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目的:盐酸右美托咪定(Dexmedetomidine,Dex)是一种强效α2肾上腺素能受体(alpha-2-adrenoeeptor,α2AR)激动剂,具有镇静、镇痛、抗焦虑、抗交感、降低应激反应、减少麻醉药用量,稳定血流动力学的作用,已广泛应用于麻醉术前用药、术中辅助用药、ICU镇静。动物实验及临床研究发现,Dex对心肌有很好的保护作用。大电导钙激活钾通道(Big Calcium-activated Potassium Channels,BKCa)是血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMC)膜上一种重要的钾离子通道,是血管平滑肌上最主要的外向电流通道,激活BKCa可导致血管舒张。我们前期研究发现,临床剂量的Dex可以舒张猪冠状动脉,KCa通道抑制剂TEA(10-5mmol/L)可以明显减弱Dex对冠状动脉的舒张作用,表明BKCa与Dex舒张冠状动脉有关,但Dex对冠状动脉BKCa是否有直接激活作用未见报道。本实验旨在利用单通道膜片钳技术观察Dex对猪冠状动脉平滑肌细胞BKCa及与转染在HEK293细胞上的BKCa的影响,探讨Dex是否通过直接激活BKCa通道而舒张冠状动脉,进而发挥心肌保护作用。方法:(1)分离猪冠状动脉左前降支近段血管,斜行剪成小块,经过两步酶消化法,将组织消化为单个冠状动脉平滑肌细胞。将膜电位钳制于+40mV,在内面向外式下,细胞置于对称性高钾溶液([K+]0:[K+]i=140:140mM)溶液中,记录不同浓度Dex(0,10-9,10-8,10-7,10-6,10-5mol/l)对猪冠状动脉bkca的作用。(2)使用dmem高糖培养基(含10%fbs)在5%co2的培养箱中对表达有bkcaα亚基的hek293细胞进行培养和传代,细胞密度80%左右使用脂质体(lipofectamine3000,invitrogen)转染法,将5μg的β亚基质粒转染到3.5cm的培养皿中,得到稳定表达pcdna3.1-bkα和/或α+β的hek293细胞系用于进一步实验。取细胞置于对称性高钾溶液([k+]0:[k+]i=140:140mm)溶液中,在+40mv去极化电压下,使用膜片钳技术记录不同浓度dex(0,10-9,10-8,10-7,10-6,10-5mol/l)对bkca通道的作用。以上所得电流通过(cez-2300)放大,用pclamp10.1软件进行数据采集与分析,得到通道平均关闭时间(meanclosetime,tc),平均开放时间(meanopentime,to),电流幅度值(amplitude,amp)和通道开放概率(openprobability,po)。结果:1.在对称性高钾溶液中,猪冠状动脉平滑肌bkca具有大电导性,电压依赖性和ca2+浓度依赖性。2.猪冠状动脉平滑肌实验中,在对称性高钾溶液中,ca2+浓度为10-7m时,各个dex浓度对通道to和amp影响无统计学差异(p>0.05),随着dex浓度的升高(10-9-10-5m),tc逐渐缩短(p<0.05),较低浓度(10-9-10-8m)dex没有显著增加bkca通道po(p>0.05),dex浓度在10-7-10-5m时通道po增加(p<0.05)且呈剂量依赖性。3.ca2+浓度为0m时,与表达α亚基bkca(bkca-α)比较,表达α+β亚基bkca(bkca-α+β)的tc,po,to和amp差异无统计学意义(p>0.05);溶液中的ca2+浓度为10-7m时,与bkca-α通道比较,bkca-α+β通道to增加(p<0.05),通道po增加(p<0.05),tc和amp差异无统计学意义(p>0.05)。4.与加药前(对照组)比较,低浓度的dex(10-9-10-7m)不会引起bkca-α通道的po增加(p>0.05),较高浓度的Dex(10-6~10-5 M)使通道Po逐渐增加并呈剂量依赖性,To,Tc及Amp差异无统计学意义(P>0.05)。5.与加药前(对照组)比较,不同浓度的Dex(10-8-10-5 M)引起BKCa-α+β通道To逐渐增加(P<0.05),低浓度的Dex(10-9-10-8 M)没有引起通道Po显著增加(P>0.05),较高浓度的Dex(10-7-10-5 M)使通道Po逐渐增加并呈剂量依赖性,Tc和Amp差异无统计学意义(P>0.05)。6.在相同Ca2+浓度(10-7 M),+40mV钳制电压,相同Dex浓度下,与BKCa-α通道比较,BKCa-α+β通道To和Po增加(P<0.01),而Tc和Po差异无统计学意义(P>0.05)。结论:1.在内面向外式膜片上,Dex对猪冠状动脉平滑肌BKCa通道有激活作用,并呈一定的浓度依赖性,可能是Dex心肌保护作用的机制。2.BKCaβ亚基能增加BKCa的电压敏感性和钙敏感性。3.在内面向外式膜片上,Dex对HEK293细胞上表达的BKCa-α和BKCa-α+β有激活作用,并呈浓度相关性。4.BKCaβ亚基可明显增强Dex对HEK293细胞BKCa激活作用。