Backx P H, Gao W D, Azan-Backx M D, Marban E
Department of Medicine, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD 21205.
J Physiol. 1994 May 1;476(3):487-500. doi: 10.1113/jphysiol.1994.sp020149.
我们研究了2,3 - 丁二酮一肟(BDM)对大鼠心脏小梁力抑制的机制。通过离子导入法注射fura - 2盐来测量细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)。在收缩末期肌节长度为2.1 - 2.2微米时记录等长力。
细胞外钙离子浓度([Ca2+])为1 mM时,随着BDM浓度增加,峰值收缩力单调降低;在BDM浓度为5 mM和20 mM时,力分别为对照力的35%和1%。相比之下,仅在BDM浓度≥10 mM时,瞬态过程中的平均峰值[Ca2+]i才降低。
BDM以剂量依赖方式显著缩短收缩持续时间,而基础钙离子瞬变的时间进程无显著变化。收缩力持续时间的缩短远大于该试剂引起的峰值力降低所预期的值。
通过研究在不同细胞外[Ca2+]值下收缩力与钙离子瞬变之间的关系,探讨了BDM抑制力的机制。在存在BDM的情况下,与对照条件相比,峰值力与峰值[Ca2+]i之间关系的斜率降低。因此,钙离子瞬变的显著升高无法逆转在BDM存在时观察到的力的降低。
使用完整小梁中的雷诺丁强直收缩来测量稳态力 - [Ca2+]i关系,以研究BDM对收缩系统产生的直接抑制作用。与5 mM BDM对收缩力的影响相反,最大力仅降至对照的71%。此外,BDM使达到最大激活一半所需的[Ca2+]i(Ca50)增加,同时希尔系数略有降低。
BDM显著减慢强直收缩力的上升速率。在最大激活时,在5 mM BDM存在下,达到最大力90%所需的时间延长了3 - 8倍。这表明观察到的收缩力和稳态力降低可能是由于横桥附着动力学减慢所致,这与最近的生化研究一致。
使用收缩系统的协同横桥模型研究了改变的横桥动力学对BDM作用的贡献。在模型中改变横桥附着的速率常数以模拟报道的BDM的生化作用,再现了观察到的BDM的作用。(摘要截断于400字)