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目的: 1.通过观察内向整流钾通道(inward rectifier potassium channels, Kir)阻滞剂氯化钡(BaCl2,0.1-1.0 mmol/L)对离体大鼠冠状动脉(Rat coronary artery, RCA)静息张力的影响,研究Kir阻滞对RCA的收缩作用。 2.采用去钙-复钙的方法,研究BaCl2收缩RCA对细胞内钙([Ca2+]i)释放和细胞外钙([Ca2+]o)内流的依赖性。 3.通过观察氯通道阻滞剂NPPB和尼氟灭酸(NFA),钙通道阻滞剂硝苯地平对BaCl2收缩RCA作用的影响,从氯通道和钙通道角度探讨其收缩机制;通过抑制剂(环氧合酶抑制剂吲哚美辛、MAPK抑制剂PD98059和SB239063)实验,探讨BaCl2收缩RCA与前列腺素合成及MAPK通路之间的关系。 方法: 1.正常成年雄性Sprague-Dawley大鼠,200-250 g,腹腔注射戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉,断头,放血处死,迅速取出心脏,置于4℃预冷生理盐溶液(physiological salt solution, PSS)中。在解剖显微镜下沿右心室打开心腔,钝性分离冠状动脉(直径150~260μm)。将血管剪成长度约为2 mm的血管环,使用两根直径为40μm的钢丝固定于Multi Myograph System-610M微血管张力记录仪(DMT)浴槽(盛有5mL PSS,37℃)中。采用PowerLab张力记录系统观察RCA血管张力变化。血管环标准化并平衡1 h后,采用KCl(60 mmol/L)刺激血管环三次,待血管环对KCl(60 mmol/L)的收缩可重复后开始正式实验。静息状态时,向浴槽中累积加入BaCl2(0.1,0.3,1.0 mmol/L),记录血管张力变化,结果以KCl(60 mmol/L)引起的最大收缩幅度为100%,计算BaCl2各浓度所致收缩幅度的百分比,并构建BaCl2浓度-效应曲线。 2.采用去钙-复钙的方法,观察细胞外钙([Ca2+]o)内流和细胞内钙([Ca2+]i)释放在BaCl2收缩RCA中的作用。当RCA对BaCl2(0.3 mmol/L)的收缩幅度可重复时,先用含有EGTA(1.0 mmol/L)的无钙PSS液洗脱血管环三次,再用不含有EGTA的无钙PSS液洗脱三次,稳定20 min后,向浴槽内加入BaCl2使其在浴槽内的终浓度为0.3 mmol/L,观察RCA血管张力的变化。10 min后,向浴槽中加入CaCl2(2.5 mmol/L),观察复钙后RCA血管张力的变化。计算复钙前后BaCl2所致收缩占总收缩的百分比,以此反映BaCl2引起的RCA收缩对细胞内外钙的依赖性,以KCl(60 mmol/L)为比较对照。 3.待RCA对BaCl2(0.1-1.0 mmol/L)反应可重复后,分别观察以下抑制剂对BaCl2收缩RCA的影响:L-型电压依赖性钙通道阻滞剂硝苯地平(0.3μmol/L)、ERK1/2抑制剂PD98059(3μmol/L)、p38MAPK抑制剂SB239063(3μmol/L)、环氧合酶抑制剂吲哚美辛(10,30,100μmol/L)、氯通道阻滞剂NFA(10,30,100μmol/L)和NPPB(10,30,100μmol/L)。用不同浓度抑制剂分别预孵30 min后,在抑制剂持续存在的情况下,用同浓度的BaCl2刺激RCA。结果以KCl(60 mmol/L)引起的收缩幅度为100%,分别计算预孵不同浓度抑制剂前后BaCl2的收缩幅度。 结果: 1.静息状态下,BaCl2(0.1-1.0 mmol/L)浓度依赖性地引起RCA收缩。BaCl2(0.1,0.3,1.0 mmol/L)的收缩幅度分别为(0.42±0.12)mN、(2.63±0.51)mN、(5.68±1.62) mN,分别相当于KCl(60 mmol/L)收缩幅度的(7.64±2.13)%、(49.32±6.46)%、(104.56±10.15)%。其EC50值为0.34mmol/L。 2. BaCl2(0.3 mmol/L)在正常PSS液中的收缩幅度为(2.83±0.98)mN,相当于KCl(60 mmol/L)收缩幅度的(49.92±5.83)%。在无钙液中和复钙后的幅度分别占BaCl2总收缩幅度的(31.63±5.23)%、(68.37±5.94)%。KCl(60 mmol/L)在正常PSS液中的收缩幅度为(5.78±1.21)mN,在无钙液中和复钙后的收缩百分比分别为KCl总收缩的(5.58±1.63)%、(94.42±11.27)%。 3.硝苯地平(0.3μmol/L)对BaCl2最大收缩的抑制率为(87.82±5.43)%(P<0.01)。NFA(10,30,100μmol/L)、NPPB(10,30,100μmol/L)浓度依赖性地使BaCl2浓度-效应曲线右移,并抑制最大反应。NFA(30,100μmol/L)对BaCl2最大收缩的抑制率分别为(28.29±5.37)%(P<0.05)、(82.24±7.69)%(P<0.01),IC50为56.34μmol/L。NPPB(30,100μmol/L)使BaCl2对RCA的最大收缩幅度分别减小了(40.45±6.91)%(P<0.05),(90.83±10.42)%(P<0.01),IC50为37.81μmol/L。 4.吲哚美辛(10,30,100μmol/L)浓度依赖性地使BaCl2浓度-效应曲线右移,并使其最大效应降低。Indo(100μmol/L)对BaCl2最大收缩的抑制率为(73.23±5.47)%(P<0.01),IC50为93.42μmol/L。 5.预孵PD98059(3μmol/L)对BaCl2最大收缩的抑制率为(40.62±5.29)%(P<0.05);预孵SB239063(3μmol/L)对BaCl2最大收缩的抑制率为(54.95±8.32)%(P<0.05)。 结论: 1.静息状态下,BaCl2(0.1-1.0 mmol/L)浓度依赖性地收缩离体RCA。 2. BaCl2收缩RCA所需要的Ca2+大部分来源于细胞外钙内流,小部分来源于细胞内钙释放。 3. BaCl2收缩RCA的机制可能与具有缩血管作用的前列腺素类物质(PGs)合成增加、氯通道和L-型电压依赖性钙通道活性增加以及MAPK信号通路激活有关。