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目的:心房颤动简称房颤(atrial fibrillation,AF),是常见的快速型心律失常之一,因其发病率高、并发症严重而受到高度重视。AF的治疗手段多样,但以药物治疗为主,现有的抗心律失常药物多具有致心律失常作用,因此需要寻找更为安全有效的治疗AF的药物。目前Kv1.5通道已成为AF药物治疗的新靶点,寻找Kv1.5通道(介导IKur电流)阻断剂是AF治疗药物开发的新导向。既往研究证实杨梅素(myricetin,Myr)的衍生物六甲基杨梅素(Hexamethyl myricetin,HMM)可阻断IKur,也有研究发现Myr可以降低心率。二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DMY)是Myr的一种衍生物,二者结构相似。因此,我们推断Myr及DMY对IKur可能有抑制作用,通过延长动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)而起到一定的抗心律失常作用。本研究以HEK293细胞作为载体,将人的IKur基因(即hKv1.5,KCNA5)表达在HEK293细胞上,旨在1.观察Myr及DMY对hKv1.5通道的抑制作用。2.比较Myr与DMY对hKv1.5通道电流(即IKur)的作用特点。 方法:1.构建含绿色荧光蛋白基因的野生型hKv1.5质粒(hKv1.5cDNA in pEGFP-N1 vector,简称hKv1.5质粒),并进行酶切鉴定,基因测序及扩增。2.将hKv1.5质粒转染HEK293细胞,获得表达hKv1.5的HEK293细胞,即hKv1.5-HEK293。通过观察HEK293细胞上绿色荧光的表达,Western blotting技术检测hKv1.5通道蛋白的表达,全细胞膜片钳技术检测转染hKv1.5质粒的HEK293细胞电流,以证实hKv1.5通道成功表达在HEK293细胞上。3.将事先配制好的含不同浓度Myr的浴液以及不同浓度DMY的浴液通过膜片钳灌流系统加入细胞外液,荧光显微镜下,采用全细胞膜片钳技术记录IKur,观察Myr以及DMY对IKur的影响。4.采用Western blotting技术检测Myr(或DMY)处理24h后hKv1.5-HEK293的Kv1.5通道蛋白表达的变化。 结果:1.成功构建含绿色荧光蛋白基因的野生型hKv1.5质粒。2.hKv1.5通道成功表达在HEK293细胞上。①转染后的HEK293细胞表达绿色荧光。②hKv1.5蛋白特异性抗体能检测到hKv1.5蛋白的表达。③Control组HEK293细胞电流幅值小,转染hKv1.5质粒的HEK293细胞电流幅值明显增大。3.Myr对IKur的抑制作用:①在Myr浓度为0~10μM范围内,Myr能够浓度依赖性的抑制IKur。10μM Myr使IKur电流密度(current density,等于膜电流Im除以膜电容Cm,即Im/Cm,单位为pA/pF)从215.04±40.59降至77.72±17.94(P<0.05,n=5)。Myr对IKur的半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为6.39±1.03μM(n=5)。②Myr对IKur有时间依赖性阻断作用。5μM Myr作用5,10,15,20 min时,其对IKur的抑制比,即(IC-IA)/Ic分别为0.31±0.12,0.41±0.12,0.53±0.09,0.55±0.11(P<0.05,n=7,与Control组相比)。在5~20min范围内Myr对IKur电流抑制比从0.31±0.12增加至0.55±0.11,表明Myr对Ikur的抑制作用随着时间延长而增强。③Myr对IKur有频率依赖性阻断作用。刺激频率为0.5,1,3,4Hz时,IKur电流密度分别为376.23±1.30,340.01±4.25,290.59±4.44和270.19±4.28(pA/pF)(n=5),随着刺激频率的增大,Myr抑制作用增强,IKur减小。4.DMY对IKur的抑制作用:①10μM DMY作用下IKur电流密度从116.59±14.30(pA/pF)降低至57.23±9.57(pA/pF)(P<0.001,n=14);DMY对IKur抑制作用的IC50为4.69±0.87μM(n=14)。②DMY作用0,5,10,15,20min时的IKur电流密度分别为(pA/pF)(n=18)116.59±14.30,100.46±12.29,98.10±12.70,92.67±11.77,75.47±8.8(P<0.05,n=18,两两比较)。以Control组的Ikur电流密度为标准(设定为1),计算出5,10,15,20 min时的标准化IKur电流密度分别为0.78±0.09,0.75±0.08,0.69±0.08,0.62±0.08(P<0.05,n=18,两两比较)。表明DMY对IKur有时间依赖性抑制作用。③刺激频率为1,3,4Hz时,DMY作用下IKur电流密度分别为(pA/pF)116.56±2.66,106.93±2.66,100.13±1.28(两两比较,P<0.05,n=36)。设定1Hz时IKur(pA/pF)为1,得到3,4Hz刺激频率下的标准化电流密度,分别为0.92±0.01,0.86±0.01(两两比较,P<0.001,n=36)。表明在刺激频率为3Hz和4Hz时DMY对IKur的抑制作用强于1Hz,DMY对IKur的阻断作用随着刺激频率的增加而增强,呈现出频率依赖性。5.Myr对hKv1.5蛋白表达有抑制作用,其抑制作用随着Myr浓度增大而增强;DMY对hKv1.5蛋白表达无抑制作用。 结论:1.Myr及DMY对hKv1.5-HEK293细胞的IKur均有抑制作用,且其抑制作用呈浓度依赖性、时间依赖性及频率依赖性;2.DMY与Myr对IKur的作用相似,Myr对IKur的抑制作用强于DMY。3.Myr降低hKv1.5蛋白表达,DMY对hKv1.5蛋白表达无影响。