Eisner D A, Lederer W J
J Physiol. 1980 Jun;303(1):441-74. doi: 10.1113/jphysiol.1980.sp013298.
使用双微电极电压钳技术对绵羊心脏浦肯野纤维中的钠泵进行研究。
将细胞外钾浓度K降至零并持续2分钟或更长时间后,随后添加一种“激活阳离子”(已知在其他制剂中可激活钠泵)会使外向电流产生短暂增加。这种外向电流瞬变会被10(-5)M的毒毛花苷消除(参见Gadsby和Cranefield,1979a)。
得出的结论是,这种外向电流的短暂增加是由于暴露于0-K(o)后细胞内Na升高对钠泵产生短暂刺激的结果。尽管这种电流瞬变可能反映了生电钠泵的活性,但很难用钾作为激活阳离子来证实这一点。这是由于钠泵重新激活期间发生的细胞外钾耗竭以及这种钾耗竭在浦肯野纤维电流-电压关系中产生的后续变化。
在研究外向电流的短暂增加时,已使用Rb(o)或Cs(o)代替K(o)来重新激活钠泵。在将制剂暴露于不含此类“激活阳离子”的溶液后添加这两种阳离子中的任何一种时,外向电流瞬变在很宽的电位范围(-90至+10 mV)内相对与电压无关。得出的结论是,添加Rb(o)或Cs(o)后,外向电流的短暂增加是生电钠泵电流短暂增加的直接量度。
在0-40 mM范围内增加Rb或Cs会增加生电钠泵电流瞬变的衰减速率。使用一个简单模型(参见Rang和Ritchie,1968)表明,生电钠泵电流瞬变的衰减速率常数是钠泵外部位点激活程度的良好量度。在给定的激活阳离子浓度下,Rb(o)比Cs(o)对钠泵的激活作用更大。Rb(o)的K(0.5)为6.3 mM,Cs(o)的K(0.5)为14.2 mM。Li(o)对钠泵的激活作用比Rb(o)和Cs(o)弱。
钠泵的耦合比在2-40 mM范围内与Rb(o)或Cs(o)无关。此外,与Gadsby和Cranefield(1979a)的结果一致,在所考虑的范围内耦合比与Na(i)无关。
生电钠泵电流瞬变的Q(10)在26-46摄氏度的温度范围内在1.6至2.3之间变化。
获得的最大钠泵电流约为0.78 μA cm(-2)。假设耦合比为3Na/2K,估计钠离子进入细胞的速率约为23 p-摩尔 cm(-2) 秒(-1)。假设钠泵周转数为150秒(-1),我们估计每平方微米细胞表面约有1000个钠泵位点。
我们得出结论,当使用Rb或Cs作为“激活阳离子”时,生电钠泵电流瞬变是钠泵活性的良好量度。这种量度可用于完整制剂中,以研究钠泵速率与其他细胞事件(如张力调节)之间的关系(Eisner和Lederer,1980)。