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窦房结膜钟和钙钟在缺血条件下对细胞自律性的调控
1
作者 张虹 杨琳 +1 位作者 赵炜 郑霄 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期411-417,共7页
急性心肌缺血导致的窦性心动过缓甚至停搏在临床上较为常见,但对其微观机制尚缺乏足够的认识。在窦房结细胞动作电位动力学数学模型的基础上,通过提高胞外K+和胞内Na+浓度,增强L-型Ca2+电流ICaL,降低Na-Ca交换电流INCX以及T-型Ca2+电流I... 急性心肌缺血导致的窦性心动过缓甚至停搏在临床上较为常见,但对其微观机制尚缺乏足够的认识。在窦房结细胞动作电位动力学数学模型的基础上,通过提高胞外K+和胞内Na+浓度,增强L-型Ca2+电流ICaL,降低Na-Ca交换电流INCX以及T-型Ca2+电流ICaT模拟缺血,定量研究各因素对起搏细胞自律性的作用。另外,基于单域方程构建一维窦房结及心房组织模型,研究窦房结缺血时组织中的电传导状态以及钙钟的作用。结果表明,缺血时ICaL的增强以及胞外K+浓度的蓄积对自律性并无明显的影响。ICaT降低1倍后尽管可使起搏频率降低13%,而自律性仍可维持。但是,当细胞内Na+升高10%,或INCX减小55%后,会出现电位的振荡乃至停搏。进一步的研究说明,胞内Na+的蓄积间接地通过降低INCX对自律性产生调控作用。因此,INCX的降低应是缺血时造成窦性心动过缓及停搏的主要原因。研究表明,在缺血条件下,增强钙钟的活动有助于自律性和电传导的恢复,表明膜钟和钙钟的相互作用仍是构成细胞自动除极的重要基础。 展开更多
关键词 窦房结 膜钟 钙钟 缺血 动作电位模型
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Bmal1调控T型钙离子通道对慢性心衰室性心律失常昼夜节律的影响 被引量：9
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作者 俞灏 周子皓 +4 位作者 张南南 薛思源 钱智勇 王垚 邹建刚 《南京医科大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期610-618,共9页
目的:探究生物钟基因Bmal1调控T型钙离子通道(T-type calcium channel,TTCC)对慢性心衰(chronic heart failure,CHF)室性心律失常(ventricular arrhythmia,VA)昼夜节律的影响及可能的调控机制。方法:采用主动脉缩窄术(TAC)构建C57BL/6J... 目的:探究生物钟基因Bmal1调控T型钙离子通道(T-type calcium channel,TTCC)对慢性心衰(chronic heart failure,CHF)室性心律失常(ventricular arrhythmia,VA)昼夜节律的影响及可能的调控机制。方法:采用主动脉缩窄术(TAC)构建C57BL/6J小鼠慢性心力衰竭模型(CHF),设定假手术对照组(CON)及TTCC抑制剂米贝拉地尔(MIB)治疗组(CHF+MIB)。使用心脏超声评估各组小鼠心功能,免疫组织化学染色(IHC)及蛋白免疫印迹法(WB)测定心肌TTCC表达。使用程序性电刺激(PES)诱发室性心律失常(VA),采用WB及实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测心肌组织Bmal1、TTCC昼夜节律变化及关系。使用染色质免疫共沉淀技术(ChIP)揭示Bmal1调控TTCC的分子机制。结果:与CON组相比,CHF小鼠心脏收缩功能显著降低,心腔扩大且伴有明显心肌肥厚,心肌中TTCC表达量明显增加,行PES检测发现CHF小鼠VA发作率明显增加,且有昼夜节律差异,使用MIB可一定程度降低CHF小鼠VA的发生。Western blot及qRT-PCR结果提示CHF小鼠心肌中Bmal1及TTCC表达呈昼夜节律性变化,ChIP检测提示Bmal1可直接结合到TTCC启动子区域的E-box位点调控TTCC的转录。结论:CHF小鼠中,TTCC通道重新高表达且呈昼夜节律性,使用MIB可降低CHF小鼠VA发作,Bmal1可通过直接结合TTCC启动子区域的E-box位点调控TTCC的转录。 展开更多
关键词 室性心律失常 慢性心力衰竭 T型钙离子通道 生物钟
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纤维化对窦房结电生理特性的仿真研究
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作者 赵娇娇 高原 谢勤岚 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第5期701-708,共8页
基于人体窦房结细胞数据和成纤维细胞数据建立了强耦合的窦房结细胞-成纤维细胞的电生理仿真平台.应用该仿真平台对不同纤维化程度下离子通道的开放程度发生的变化进行了仿真实验,揭示了窦房结纤维化的相关机制,进一步证明了是钙钟特异... 基于人体窦房结细胞数据和成纤维细胞数据建立了强耦合的窦房结细胞-成纤维细胞的电生理仿真平台.应用该仿真平台对不同纤维化程度下离子通道的开放程度发生的变化进行了仿真实验,揭示了窦房结纤维化的相关机制,进一步证明了是钙钟特异性改变而导致窦房结的病理性纤维化,并且为窦房结细胞起搏机制中钙钟理论提供了有力支撑. 展开更多
关键词 仿真建模 纤维化 窦房结电生理 钙钟
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基于钙钟的窦房结二维组织建模及定量分析
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作者 张虹 李蕊娟 +1 位作者 黄欣 姚翠萍 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1152-1157,共6页
窦房结钙、膜钟控制自律性的新机制为揭示窦性心律失常提供了帮助,但目前钙钟动力学模型仅处于单细胞水平。本文构建了窦房结中心和边缘的单细胞模型,并按照指数形式改变中心到边缘细胞的膜电容、大小、电导及细胞间偶联电导,根据解剖... 窦房结钙、膜钟控制自律性的新机制为揭示窦性心律失常提供了帮助,但目前钙钟动力学模型仅处于单细胞水平。本文构建了窦房结中心和边缘的单细胞模型,并按照指数形式改变中心到边缘细胞的膜电容、大小、电导及细胞间偶联电导,根据解剖结构构建了窦房结和心房二维非匀质模型。采用五点差分和有限元方法分别对组织内细胞网格和边界进行处理。通过分段构造试函数的方法确定不规则的组织边界。定量实验表明,构建的中心和边缘单细胞模型的动作电位在幅度、周期、最大舒张期电位以及上升速率等方面符合相关报道。钙钟和膜钟对主导起搏位置和除极速率的作用以及房性早搏对窦房结自律性的影响等定量研究也符合相关实验研究。本模型为深入探讨钙、膜钟在窦房结自律性中的相对作用以及与心房电活动的关系提供了帮助,同时可为构建三维窦房结和心房器官模型等奠定基础。 展开更多
关键词 窦房结 钙钟 膜钟 细胞动力学模型 定量电生理
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