H_2O_2对人心房肌细胞I_(Kur)和I_(Ca,L)的浓度依赖性双向影响

作者：张光伟; 谷天祥; 王春; 喻磊; 温倜

来源：生理学报, 2008, (06): 695-703.

DOI：10.13294/j.aps.2008.06.005

• 氧化应激
• 心肌
• 心房颤动
• 离子通道
• 抗氧化剂

本实验旨在观察活性氧(reactive oxygen species,ROS)对人心房肌细胞电生理活动特性的影响。取有心房颤动(atrial fibrillation,AF)和非AF心脏手术患者(各12例)右心耳组织,用酶消化法得到单个心房肌细胞。两组细胞(每组n=75)分别随机分为三个亚组:对照组(n=12)、H2O2组(0.1、0.2、0.5、0.75、1、2、5、10μmol/LH2O2,每个浓度n=7)和维生素C(ROS清除剂)组(1μmol/L维生素C,n=7)。实验采用全细胞膜片钳方法记录电生理活动。与非AF对照组相比,AF对照组超快速延迟整流钾电流(ultrarapid delayed rectifier K+current,IKur)和L-型钙电流(L-type calcium current,ICa,L)电流密度(pA/pF)均明显降低(6.27±0.67vs3.77±0.56,P<0.05;6.31±0.60vs3.34±0.32,P<0.05),动作电位时程(action potential duration,APD)(ms)也明显缩短(405±13vs354±12,P<0.05)。在非AF和AF组中,H2O2对心房肌细胞IKur和ICa,L的电流密度均有浓度依赖性双向影响——高抑低促。非AF组中,H2O2浓度为0.2μmol/L时有最大增强作用,而0.75μmol/L为分界浓度,大于0.75μmol/L时,随H2O2浓度增加IKur和ICa,L的电流密度逐渐降低;在另一方面,0.2、1、2、5和10μmol/LH2O2孵育的心房肌细胞APD90与同组对照组相比均明显缩短(P<0.05),而与AF对照组相比无明显差异。在AF组中,H2O2的最大效应浓度为0.5μmol/L,而1μmol/L为分界浓度。维生素C可以逆转H2O2的上述作用,但单独给予维生素C并不改变通道特性。H2O2诱导正常人心房肌细胞发生电生理活动特性改变与AF时心肌电重构(atrial electrical remodeling,AER)相似,显示ROS可能诱发AF;同时,H2O2又能加重AF时AER,对AF有维持作用。以上结果提示ROS清除剂可能对预防和治疗AF有重要意义。

• 单位
  中国医科大学附属第四医院; 中国医科大学附属第一医院