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目的:探究荭草苷(Orientin,Ori)对大鼠心室肌细胞上的主要离子通道电流(INa、Ito、ICa-L)及其动力学特征的影响,阐明Ori抗心律失常机制。方法:体外逆行灌流酶解法分离得到单个、游离且满足膜片钳实验要求的大鼠心室肌细胞;利用全细胞膜片钳技术引导和记录电流;以细胞外液药物灌流的方式,观察不同剂量组的Ori给药前、后对大鼠心室肌细胞上各离子通道电流及其动力学特征的影响。结果:1、Ori对大鼠心室肌细胞钠离子通道电流(INa)及其动力学特征的影响(1)Ori对大鼠心室肌细胞INa的影响我们用成功分离的大鼠心室肌细胞研究了 Ori能否对细胞上的INa产生影响。结果显示:当我们在实验体系中加入终浓度为3 μM的Ori后,峰值钠电流(INa-Peak)由给药前的(-81.49±3.92)pA/pF变为(-69.07±3.72)pA/pF(P<0.01,n=6),由此说明:Ori对INa具有明显的抑制作用。(2)Ori对INa作用的浓度依赖性采取累积加药法给药,分别观察1、2、3、10和30 μM的Ori对大鼠心室肌细胞INa的影响。结果显示:1和2 μM的Ori使INa-Peak由给药前的(-81.49±3.92)pA/pF依次变为(-80.66±4.51)pA/pF和(-80.05±6.27)pA/pF(P>0.05,n=6),变化幅度无统计学意义;但随着 Ori 浓度增加至 3、10 和 30 μM,INa-Peak依次变为(-69.07±3.72)pA/pF、(-63.05±2.85)pA/pF和(-55.35±3.24)pA/pF(P<0.01,n=6)。由此可见:药物对INa的抑制作用随着Ori浓度的增加也逐步增强,表现出明显的浓度依赖性。(3)Ori对INa电流密度-电压关系(Ⅰ-Ⅴ)曲线的影响3、10和30 μM的Ori能使INa的I-V曲线依次明显上移,但I-V曲线的轨迹变化趋势未发生改变。(4)Ori对INa激活曲线的影响Ori使INa的激活曲线向去极化方向(右)偏移。其中3、10和30 μM的Ori使半数激活电位(V1/2-ac)由给药前的(-53.66±4.12)mV分别变为(-44.64±1.96)mV、(-38.95±1.73)mV 和(-30.21±1.55)mV(P<0.01,n=6),即 Ori 可显著增加 INa 的激活难度。(5)Ori对INa失活曲线的影响Ori使INa的失活曲线向超极化方向(左)偏移。其中3、10和30 μM的Ori使半数失活电位(V1/2-in)由给药前的(-51.68±0.76)mV分别降为(-60.17±1.56)mV、(-68.51±1.43)mV和(-75.22±1.37)mV(P<0.01,n=6),斜率因子(k)从(5.26±0.58)变为(7.99±1.44)、(10.33±1.35)和(13.03±1.23)(P<0.01,n=6)。因此可见,Ori 可显著加快 INa的失活。(6)Ori对INa失活后恢复曲线的影响Ori明显右移INa的失活后恢复曲线。其中3、10和30 μM的Ori使恢复时间((?))值由给药前的(18.38±0.84)ms 分别变为(24.53±1.46)ms、(35.25±1.32)ms 和(68.75±1.58)ms(P<0.01,n=6)。由此说明,随着Ori剂量的加大,药物逐步延长了 INa从失活态恢复到激活态的时间。2、Ori对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾离子通道电流(Ito)及其动力学特征的影响(1)Ori对大鼠心室肌细胞Ito的影响我们用成功分离的大鼠心室肌细胞研究了 Ori能否对细胞上的Ito产生影响。结果显示:当我们加入终浓度为3 μM的Ori后,Ito峰值电流由给药前的(45.60±1.73)pA/pF变为(32.12±0.98)pA/pF(P<0.01,n=6),由此说明:Ori对Ito具有明显的抑制作用。(2)Ori对Ito作用的浓度依赖性采取累积加药法给药,分别观察1、2、3、10和30 μM的Ori对大鼠心室肌细胞Ito的影响。结果显示:1和2 μM的Ori使Ito峰值电流由给药前的(45.60±1.73)pA/pF变为(43.79±3.76)pA/pF 和(40.98±5.13)pA/pF(P>0.05,n=6),变化幅度无统计学意义;但随着Ori浓度增加至3、10和30 μM,I10峰值电流依次变为(32.12±0.98)pA/pF、(25.84±2.14)pA/pF和(18.93±1.57)pA/pF(P<0.01,n=6)。