전체 세포 패치 클램프 기술을 통한 H9C2 심근 세포에 전압 의존적 칼륨 전류 기록

Hong Jiang; Yating Zhang; Ya Hou; Lijun Li; Sanyin Zhang; Yi Zhang; Xianli Meng; Xiaobo Wang

doi:10.3791/64805

방법 논문

전체 세포 패치 클램프 기술을 통한 H9C2 심근 세포에 전압 의존적 칼륨 전류 기록

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DOI:

10.3791/64805

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2022년 11월 11일

Hong Jiang^*¹ , Yating Zhang^*¹ , Ya Hou¹ , Lijun Li² , Sanyin Zhang³^,⁴ , Yi Zhang⁵ , Xianli Meng¹^,³^,⁴ , Xiaobo Wang⁴

¹State Key Laboratory of Southwestern Chinese Medicine Resources, School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ²Chengdu Techman Instrument Co., Ltd., ³Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ⁴Research Institute of Integrated TCM & Western Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ⁵School of Ethnic Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 프로토콜은 전체 세포 패치 클램프 기술을 사용하여 H9c2 심근 세포에서 전압 게이트 칼륨 (Kv) 채널 전류의 실시간 및 동적 획득을위한 효율적인 방법을 설명합니다.

초록

심근 세포막의 칼륨 채널은 세포 전기 생리 학적 활동의 조절에 중요한 역할을합니다. 주요 이온 채널 중 하나인 전압 게이트 칼륨(Kv) 채널은 약물로 인한 심근 손상 및 심근 경색과 같은 일부 심각한 심장 질환과 밀접한 관련이 있습니다. 본 연구에서, H9c2 심근 세포에서 Kv 채널 전류 (I_Kv)에 대한 1.5 mM 4- 아미노 피리딘 (4-AP, 광범위 칼륨 채널 억제제) 및 아코 니틴 (AC, 25 μM, 50 μM, 100 μM 및 200 μM)의 효과를 결정하기 위해 전체 세포 패치 클램프 기술을 사용하였다. 4-AP는 I Kv를 약 54% 억제한 반면, I_Kv에 대한 AC의 억제 효과는 용량 의존적 경향을 나타냄을 알 수 있었다(25μM에 대해서는 효과 없음, 50μM에 대해서는 30% 억제율, 100μM에 대해서는 46% 억제율 및 200μM에 대해서는 54% 억제율). 더 높은 감도와 정밀도의 특성으로 인해이 기술은 심장 독성 및 이온 채널을 표적으로 삼는 민족 의학의 약리학 적 효과에 대한 탐구를 촉진 할 것입니다.

서론

이온 채널은 세포막의 지질 이중층에 내장 된 특수 통합 단백질입니다. 활성화제의 존재 하에서, 이러한 특수 통합 단백질의 중심은 고도로 선택적인 친수성 기공을 형성하여, 적절한 크기 및 전하의 이온이 수동^{수송 방식으로 통과}하도록 한다1. 이온 채널은 세포 흥분성과 생체 전기의 기초이며 다양한^{세포 활동에서} 중요한 역할을 합니다2. 심장은 활동 전위³에 의해 시작된 흥분-수축 결합 과정으로 인한 규칙적인 수축을 통해 다른 기관에 혈액을 공급합니다. 이전 연구에 따르면 심근 세포의 활동 전위 생성은 세포 내 이온 농도의 변화로 인해 발생하며 인간 심근 세포에서 Na +,^{Ca 2+} 및 K ⁺ 이온 채널의 활성화 및 비활성화는 특정 시퀀스 ^4,5,6에서 활동 전위의 형성으로 이어집니다. 교란된 전압 게이트 칼륨(Kv) 채널 전류(I_Kv)는 정상적인 심장 리듬을 변화시켜 주요 사망 원인 중 하나인 부정맥을 유발할 수 있습니다. 따라서....