MECHANISM OF CONTRACTILE DEFICIT OF RAT HEART CELLS TO NOREPINEPHRINE WITH AGING

衰老过程中大鼠心脏细胞对去甲肾上腺素收缩性缺陷的机制

• 批准号: 3789878
• 负责人: R P XIAO
• 金额: --
• 依托单位: NATIONAL INSTITUTE ON AGING
• 依托单位国家: 美国
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 至
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/3789878
• 关键词: aging; calcium flux; calcium indicator; drug interactions; electrostimulus; heart cell; heart contraction; heart pharmacology; heart ventricle; laboratory rat; norepinephrine; sarcoplasmic reticulum; voltage /patch clamp

In both humans and animals the effectiveness of beta-adrenergic stimulation to augment the heart contraction strength declines with aging. We have investigated cellular mechanisms that may underlie the aging deficit. Twitch amplitude (TA), (%rest cell length), measured via photodiode array and cytosolic Ca2+ transient, indexed as transient in Indo-1 fluorescence ratio 410/940 micro(m) (IF) were measured in single ventricular myocytes of rats of varying age during electrical stimulation at 23 degrees C. The L type Ca2+ current (I(Ca), pA/pF) was measured in additional cells during voltage clamp from -40 to 0 mV for 200 msec at 0.5 Hz (CsCl, 120, ATP, 3, and EGTA 10 mM in pipette; CsCl 5, and Ca 1 mM in bath). With aging the maximum TA, IF and ICa response to NE (10-7M) are blunted. A (n=85), each age) IF (n=85, each age) Control (C) % C NE** Control (C) % C NE* 3 Mo 6.27+/-0.32 222.73+/-9.33 0.200+/-0.009 193.77+/-10.44 8 Mo 6.71+/-0.30 174.38+/-7.66 0.225+/-0.012 170.17+/-14.10 24 Mo 6.63+/-0.44 139.00+/-9.98 0.260+/-0.012 144.36+/-10.38 I(Ca) (n=20, each age) Control (C) % C NE** 3 Mo 5.32+/-0.53 235.83+/-20.19 8 Mo 5.36+/-0.42 179.46+/-12.79 24 Mo 5.33+/-0.61 156.71+/-14.07 Age effect *p<0.02; **p<0.001. Thus, the blunted Ta and CaT responses to NE with aging are due to a failure to sufficiently augment Ca2+ influx via I(Ca) to trigger Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum (SR) and to Ca2+ load the SR.

在人类和动物中， 增加心脏收缩强度的刺激随着年龄的增长而下降。 我们已经研究了可能导致衰老的细胞机制， 赤字 抽搐幅度（TA），（%静息细胞长度），通过 光电二极管阵列和细胞溶质Ca 2+瞬变，在 Indo-1荧光比率410/940 μ m（IF）在单个 不同年龄大鼠心室肌细胞在电刺激期间的变化 在23摄氏度。在离体培养的大鼠心肌细胞上测定L型Ca ~（2+）电流（I（Ca），pA/pF）。 电压钳位期间的额外细胞从-40到0 mV，持续200 msec，0.5 Hz（CsCl，120，ATP，3和EGTA 10 mM，移液管中; CsCl 5和Ca 1 mM， 浴）。 随着年龄的增长，对NE（10- 7 M）的最大TA、IF和伊卡响应分别为： 钝的 A（n=85），各年龄组） IF（n=85，各年龄） 对照（C） % C NE** 对照（C） % C NE* 3个月6.27+/-0.32 222.73+/-9.33 0.200+/-0.009 193.77+/-10.44 8个月6.71+/-0.30 174.38+/-7.66 0.225+/-0.012 170.17+/-14.10 24钼6.63+/-0.44 139.00+/-9.98 0.260+/-0.012 144.36+/-10.38 I（Ca）（n=20，每个年龄） 对照（C） % C NE** 3钼5.32+/-0.53 235.83+/-20.19 8个月5.36+/-0.42 179.46+/-12.79 24钼5.33+/-0.61 156.71+/-14.07 年龄效应 *p<0.02; **p<0.001。 因此，随着年龄的增长，Ta和CaT对NE的反应减弱是由于 未能通过I（Ca）充分增加Ca 2+内流以触发Ca 2 + 从肌浆网（SR）释放并使SR负载Ca 2+。