由此可见:药物对Ito的抑制作用随着Ori浓度的增加也逐步增强,表现出明显的浓度依赖性。(3)Ori对Ito电流密度-电压关系(I-V)曲线的影响3、10和30 μM的Ori可以依次明显下移Ito的I-V曲线,抑制Ito但不改变I-V曲线的形态。(4)Ori对Ito激活曲线的影响Ori使Ito的激活曲线向去极化方向(右)偏移。其中3、10和30 μM的Ori使V1/2-ac 由给药前的(18.67±2.31)mV 分别变为(23.11±3.46)mV、(28.84±2.86)mV和(39.88±3.17)mV(P<0.01,n=6),即Ori可显著增加Ito的激活难度。(5)Ori对Ito失活曲线的影响Ori使Ito的失活曲线向超极化方向(左)偏移。其中3、10和30 的Ori使V1/2-in由给药前的(-22.06±0.79)mV 分别降为(-35.67±0.37)mV、(-52.12±1.14)mV 和(-63.65±1.13)mV(P<0.01,n=6),k从(13.14±0.23)变为(17.31±0.48)、(19.46±0.21)和(20.73±0.79)(P<0.01,n=6)。因此可见,Ori可显著加快Ito的失活。(6)Ori对Ito失活后恢复曲线的影响Ori明显右移Ito的失活后恢复曲线。其中3、10和30μM的Ori使τ值由给药前的(77.93±3.76)ms 分别变为(122.07±2.87)ms、(173.60±1.99)ms 和(263.00±3.82)ms(P<0.01,n=6)。由此说明,随着Ori剂量的加大,药物逐步延长了Ito从失活态恢复到激活态的时间。3、Ori对大鼠心室肌细胞L-型钙离子通道电流(ICa-L)及其动力学特征的影响(1)Ori对大鼠心室肌细胞ICa-1的影响我们用成功分离的大鼠心室肌细胞研究了 Ori能否对细胞上的ICa-L产生影响。结果显示:当加入的Ori终浓度达到10 μM时,ICa-L峰值电流由给药前的(-22.45±4.87)pA/pF变为(-15.74±2.37)pA/pF(P<0.01,n=6),由此说明Ori对ICa-L具有抑制作用。(2)Ori对ICa-L作用的浓度依赖性采取累积加药法给药,分别观察1、2、3、10、30和100μM的Ori对大鼠心室肌细胞ICa-L的影响。结果显示:1、2和3μM的Ori使ICa-L峰值电流由给药前的(-22.45±4.87)pA/pF 变为(-21.14±3.49)pA/pF、(-20.66±4.73)pA/pF 和(-19.87±4.56)pA/pF(P>0.05,n=6),变化幅度无统计学意义;但随着Ori浓度增加至10、30和100 μM,ICa-L峰值电流依次变为(-15.74±2.37)pA/pF,(-13.16±1.83)pA/pF 和(-11.67±0.56)pA/pF(P<0.01,n=6)。由此可见:药物对ICa-L的抑制作用随着Ori浓度的增加也逐步增强,表现出明显的浓度依赖性。(3)Ori对ICa-L电流密度-电压关系(I-V)曲线的影响10、30和100 μM的Ori可以依次明显上移ICa-L的I-V曲线,抑制ICa-L但不改变Ⅰ-Ⅴ曲线的形态。(4)Ori对ICa-L激活曲线的影响Ori使ICa-L的激活曲线向去极化方向(右)偏移。其中10、30和100 μM的Ori使V1/2-ac由给药前的(-16.50±2.37)mV依次变为(-6.61±2.16)mV、(3.32±0.65)mV和(11.86±3.28)mV(P<0.01,n=6),即Ori可改变ICa-L激活动力学特性,延缓通道的激活。(5)Ori对ICa-L失活曲线的影响Ori使ICa-L的失活曲线向超极化方向(左)偏移。其中10、30和100 μM的Ori使V1/2-in由给药前的(-11.22±1.92)mV依次降为:(-30.12±2.31)mV、(-41.31±3.04)mV和(-65.54±5.75)mV(P<0.01,n=6),即Ori可改变ICa-L失活动力学特性,加快钙通道的失活。(6)Ori对ICa-L失活后恢复曲线的影响Ori明显右移ICa-L的失活后恢复曲线。其中10、30和100μM的Ori使恢复时间τ由给药前的(16.48±0.76)ms分别上升至(20.39±2.63)ms、(27.04±4.18)ms和(39.08±4.36)ms(P<0.01,n=6),即随着Ori剂量的加大,Ori可改变ICa-L失活后恢复动力学特性,并逐步延长了ICa-L从失活态恢复到激活态的时间。结论:Ori对大鼠心室肌细胞上INa、Ito和ICa-L具有浓度依赖性抑制作用,并能使其通道动力学特征发生改变,此结果可能与Ori的抗心律失常作用有关。