氯化镍对家兔离体窦房结自律细胞的影响
作者：沈建昕 陈丽娜 张三明 张晓云
【摘要】 目的：探讨氯化镍对家兔窦房结自律细胞的影响。方法：利用细胞内微电极记录技术，观察20例家兔窦房结细胞动作电位以及氯化镍对窦房结细胞动作电位产生的影响。结果：用180μmol/L NiCl2灌流后窦房结自律细胞的VDD、APA、Vmax、RPF均明显下降（P＜0.01），APD、APD90显著延长，MDP、APD50均无明显改变（P＞0.05）。结论：氯化镍对窦房结自律细胞的动作电位0相和4相去极离子流有明显的抑制作用。
【关键词】 氯化镍；窦房结；电生理
The Influence of NiCl2 on Spontaneous Cells of Isolated Sinoatrial Node of Rabbit
node. Methods: The characteristics of intracellular action potential were recorded from sinoartial node of 20 rabbits with mircoelectrode technique, and also that of sinoartial node perfused with 180μmol/L NiCl2 were recorded. Results: After perfused with NiCl2,The VDD、APA、Vmax、RPF obviously decreased （P＜0.01） and the APD、APD90 were significant prolonged （P＞0.05）in pacemaker cells of sinoartial node.Conclusion: It appears that NiCl2 has notably inhibitive action on the ion beam taken place in the depolarization of phase 0 and phase 4 of pacemaker cells in sinoartial node.
【KEY WORDS】 Niekel chloride ；Sinoatrial node；Electrical physiology
随着电生理技术的迅猛，对心肌细胞离子通道的研究越来越深入。Ca2+通道就广泛存在于细胞膜上，Ca2+通道的类型有多种，如电压门控性通道和受体门控性通道，其中以电压依赖性的Ca2+通道中的T型（Ica?T）和L型（Ica?L）最为重要。二价阳离子Ni2+作为一种工具药，已用于心肌细胞的研究。现已证实，Ni2+可选择性的阻断T型Ca2+通道（Ica?T）。为进一步阐明氯化镍的作用机制，本实验采用常规玻璃微电极细胞内记录技术，观察其对家兔窦房结自律细胞动作电位的影响。
1 材料和方法
1.1 实验动物 体重2.5～3.5kg健康杂种家兔，雌雄不拘，由本校实验动物中心提供。
1.2 兔窦房结标本的制备 敲击家兔后脑致昏后迅速开胸取出心脏，置于纯氧饱和并加温至36℃左右的Locke液中，经冠状动脉冲洗后，将主动脉及右心室面朝上固定于标本盒内，于靠近心尖处剪开右心室，用一细玻璃棒从右心室插入上腔静脉，沿玻璃棒向上腔静脉方向顺势剪开右心耳，将右房前壁向左掀开，可见一相对粗大的界嵴，界嵴与上腔静脉之间的半透明组织即为窦房结。留取少量的界嵴剪下窦房结，用不锈钢针固定于标本槽底部的硅橡胶上，使用（36±0.5）℃的改良Locke液恒温、恒速灌流，流速5ml/min，灌流液中持续充以氧气。
1.3 窦房结细胞动作电位的记录 将标本置于标本槽中，用一微电极引导窦房结细胞的动作电位。细胞内玻璃微电极引导的电信号经DWF—3型微电极放大器放大后，一路输入监听器监听，另一路经高速数模转换器输入微机，自动显示电信号，用MAP2程序显示、采样、存储动作电位并进行分析其各项参数指标。如不能直接记录到自发电位，则需要进行电刺激，将刺激电极置于标本远离瓣膜一端的心肌组织上，给一波宽2ms、频率1Hz，二倍于阈强度的方波刺激，刺激时间由数秒至数分不等，直至诱发出稳定的自发节律，停止电刺激，待自发节律稳定后开始实验。
1.4 窦房结律细胞动作电位参数分析 放大后的窦房结自律细胞动作电位信号输入微机A/D转换器，采集动作电位波形，利用心肌细胞跨膜动作电位自动分析软件MAP2分析，测算窦房结细胞（SANC）动作电位的各项参数：最大舒张电位（MDP）、动作电位幅值（APA）、最大除极速率（Vmax）、舒张期除极速率（VDD）、自发放电频率（RPF）、动作电位时程（APD）、复极50%和90%时间（APD50和APD90）。
1.5 统计学处理 应用Excel统计工具进行动作电位的各观察 数据均用x±s表示，给因素前后各项指标采用自身配对t检验，检验水准设为0.05；表格绘制使用Word2000软件。2005年12月沈建昕等：氯化镍对家兔离体窦房结自律细胞的影响第6期2005年12月河北北方学院学报（医学版）第6期表1 NiCl2（180mol/L）对家兔窦房结起搏细胞动作电位的影响注：#P＜0.05 ，﹡P＜0.01
2 结果
氯化镍对窦房结自律细胞动作电位的影响 给予NiCl2 1min后，APA、Vmax、VDD下降，APD、APD90开始延长，自发节律不稳，出现逸搏，RPF显著减慢（P＜0.01 ）；6min时，上述指标变化幅值开始减小。MDP、APD50与正常对照相比无明显差异（P＞0.05）。冲洗30min，上述效应可部分恢复（见表1）。
3 讨论
研究表明：在豚鼠心肌细胞上存在有两种Ca2+通道，它具有不同的药物敏感性， L型（Ica?L）的生理作用更为显著，它主要与动作电位的幅度有关；T型（Ica?T）可能与自律细胞的自发活动及一些异常冲动的产生有一定关系［1，2］。实验表明，用NiCl2灌流后，显著降低窦房结自律细胞动作电位的幅度（APA）、0相最大上升速率（Vmax）、舒张期除极速率（VDD）和自发放电频率（RPF），其作用机制与Ca2+内流抑制有关。有实验证实［3］，Ni2+阻断T型Ca2+通道后，会出现RPF降低，APA减小，电位有时在静息电位出现停止。在给予180μmol/L浓度的NiCl2时，会出现明显的后超极化电位和后去极化电位，与我们的实验结果相符合。最新实验表明，低电压激活的Ica?T可触发肌膜下Ca2+的释放，后者又刺激Na+-Ca2+的交换，从而使起搏电位去极到阈电位水平，这一机制说明在正常的心脏起搏活动中，Ica?T和肌膜下细胞内Ca2+的释放起着很重要的作用［4］。Leive［5］认为Na+的进入通过提高细胞内Na+的浓度进一步激活反式Na+—Ca2+交换，使Ca2+内流而引起Ca2+释放。本实验APD、APD90明显延长，似对复极过程有抑制作用，这可能是由于在Ni2+的存在下，心肌细胞膜对K+通透性有不同程度的提高，还有可能是Ni2+抑制了细胞膜的钠泵活动［6］。
现已明确，心肌细胞Ca2+通道至少包括L型和T型两种钙离子流成分，哺乳动物的窦房结细胞的VDD是由T型Ca2+离子流和逐渐衰减的K+外向离子流构成的［7，8］
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