa- L明显受抑 ,L钙电流峰值最大值较对照组下降 2 5 .6 5 %± 4 .13% (P<0 .0 5 ) ;但其最大活性电压和 ICa- L的 I- V曲线形态无明显改变。　结论　模拟急性缺血状态可明显抑制豚鼠心室肌细胞 L 型钙通道电流 ,但不影响最大活性电压和 ICa- L的 I- V曲线形态     

粉防己碱对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾通道的影响

应用膜片钳全细胞记录技术研究了粉防己碱（ｔｅｔｒａｄｒｉｎｅ,Ｔｅｔ）对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流（Ｉｋ）的影响。结果发现：（１）Ｔｅｔ１０－６ｍｏｌ／Ｌ对心室肌细胞Ｉｋ的外向部分有显著的激活作用。（２）Ｔｅｔ对Ｉｋ外向部分的激活作用呈剂量依赖性。阈浓度为３×１０－８ｍｏｌ／Ｌ,最大有效浓度为３×１０－５ｍｏｌ／Ｌ。（３）Ｔｅｔ使心室肌细胞Ｉｋ的外向部分呈时间依赖性增加。结果提示：Ｔｅｔ对Ｉｋ的外向部分有激活作用,这种激活作用可能是其降低心肌收缩力、抗高血压和抗心律失常的作用机制之一。     

酸损伤对兔食管下括约肌形态及功能的影响

目的：观察酸灌注对兔食管下括约肌（ＬＥＳ）形态及功能的影响。方法采用０．１ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＨＣＬ（１ｍＬ．ｍｉｎ＾－１３０ｍｉｎ．ｄ＾－１ｆｏｒ４ｄ）连续行兔食管灌注,测定ＬＥＳ的压力变化。以Ｆｌｕｏ－３作为钙指示剂,用激光共聚焦显微镜测定酸灌注前后细胞内游离钙的浓度变化,以及其对乙酰胆碱作用（Ａｃｈ）的不同反应。结果酸灌注后ＬＥＳ产生明显的炎症改变,ＬＥＳ压力降低,ＬＥＳ平滑肌内游离钙的浓度」Ｃ     

丹参对缺血心肌细胞L-型钙电流的影响

目的 :观察丹参对缺血心肌细胞L 型钙电流 (ICa L)的影响。方法 :应用膜片钳全细胞记录技术。结果 :5 0 ,10 0 ,2 0 0mg/L丹参分别将缺血心肌细胞ICa L 的峰值从 (6 5 9.7± 14 8.5 ) pA降至 (5 31.9± 113.2 ) pA、(492 .4± 4 9.3) pA、(341.8± 72 .6 )pA(n =8,P <0 .0 5或P <0 .0 1)。结论 :丹参能有效地减少缺血心室肌细胞的ICa L ,这种作用可能是其抗心肌缺血以及缺血性心律失常的机制之一     

N-苄基氟哌啶醇氯化物对大鼠血管平滑肌细胞内钙离子的影响

目的:动态观察N_苄基氟哌啶醇氯化物(F3)对大鼠胸主动脉平滑肌细胞内Ca2+的影响。方法:用Ca2+荧光染料Fluo_3_AM负载大鼠胸主动脉平滑肌细胞,在激光扫描共聚焦显微镜上测定细胞内游离钙的变化。结果:在含CaCl2(1.26mmol/L)的细胞外液中,30 mmol/L KCl使细胞内钙荧光强度(FI)迅速增强,F3可以拮抗KCl诱导钙FI增强作用,并呈量效依赖和时间依赖关系。4种浓度F3(0.01、0.1、1.0、10μmol/L)作用3 min时,使KCl诱导细胞内钙FI从(81±4)%分别降至(71±18)%(n=20,P<0.05)、(51±12)%(n=20,P<0.01)、(39±14)%(n=20,P<0.01)、(28±14)%(n=20,P<0.01)。钙FI变化最快的时程是在给药后的0~30 s。结论:F3通过阻断细胞膜电压依赖性钙通道降低平滑肌细胞内钙浓度,这可能是其扩张血管,改善心肌缺血的机制。     

盐酸左旋布诺洛尔对心室延迟整流钾通道的激活作用

应用膜片钳全细胞记录技术研究了盐酸左旋布诺洛尔(Bun)对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾电流I_k的影响。结果显示:①Bun使心室肌细胞I_k呈剂量依赖性升高。阈浓度为10~(-7)mol/L,最大有效浓度为3×10~(-5)mol/L。②Bun使心室肌细胞I_k呈时间依赖性增加。以上观察结果说明Bun对I_k有激活作用。此结果提示Bun抗高血压,减慢心率和β阻滞作用的分子机制可能是因激活I_k所致。     

组胺拮抗剂在小鼠ATP-敏感性钾离子通道上的影响

目的：观察比较3种组胺拮抗剂对缺血性心肌细胞的ATP-敏感性钾离子通道中的影响。方法：利用急性酶解法分离小鼠心室肌细胞。结果：pyrilamine、chlorpheniramine及diphenhydramine均可抑制ATP-敏感性钾离子通道的活性,抑制程度为pyrilamine > chlorpheniramine > diphenhydramine。组胺对KATP通道活性无影响。结论：第一代的组胺拮抗剂（pyrilamine 、 chlorpheniramine 及 diphenhydramine）对KATP通道活性有抑制作用,其抑制作用与膜上H1受体无关。     

