2型糖尿病大鼠心室肌细胞离子通道功能和表达变化

目的:探讨2型糖尿病大鼠心室肌细胞离子通道电流及其相关蛋白表达的改变.方法:采用Zucker糖尿病肥胖(Zucker diabetic fatty,ZDF)大鼠建立2型糖尿病大鼠模型,Zucker瘦型(Zucker lean,ZL)大鼠为对照组.采用急性酶解法分离大鼠单个心室肌细胞,采用全细胞膜片钳技术记录其动作电位、L型钙通道电流(ICa-L)及瞬时外向钾电流(Ito)的变化;提取大鼠心肌组织蛋白,采用Western blot检测心肌细胞肥大标志物β-肌球蛋白重链(β-myosin heavy chain,β-MHC)和心房钠尿肽(atrial natriuretic peptide,ANP),以及L型钙通道(Cav1.2)和钾通道(Kv4.3)的蛋白表达水平.结果:用高脂饮食诱导ZDF大鼠成功建立2型糖尿病模型;与ZL大鼠相比,ZDF大鼠心室肌细胞的动作电位时程显著延长,ICa-L和Ito密度显著降低[峰值分别为(?5.96±0.37)pA/pF vs(?4.92±0.30)pA/pF,(12.43±0.86)pA/pF vs(7.48±0.58)pA/pF,均P<0.05];与ZL大鼠相比,ZDF大鼠心肌组织中β-MHC和ANP的表达水平明显增加,伴有Cav1.2和Kv4.3蛋白表达下降(P<0.05).结论:与ZL大鼠相比,2型糖尿病大鼠心肌细胞肥大,心室肌细胞动作电位时程延长,ICa-L和Ito密度及其相关蛋白表达水平降低,提示糖尿病大鼠心室肌细胞发生电生理重构.