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作为胃肠道平滑肌的生理性刺激之一，牵张对胃肠功能的调节具有十分重要的意义。早期研究表明，机械性外力能够激活某些信号转导通路中的离子通道，例如，牵张细胞膜可激活钙通道、钾通道和毒蕈碱受体门控通道等。细胞骨架主要包括三种蛋白成分，即微丝、微管和中间丝纤维。它们组成一个复杂的网状结构，为细胞器之间的功能联系提供基础。牵张刺激能够改变细胞形状，相应地也能够改变细胞骨架蛋白的结构。早期研究证实，组成细胞骨架的微丝解聚时，可以抑制低渗刺激导致的细胞膜牵张对钙离子通道和ATP敏感钾离子通道的增强作用。本研究室前期研究发现，在低渗刺激导致细胞膜牵张的条件下，可以增强豚鼠胃窦环行平滑肌细胞毒蕈碱电流，其内在机制尚不完全清楚。本实验的目的主要在于研究在正常条件和细胞膜受到牵张的条件下，微丝对豚鼠胃窦环行平滑肌细胞毒蕈碱电流的调节作用，特别是微丝在低渗牵张增强毒蕈碱电流中的作用。本实验以豚鼠作为实验动物，采用II型胶原酶急性分离单个豚鼠胃窦部环行平滑肌细胞。急性分离后的肌细胞大多结构完整，且保持良好的生理功能。本实验采用传统全细胞模式的膜片钳技术，分别研究了在正常等渗条件下和低渗导致细胞膜牵张条件下，微丝与毒蕈碱电流之间的关系。统计学处理主要采用异体对照t检验，对低渗刺激时增加部分电流值的百分比进行统计学分析。采用的软件有Paint Brush、Origin3.73和SigmaPlot 4.01。<WP=6>实验结果如下：1. 当膜电位钳制在-20 mV时，细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol（卡巴胆碱，一种毒蕈碱受体激动剂）的等渗灌流液（290 mOsm），可以诱导出内向电流即毒蕈碱电流（ICch），其平均值为102±15 pA（n = 20）。2. 膜电位钳制在-20 mV，电极内液中给予0.5mmol/L GTP?S （Guanosine-5’- [?-thio] triphosphate,一种G蛋白激动剂），在细胞外等渗液（不含Carbachol）灌流条件下也可诱导出毒蕈碱电流，但其潜伏期要长于细胞外Carbachol诱导的ICch。细胞内给予GTP?S约35 min后出现一种缓慢的内向电流，一般在第8 分钟达到最大值。GTP?S诱导的毒蕈碱电流平均值为56.8±6.4pA（n = 10）。上述结果可证实G蛋白在毒蕈碱受体及其通道之间具有信号转导作用。3. 膜电位钳制在-20 mV，细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol的低渗灌流液 （202 mOsm），其ICch与等渗50 ?mol/L Carbachol（结果1）相比较增加了145±27%（P <0.05, n = 8）。4. 膜电位钳制在-20 mV，电极内液中给予0.5mmol/L GTP?S，细胞外给予不含Carbachol的低渗灌流液牵张细胞膜时，由GTP?S诱导的电流从56.8±6.4pA增至160.8±18.1pA，增加了183±30%（P <0.05, n = 8）。此结果表明牵张细胞膜对毒蕈碱通道的作用点位于G蛋白激活与毒蕈碱电流产生之间的某个环节。膜电位钳制在-20 mV，电极内液中加入微丝解聚剂20 μmmol/L Cytochalasin-B （Cyt-B），细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol的等渗灌流液，由Carbachol诱导的ICch不受影响，对照组和实验组电流值分别为102±15 pA与100±7.4 pA（P >0.05, n = 8）。结果表<WP=7>5. 明微丝在等渗条件下未参与对毒蕈碱受体门控通道的调节。6. 膜电位钳制在-20 mV，电极内液中给予20 μmmol/L Cyt-B，细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol的低渗灌流液，牵张刺激使ICch仅增加了70±6%，与对照组的增加值145±27%相比较，具有显著性差异（P <0.05, n = 8）。7. 膜电位钳制在-20 mV，电极内液中给予20 μmmol/L Phalloidin（一种微丝的稳定剂），细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol的等渗灌流液，由Carbachol诱导ICch明显受到抑制，其电流值对照组为102±15 pA，而实验组为74±5.4 pA，两组间具有显著性差异（P<0.05，n = 10）。8. 膜电位钳制在-20 mV，电极内液中给予20 μmmol/L Phalloidin，细胞外给予含50 ?mol/L Carbachol的低渗灌流液，牵张刺激使ICch增加了545±81%，与对照组增加值145±27%相比具有显著性差异 （P <0.05，n = 10）。由上述结果可得出以下结论：1. 在豚鼠胃窦环行肌细胞，当细胞外给予等渗液时，Carbachol或GTP?S均可诱导出毒蕈碱电流。2. 在豚鼠胃窦环行肌细胞，当细胞外给予低渗液导致细胞膜牵张时，可使由Carbachol或 GTP?S诱导的毒蕈碱电流增强。3. 在豚鼠胃窦环行肌细胞，其细胞骨架成分微丝很可能参与由低渗导致细胞膜牵张从而增强毒蕈碱电流的机制。