慢性低氧对大鼠膈肌细胞L型钙通道电流的影响

目的　研究慢性低氧对急性分离的大鼠膈肌细胞L型钙通道电流的影响。方法　采用标准的全细胞膜片钳 (wholecellpatchclamp)技术 ,记录并比较正常对照组与慢性低氧组大鼠单个膈肌细胞的膜电容 ,L型钙电流的峰值和电流 电压关系曲线。结果　正常对照组与慢性低氧组大鼠单个膈肌细胞的膜电容分别为 (15 0 0± 12 6 )pF和(174 0± 13 3)pF ,低氧组显著大于正常对照组 (P <0 0 5 ,n =6 ) ;L型钙电流的峰值分别为 (- 1 0 5± 0 19)nA和(- 0 97± 0 16 )nA ,两组之间无显著差异。当膜电位处于 - 2 0～ +40mV时 ,慢性低氧组大鼠单个膈肌细胞的L型钙电流密度 [(- 5 6± 0 8)pA/pF]较正常对照组 [(- 7 0± 1 4 )pA/pF]显著下降 (P <0 0 5 ,n =6 )。结论　慢性低氧能使大鼠单个膈肌细胞的膜电容增加 ,L型钙电流的幅度不变 ,因此L型钙电流密度下降。L型钙电流密度下降可能是慢性缺氧时膈肌发生疲劳的重要机制之一     

过氧化氢对大鼠肝卵圆细胞内游离钙含量的影响

目的研究小剂量(800nmol/L)过氧化氢H2O2诱导培养的大鼠肝卵圆细胞(WB细胞)胞质内游离钙犤Ca2 犦i含量的变化及其机制。方法以800nmol/LH2O2刺激WB细胞,采用Fluo-3/AM作为荧光指示剂,以激光共聚焦扫描显微镜测定不同条件下犤Ca2 犦i荧光值的改变以反映犤Ca2 犦i含量的变化。结果(1)小剂量H2O2可引起犤Ca2 犦i升高,约300s后达到高峰,800s后恢复正常,过氧化氢酶(CAT)可抑制此变化;(2)细胞在无钙外环境下,相同浓度的H2O2不引起犤Ca2 犦i变化;(3)钙拮抗剂心痛定(nifedipine)不能抑制犤Ca2 犦i荧光值的升高,而蒽-9-羧酸(A9C)则可抑制此变化。结论小剂量H2O2刺激WB细胞可诱使犤Ca2 犦i含量升高,其机制可能是H2O2引起细胞膜上非选择性阳离子通道开放使胞外Ca2 进入胞内,造成胞浆内犤Ca2 犦i含量增高。     

甲状旁腺素对心肌细胞钙离子移动的影响

目的:研究甲状旁腺素(PTH)对心肌细胞钙离子移动的影响及其机制。方法:培养的新生大鼠心肌细胞以荧光指示剂Fluo-3/AM负载,通过激光共聚焦显微镜(LSCM)动态观察不同浓度PTH_(1-34)对培养心肌细胞钙移动的作用,以及细胞外钙和钙拮抗剂的影响。结果:在细胞外Ca~(2+)为2.50mmol/L时,PTH_(1-34)在0.00、0.01、0.10和1.00μmol/L浓度下的刺激可使心肌细胞静息钙荧光强度(FI)分别从48.78±6.70、47.78±6.14、45.58±6.11、51.10±9.33,增高至48.82±6.31(P>0.05)、54.63±3.60(P<0.05)、63.82±9.21(P<0.01)、78.66±10.04(P0.05);如应用10.00μmol/L硝苯地平预处理,则FI从47.42±8.80上升到54.12±5.13(P>0.05)。结论:甲状旁腺素显著增加静息心肌细胞[Ca~(2+)]_i,并呈浓度依赖性,电压依赖性钙通道开放引起的细胞外钙内流为其重要机制之一。     

乙醇对颈上神经元细胞内外钙信号的双重作用

目的:探讨乙醇对原代培养颈上神经节神经元(SCGs)细胞质钙稳态的影响。方法:分散、培养新生12 h内大鼠SCGs,应用激光共聚焦显微技术,观察不同浓度乙醇对SCGs细胞质Ca2+浓度([Ca2+]i)的作用。结果:KCl及钙离子载体A23187所诱发的[Ca2+]i增高,可被乙醇(100 mmol/L)显著抑制,但是乙醇(30,100,600 mmol/L)自身却可浓度依赖性增加[Ca2+]i,并且使用无Ca2+外液和氯化镉对该增加作用无影响。结论:乙醇可抑制细胞外Ca2+内流,同时增加细胞质[Ca2+]i,来源可能是胞内钙库的释放。     

溶血磷脂酸对豚鼠心室肌细胞钙电流的影响

目的 :研究溶血磷脂酸 ( LPA)对心肌细胞膜离子通道的作用及机制。方法 :采用全细胞膜片钳技术。结果 :0 .1、1 .0和 1 0 .0 μmol·L-1的 LPA对豚鼠心室肌细胞 Ca2 +通道电流均具有明显的增强作用 ,而且这种作用可以被 G蛋白受体阻断剂白喉毒素阻断。结论 :LPA通过与 G蛋白偶联的膜受体介导促进豚鼠心室肌细胞 Ca2 + 通道开放