Schneider P, Hopp H H, Isenberg G
Department of Physiology, University of Cologne, Germany.
J Physiol. 1991;440:479-96. doi: 10.1113/jphysiol.1991.sp018720.
全细胞膜片钳技术与显微荧光光谱法(indo - 1)相结合,研究浴槽中添加ATP对豚鼠膀胱单个平滑肌细胞膜电流和细胞质钙离子浓度([Ca2 +]i)的影响。实验在22℃、细胞外钙离子浓度为3.6 mM的条件下进行。通过膜片电极用Cs +透析来降低叠加的钾电流。
在 - 60 mV时,ATP诱导出内向电流(Ins,ATP),该电流在0.4秒内达到峰值,然后衰减。Ins,ATP在1.1 microM - ATP时达到半最大激活,在50 microM - ATP时达到饱和,电流为 - 1.1±0.2 nA(平均值±标准误)。在细胞外钙离子浓度为3.6 mM时,Ins,ATP的反转电位(Erev)为 - 5±2 mV。根据细胞外钠离子浓度([Na +]o)或钙离子浓度([Ca2 +]o)变化时Erev的偏移,我们估计约7%的Ins,ATP由钙离子携带。
50 microM的ATP使[Ca2 +]i从静息时的130±40 nM瞬时升高至730±100 nM。在22℃时,[Ca2 +]i升高的速率与Ins,ATP的瞬时电流幅度成正比。然而,升温至36℃后这种关系消失了,此时Ins,ATP的峰值增加(Q10 = 1.25),但ATP诱导的[Ca2 +]i瞬时峰值降低(Q10 = 0.75)。我们认为升温至36℃刺激了钙离子的摄取和外流,以至于[Ca2 +]i峰值显著衰减。
通过比较Ins,ATP和L型钙通道电流(ICa)引起的[Ca2 +]i增量,评估了钙离子对Ins,ATP的贡献。对于相同的增量,Ins,ATP运输的电荷量是ICa的19倍。这个数字表明5.8±0.8%的Ins,ATP由钙离子携带,这可以转化为钠通透性与钙通透性之比约为1:1。
在浴槽中添加ATP期间,ICa峰值被抑制了80±15%。用40 mM - EGTA对细胞进行透析后,ICa的抑制作用降至20±8%,当细胞外钙离子被Ba2 +替代时,抑制作用为19±7%。这些结果与“钙离子使ICa失活”的假说一致。用20 mM - 咖啡因预处理耗尽细胞内钙离子储存,并没有显著减弱ATP诱导的[Ca2 +]i升高或ATP诱导的ICa抑制。
ATP诱导的[Ca2 +]i瞬时变化和ICa峰值的降低恢复过程相似。(摘要截选至400字)