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Visfatin是一种由脂肪组织分泌的蛋白质因子,血浆visfatin浓度与内脏脂肪量成正相关,而与皮下脂肪量关系微弱。Visfatin分子量为52KDa,cDNA检测显示,它与以往在淋巴细胞中发现的一种被称为前B细胞集落增强因子(pre-B cell colony-enhancing factor, PBEF)的物质是同一种物质。Visfatin在内脏脂肪组织中高表达,在骨骼肌、肝脏、骨髓及淋巴细胞中也有不同程度表达。Visfatin由内脏白色脂肪中的巨噬细胞释放,有类似胰岛素的生物学效应,与代谢性疾病和慢性炎性疾病关系密切。近年发现visfatin对急性心肌缺血再灌注损伤有保护作用。多种通道电流与心肌缺血再灌注损伤有关,其中钠钙交换体抑制剂对心肌缺血再灌注损伤的保护作用已得到公认。本工作以单个大鼠心室肌细胞为模型,应用全细胞膜片钳技术,观察visfatin对大鼠心室肌细胞钠钙交换电流(INa/Ca)、L型钙通道电流(ICa,L)、ATP敏感钾通道电流(IKATP)的作用,以明确visfatin对心肌电生理的影响,并探讨visfatin抗心肌缺血再灌注损伤的离子电流机制。目的本实验旨在研究visfatin对大鼠心室肌细胞离子电流的作用,并探讨visfatin抗心肌缺血再灌注损伤的离子电流机制。方法雄性SD大鼠(250-320 g),肝素抗凝后,腹腔麻醉,断头处死,迅速取其心脏,悬挂于Langendorff灌流系统,先用无钙台式液灌流5分钟,再以Ⅰ型胶原酶溶液灌流心脏,待心脏基本变软后剪取心室部分,剪碎吹打使之分离成为单个心室肌细胞,放入4℃KB液中备用。使用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞的INa/Ca、ICa,L、IKATP。给药组以含不同浓度visfatin的细胞外液灌流心室肌细胞5 min;对照组直接以细胞外液灌流5 min,记录并观察电流曲线的变化。结果1.Visfatin对大鼠心室肌细胞INa/Ca的影响Visfatin对内向、外向INa/Ca均有增大作用。对照组以不加药的细胞外液灌流心室肌细胞5 min后,内向钠钙交换电流减小了5±5%(n=8),外向钠钙交换电流减小了2±8%(n=8)。同样条件下,以含有浓度分别为25 nmol/L、250 nmol/L、500 nmol/L的visfatin的细胞外液灌流心室肌细胞5min后,其内向钠钙交换电流比给药前增大20±12%(n=6,P<0.05),24±6%( P<0.05,n=6),35±5%( P<0.05,n=5)。25 nmol/L的visfatin使外向钠钙交换电流比给药前降低了2±8%(P>0.05,n=6),250 nmol/L和500 nmol/L的visfatin使外向钠钙交换电流分别比给药前增加了6±4%(P<0.05,n=6),15±3%(P<0.05,n=5)。2.Visfatin对大鼠心肌细胞ICa,L的影响Visfatin可降低大鼠心肌细胞ICa,L,以visfatin浓度为250 nmol/L的细胞外液灌流心肌细胞5 min后,ICa,L降低了18士4%(n=6),对照组由于rundown现象减小4士5%(n=8),给药组与对照组相比较有显著差异(P<0.01)。3.Visfatin对大鼠心肌细胞IKATP的影响在由50 mV到-100 mV持续125 ms的斜坡刺激下记录心肌细胞IKATP。250 nmol/L的visfatin不能使该电流增加,给予吡那地尔(pinacidil)后该电流明显增加,并且能被格列本脲(glibenclamide)阻断(说明该电流是IKATP),提示visfatin不能使静息状态下心肌细胞的ATP敏感钾通道开放。结论本工作以单个大鼠心室肌细胞为模型,应用全细胞膜片钳技术,经研究发现,visfatin可浓度依赖性地增大心室肌细胞的内向INa/Ca,高浓度的visfatin对外向INa/Ca也有一定增加作用。visfatin可降低ICa,L,对IKATP无作用。上述结果表明,visfatin对心脏缺血再灌注损伤的保护可能与增加内向INa/Ca,降低ICa,L有关,因为前者增加了舒张期钙离子的外排,而后者降低了钙离子的内流,从而减轻了缺血再灌注损伤引起的钙超载,对心肌细胞起到了保护作用。