心交感神經(jīng)重塑及碳納米管對鉀通道的影響及其機制研究.pdf

1、心臟交感神經(jīng)重塑主要表現(xiàn)為區(qū)域性的交感神經(jīng)密度增加或者缺失(去神經(jīng))，可見于多種疾病。研究發(fā)現(xiàn)心臟交感神經(jīng)重塑可明顯增加心律失常的易感性，然而其發(fā)生機制目前還了解很少。本論文的第一部分工作主要從兩方面來探討心臟交感神經(jīng)重塑增加室顫易感性的鉀通道機制。一方面旨在闡明我們提出的“去交感神經(jīng)降低Ito電流、增加室顫易感性”的觀點。研究內(nèi)容包括①去交感神經(jīng)后心肌細胞Ito電流及其通道表達的變化；②這些變化對于室顫易感性的影響；③導(dǎo)致Ito下調(diào)可

2、能的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。基于這些設(shè)想，我們建立了大鼠去交感神經(jīng)模型，利用乙醛酸染色、高壓液相、RT-PCR、Westernblot、全細胞膜片鉗、Langendorff離體心臟灌流、心電指標檢測等方法進行驗證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，去交感神經(jīng)①降低心臟組織的交感神經(jīng)密度及NE濃度；②降低Kv4.2，Kv1.4、KChIP2蛋白水平；③降低Ito電流并使其激活曲線右移；④減小ERK1/2及CREB的磷酸化水平；⑤增加室顫的發(fā)生率。去交感神經(jīng)恢復(fù)組NE濃度、

3、Kv4.2、KChIP2表達及Ito電流均有所恢復(fù)，室顫的發(fā)生率降低。以上結(jié)果表明，去交感神經(jīng)通過下調(diào)心肌細胞Ito通道的表達及電流強度，從而增加室顫的易感性；ERK1/2和CREB是參與這一過程的重要信號蛋白。 另一方面，我們實驗室前期的研究結(jié)果表明心臟交感神經(jīng)再生后促離子型谷氨酸受體(NMDA受體)表達上調(diào)，但NMDA受體與心律失常的關(guān)系目前仍不清楚，我們推測。NMDA受體激活后可能影響心肌細胞Ito電流及其通道的表達，繼而

4、影響心臟電生理活動，從而增加心律失常的易感性。我們應(yīng)用不同濃度的NMDA作用于原代培養(yǎng)的心肌細胞，利用全細胞膜片鉗、Westernblot、分光光度法、Langendorff離體心臟灌等方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同濃度的NMDA作用于心肌細胞后①Ito通道的電流密度劑量依賴性地降低，激活速度減慢；②Kv4.2、Kv1.4及KChIP2蛋白表達水平明顯降低；⑨線粒體呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的活性降低；④細胞ATP的生成減少：⑤室顫的易感性明顯增

5、加。以上結(jié)果表明，NMDA受體激動可以降低Ito通道的電流密度及其通道蛋白表達，抑制線粒體能量代謝，導(dǎo)致線粒體功能紊亂，細胞膜的流動性降低結(jié)構(gòu)異常，從而增加室顫的易感性。 碳納米管是目前納米材料研究的熱點之一，但碳納米管對細胞電生理活動的影響目前資料極少。本論文的第二部分工作研究碳納米管對PC12細胞瞬時外向鉀電流(Ito)，外向整流鉀電流(IK)，內(nèi)向整流鉀電流(IK1)的影響及其機制。我們利用膜片鉗、流式細胞儀、激光共聚焦等