论文摘要
硫化氢（Hydrogen Sulfide, H2S）是继一氧化氮（Nitric Oxide, NO）、一氧化碳（Carbon Monoxide, CO）之后的第三种内源性气体信号分子,发挥着重要的生理功能。H2S可通过开放ATP敏感性钾离子通道（KATP通道）和抑制细胞外钙内流,发挥舒血管效应。KATP通道在心脏细胞中有广泛分布,其开放是一种重要的心脏内源性保护机制。近来有研究表明,H2S可以通过KATP通道在心脏中发挥负性肌力作用,而且可以由心脏组织内源性产生,调节心脏功能。内源性H2S可以由两种磷酸吡哆醛-5′-磷酸依赖性酶,即胱硫醚-β-合成酶（CBS）和胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）催化合成,在心脏组织和动静脉组织中由CSE催化产生。但目前,关于H2S对心肌细胞电生理效应的研究和报道较少。本研究旨在通过应用细胞内微电极技术观察H2S对不同类型的心肌细胞的电生理效应,并探讨其可能的作用机制。1硫化氢对离体豚鼠乳头肌的电生理效应目的:旨在观察H2S对离体豚鼠乳头肌细胞的电生理效应。方法:应用细胞内微电极技术,记录细胞放电。使用我研究室自行设计的心脏细胞跨膜动作电位采样、处理系统对细胞动作电位各参数进行采集、记录和分析。结果:（1）H2S（50μmol/L）使乳头肌细胞的动作电位平台期（PPD）由120.6±3.1 ms降至109.9±3.3 ms （P <0.01）,复极化50%时间（APD50）由157.2±3.8 ms降至144.7±3.9 ms （P <0.01）,复极化90%时间（APD90）由179.3±3.6 ms降至167.6±2.9 ms （P <0.01）,动作电位时程（APD）由190.1±4.1 ms降至179.2±4.6 ms （P <0.05）; H2S（100μmol/L）使PPD由120.6±3.1 ms降至97.2±3.8 ms （P <0.01）, APD50由157.2±3.8 ms降至129.0±4.5 ms （P <0.01）, APD90由179.3±3.6 ms降至153.8±4.1 ms （P <0.01）, APD由190.1±4.1 ms降至166.2±3.7 ms （P <0.01）; H2S（200μmol/L）使PPD由120.6±3.1 ms降至71.7±3.6 ms （P <0.001）, APD50由157.2±3.8 ms降至98.3±4.2 ms （P <0.001）, APD90由179.3±3.6 ms降至122.8±3.8 ms （P <0.001）, APD由190.1±4.1 ms降至135.2±3.5 ms （P <0.001）,此外还使动作电位幅值（APA）由119.0±3.1 mV降至116.3±2.3 mV （P <0.05）。（2）对于部分去极化乳头肌,H2S（100μmol/L）使PPD由98.2±4.2 ms降至78.4±4.3 ms （P <0.01）, APD50由130.1±5.6 ms降至106.3±5.7 ms （P <0.01）, APD90由142.3±5.4 ms降至119.0±6.2 ms （P <0.05）, APD由154.5±5.3 ms降至127.9±4.9 ms （P <0.01）, APA由91.3±2.8 mV降至80.4±2.1 mV （P <0.01）,超射值（OS）由35.8±3.1 mV降至25.9±3.8 mV （P <0.001）,零相最大上升速度（Vmax）由31.8±5.1 V/s降至17.5±4.5 V/s （P <0.01）。（3）应用KATP通道阻断剂格列苯脲（Gli; 20μmol/L）,可部分地阻断H2S对乳头肌细胞的电生理效应。（4）应用L-型钙通道开放剂Bay K8644（0.5μmol/L）,可部分地阻断H2S对乳头肌细胞的电生理效应。（5）应用加入Gli（20μmol/L）的无钙K-H液灌流标本,可完全阻断H2S对乳头肌细胞的电生理效应。（6）胱硫醚-γ-裂解酶的不可逆抑制剂DL-propargylglycine（PPG;200μmol/L）,可延长正常乳头肌的动作电位时程。结论:H2S可能通过兴奋KATP通道促进K+外流且同时通过抑制Ca2+内流,进而影响豚鼠乳头肌的电生理效应;在乳头肌中内源性产生的H2S可能发挥着重要的电生理作用。2硫化氢对家兔窦房结起搏细胞的电生理效应目的:旨在观察H2S对家兔窦房结起搏细胞的电生理效应。方法:应用细胞内微电极技术,记录细胞放电。使用我研究室自行设计的心脏细胞跨膜动作电位采样、处理系统对细胞动作电位各参数进行采集、记录和分析。结果:（1）H2S（50μmol/L）使窦房结起搏细胞的4相去极化速率（VDD）由63±12 mV/s降至49±13 mV/s （P <0.05）,起搏放电频率（RPF）由179±14 beat/min降至163±13 beat/min （P <0.05）; H2S（100μmol/L）使VDD由63±12 mV/s降至38±10 mV/s （P <0.01）, RPF由179±14 beat/min降至151±10 beat/min （P <0.01）; H2S（200μmol/L）使VDD由63±12 mV/s降至22±11 mV/s （P <0.01）, RPF由179±14 beat/min降至134±16 beat/min （P <0.01）。（2）应用KATP通道阻断剂格列苯脲（Gli; 20μmol/L）,可阻断H2S对家兔窦房结起搏细胞的电生理效应。（3）应用If电流的阻断剂氯化铯（CsCl; 2 mmol）,对H2S的上述电生理效应无影响。（ 4 ）胱硫醚-γ-裂解酶的不可逆抑制剂DL-propargylglycine（PPG;200μmol/L）,对家兔窦房结起搏细胞的动作电位参数无影响。结论:H2S对家兔窦房结细胞有负性变时作用,这些效应可能与其开放KATP通道,增加K+外流有关,与If电流无关。并且在我们的实验中,在窦房结细胞内,未发现有通过CSE催化产生的内源性H2S对细胞发挥电生理效应。
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