不同旋体氨氯地平对大鼠心室肌细胞电生理作用及对心肌和血管平滑肌细胞内钙离子浓度的影响

摘要

目的：氨氯地平（Aml）是临床上常用的二氢吡啶类钙通道阻滞剂，广泛应用于心血管疾病的治疗。Aml分左旋、右旋和消旋Aml，但不同旋体Aml作用机理尚不清楚，本研究拟采用膜片技术和细胞内钙离子浓度荧光测定技术探讨不同旋体Aml对大鼠心室肌细胞静息电位（RP）、动作电位（AP）、离子流及心室肌和平滑肌细胞内钙离子浓度的影响，从细胞、分子和离子水平研究不同旋体Aml的作用机理，为临床准确合理使用不同旋体Aml提供理论依据。 方法：（1）采用“四步”酶消化法，即无钙台氏液灌流、50μmol/L低钙酶液灌流、200μmol/L低钙台氏液灌流和室温下KB液中孵育。分离大鼠心室肌细胞后，记录正常大鼠心室肌细胞RP、AP、钠离子电流（INa）、L—型钙离子电流（ICa—L）、瞬时外向钾离子电流（Ito）、延迟整流性钾离子电流（Ik）和内向整流性钾离子电流（Ik1）。分别加入0.1、0.5、1、5和10μmol/L左旋、右旋和消旋Aml，观察不同浓度下不同旋体Aml对RP、AP、INa、ICa—L、Ito、Ik和Ik1影响。 （2）酶消化法分离大鼠心室肌细胞后，采用荧光探针Fura—2/AM测定心室细胞内钙离子浓度，然后分别加入1、5、10、50和100μmol/L左旋、右旋和消旋Aml，观察不同浓度下不同旋体Aml对心室肌细胞内钙离子浓度的影响。 （3）采用“两步”酶消化法，即先以酶液Ⅰ消化30分钟左右，再以酶液Ⅱ消化15分钟左右。分离大鼠胸腹主动脉平滑肌后，使用荧光探针Fura—2/AM测定平滑肌细胞内钙离子浓度，然后分别加入0.1、0.5、1、5和10μmol/L左旋、右旋和消旋Aml，观察不同浓度下不同旋体Aml对平滑肌细胞内钙离子浓度的影响。 结果：（1）大鼠心室肌细胞分离：在分离过程中如整个心脏保持红润，则细胞数量在90%以上，KB液中孵育后耐钙心肌细胞在70%左右；在分离过程中心脏局部保持红润部位的细胞数量在80%以上，耐钙细胞在60%左右，而苍白区细胞数量变异较大，但一般均在50%以下，且耐钙细胞较少；在分离过程中如整个心脏始终苍白，则细胞数量不仅低于30%，且几乎没有耐钙细胞。 （2）正常大鼠心室肌细胞RP、AP和离子流：a.外膜、中膜和内膜心室肌细胞RP分别为—75.8±9.5 mV（n=87）、—76.3±8.4 mV（n=75）和—75.4±7.8 mV（n=68），差异无显著性（P>0.05）。b.外膜25%、50%和90%动作电位时程（APD）分别为3.6±1.2ms、10.3±2.1ms和46.3±4.8ms（n=50）；中膜APD25、APD50和APD90分别为6.4±1.8ms、14.7±2.4ms和69.4±8.3ms（n=58）；内膜APD25、APD50和APD90分别为13.8±2.1ms、45.3±10.2ms和152.1±33.4ms（n=62），外膜、中膜和内膜心室肌细胞APD差异有显著性（P<0.05）。c.外膜、中膜和内膜Ito峰值电流和电流密度不同，在+70mV刺激时电流大小分别为8925.0±2399.3pA（n=57）、4373.1±830.2pA（n=51）和1843.3±542.4pA（n=60），相应电流密度分别为59.50±15.99 pA/pF、29.15±5.53 pA/pF和12.29±3.62pA/pF，差异有显著性（P<0.05），但外膜、中膜和内膜心室肌细胞Ito半激活电压、半失活电压及失活后恢复时间均无差异（P>0.05，n=6～8）。d.外膜、中膜和内膜INa、ICa—L、Ik和Ik1峰值电流、电流密度、电流电压（I—V）曲线形态、稳态激活曲线、稳态失活曲线和失活后恢复曲线无差别（P>0.05，n=6～10）。 （3）氨氯地平对心室肌细胞RP、AP和离子流影响：a.加入0.1、0.5、1、5和10μmol/L左旋、右旋和消旋Aml后，RP、AP最大上升速率、AP幅度和AP超射差异无显著性（P>0.05，n=8～10），但加入上述浓度左旋Aml后，APD25分别为11.0±1.7ms、10.4±1.6ms、9.2±1.4ms、6.9±1.0ms和4.6±0.7ms（P<0.05，n=12）；APD50分别为36.2±8.2ms、33.9±7.7ms、30.2±6.8ms、22.6±5.1ms和15.1±3.4ms（P<0.05，n=12）；APD90分别为121.6±26.7ms、114.0±25.0ms、101.4±22.2ms、76.1±16.7ms和50.7±11.1ms（P<0.05，n=7）。加入上述浓度消旋Aml后，APD25分别为12.4±1.9ms、10.6±1.6ms、9.8±1.5ms、8.0±1.2ms和6.9±1.0ms（P<0.05，n=10）；APD50分别为39.2±9.2ms、36.7±7.9ms、33.8±7.2ms、25.4±5.9ms和21.7±5.2ms（P<0.05，n=10）；APD90分别为138.9±30.1ms、125.4±25.8ms、110.5±23.6ms、88.7±19.5ms和76.8±14.7ms（P<0.05，n=8）。