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心肌缺血再灌注损伤和维拉帕米预处理对大鼠心功能和心肌细胞内钙荧光强度以及L型钙电流的影响

         

摘要

目的探讨心肌缺血再灌注(I/R)损伤和维拉帕米预处理对大鼠心脏功能和心肌细胞内钙荧光强度和L型钙电流(ICa-L)的影响。为临床认识I/R损伤发生机制和防治措施提供实验依据。方法利用Langendorff灌流系统建立大鼠离体心脏I/R模型,选取SD大鼠20只分离心脏。正常组(n=6)的心脏由蠕动泵向心脏泵入37℃正常Tyrode液30 min,采集数据完成;I/R组(n=7)的心脏先向心脏泵入37℃正常Tyrode液30 min,后停灌30 min,再用正常Tyrode液再灌注心脏30 min,完成L/R过程;维拉帕米组(n=7)的心脏先用正常Tyrode液灌流心脏10 min,待各监测指标稳定后,在正常Tyrode液中加入20μmol/L维拉帕米灌注心脏30 min,然后停灌30 min,再灌注心脏30 min,采集数据。用酶解法分离单个心肌细胞,激光扫描共聚焦显微镜加Fluo-3/AM荧光染色技术和全细胞膜片钳技术分别观察心肌细胞内Ca2+荧光强度和ICa-L大小。结果大鼠心脏经I/R损伤后,收缩无力,舒张顺应性差,心律失常频繁发生,心功能指标明显减弱。单个心肌细胞内Ca2+荧光非常强烈(与正常组相比,P<0.01),细胞产出量明显减少,形态特征发生改变,ICa-L记录难度大,要求技术高,在电压钳制方式下,ICa-L的最大电流密度显著减小(与正常组相比,P<0.01),I-V曲线显著上抬。20μmol/L维拉帕米预处理可使心脏收缩和舒张顺应性流畅,心律失常发生明显减少,与I/R相比,左心室发展压恢复明显增加,再灌注痉挛度显著降低(均为P<0.01)。心肌细胞内Ca2+荧光强度明显减弱(P<0.01),分出细胞质量好,可供长时间记录ICa-L。维拉帕米预处理能明显抑制ICa-L,最大电流密度发生显著改变(与正常组相比,P<0.01;与I/R组相比,P<0.05),I-V曲线处在中部。结论 I/R损伤能引起心功能下降和心律失常发生,其机制可能与心肌细胞内钙超载有关。维拉帕米预处理通过减少ICa-L内流,使心脏处在抑顿中和避免Ca2+诱导Ca2+释放造成细胞内钙超载,起到抗I/R损伤作用。

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