但加入不同浓度右旋Aml后，APD无明显改变（P>0.05，n=9）。b.加入0.1、0.5、1、5和10μmol/L左旋和消旋Aml后，ICa—L呈浓度依赖性阻滞、I—V曲线上移、稳态激活曲线和稳态失活曲线左移、失活后恢复时间延长，在维持电位（HP）—40mV时，上述浓度左旋Aml对ICa—L阻滞分别为1.5±0.2%、25.4±5.3%、65.2±7.3%、78.4±8.1%，和94.2±5.0%（P<0.05，n=10），左旋Aml对ICa—L阻滞半效抑制浓度（IC50）为0.62±0.12μmol/L；上述浓度消旋Aml对ICa—L阻滞分别为0.9±0.1%、10.4±3.2%、69.1±5.3%、75.2±7.0%和81.6±6.4%（P<0.05，n=8），IC50为1.32±0.04μmol/L。 （4）氨氯地平对大鼠心室肌细胞内钙离子浓度影响：加入1、5、10、50和100μmol/L左旋Aml后，心室肌细胞内钙离子浓度分别降低1.1±0.1%、15.3±3.8%、58.1±5.2%、73.5±5.7%和88.9±7.2%，IC50为8.13±1.02μmol/L（P<0.05，n=10）；加入上述相同浓度消旋Aml后，心室肌细胞内钙离子浓度分别降低0.6±0.1%、5.1±2.0%、15.2±3.7%、65.8±4.1%和72.1±5.2%，IC50为16.19±2.05μmol/L（P<0.05，n=8）；但不同浓度右旋Aml对心室肌细胞内钙离子浓度无影响（P>0.05，n=8）。 （5）氨氯地平对大鼠血管平滑肌细胞内钙离子浓度影响：加入0.1、0.5、1、5和10μmol/L左旋Aml后，平滑肌细胞内钙离子浓度分别降低10.3±1.2%、35.2±3.5%、60.1±5.0%、78.9±6.1%和91.2±7.6%，IC50为0.72±0.10μmol/L（P<0.05，n=8）；加入上述浓度消旋Aml后，平滑肌细胞内钙离子浓度分别降低3.4±0.8%、20.7±2.1%、36.4±3.3%、68.9±5.4%和81.3±6.2%，IC50为1.51±0.21μmol/L（P<0.05，n=6）；但加入上述浓度右旋Aml，平滑肌细胞内钙离子浓度无变化（P>0.05，n=6）。 结论：（1）在大鼠心室肌细胞分离过程中，如严格按照“四步”酶消化法，可获得大量具有正常电生理特性的耐钙心室肌细胞。 （2）正常大鼠外膜、中膜和内膜心室肌细胞APD和Ito存在分层分布特点，由外膜至内膜APD逐渐延长，Ito逐渐减小，而INa、ICa—L、Ik和Ik1不存在分层分布特点。 （3）a.左旋和消旋Aml对ICa—L有阻滞作用，且相同浓度左旋Aml对ICa—L和通道动力学参数影响比消旋Aml更明显，而右旋Aml对ICa—L无阻滞作用。b.左旋Aml和消旋Aml通过阻滞ICa—L缩短APD，而右旋Aml对ICa—L无阻滞作用，故不同浓度右旋Aml对APD无影响。c.低浓度左旋和消旋Aml对INa无阻滞作用，高浓度左旋和消旋Aml可阻滞INa，但不同浓度右旋Aml对lNa均无阻滞作用。d.不同浓度左旋、右旋和消旋Aml对Ito、k和Ik1电流大小和通道动力学参数均无影响。 （4）左旋和消旋Aml可通过阻滞L—型钙离子通道降低心室肌细胞内钙离子浓度，右旋Aml对L—型钙通道无阻滞作用，故对大鼠心室肌细胞内钙离子浓度无影响。 （5）a.通过“两步”酶消化法，可获得量多质优的大鼠动脉平滑肌细胞。b.与大鼠心室肌细胞相比，左旋和消旋Aml更易通过阻滞动脉平滑肌细胞膜上L—型钙离子通道，从而降低平滑肌细胞内钙离子浓度，而右旋Aml对L—型钙通道无阻滞作用，故对大鼠平滑肌细胞内钙离子浓度无影响。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩写词

声明

前言

第一章 正常大鼠心室肌细胞分离

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、参考文献

第二章 正常大鼠心室肌细胞动作电位和离子流的记录及特点

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、参考文献

第三章 不同旋体氨氯地平对大鼠心室肌细胞动作电位和离子电流的影响

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、参考文献

第四章 不同旋体氨氯地平对大鼠心室肌细胞内钙离子浓度的影响

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、参考文献

第五章 不同旋体氨氯地平对大鼠血管平滑肌胞内钙离子浓度的影响

一、材料和方法

二、结果

三、讨论

四、参考文献

论文总结

综述1 对映体选择性二氢吡啶类钙拮抗剂特点和临床应用

综述2 氨氯地平L-型钙通道阻滞作用以外的血管生物学特性

实验所用溶液组成

三年学习期间以第一作者发表在核心和/或统计源期刊以上论文

致谢