Journal of Gorgan University of Medical Sciences

fa ویژگی‌های فعالیت تک‌کانال کاتیونی شبکه آندوپلاسمی هپاتوسیت موش‌های صحرایی دیابتی‌شده با استرپتوزوسین Characteristics of hepatocyte rough endoplasmic reticulum single cationic channel in Streptozocin- induced diabetic Rats فیزیولوژی - فارماکولوژی Physiology - Pharmacology تحقيقي Original Articles زمینه و هدف : نقش کانال‌های&rlm; یونی&rlm; به‌طور فزاینده‌ای&rlm; در پاتوژنز بیماری&rlm;ها مورد توجه قرار گرفته است و در این میان کانال‌های&rlm; کاتیونی اهمیت ویژه‌ای دارند. دیابت ملیتوس بیماری&rlm; شایعی&rlm; است که ایجاد آن را به اختلال عملکرد کانال‌های&rlm; یونی&rlm; نسبت داده‌اند؛ ولی&rlm;&rlm; مشخص نیست که در دیابت چه تغییری&rlm; در کانال‌های&rlm; یونی&rlm; ارگانل‌های&rlm; داخل سلولی&rlm;&rlm; اتفاق می&rlm;‌افتد. این مطالعه به منظور ارزیابی ویژگی‌های فعالیت تک‌کانال کاتیونی شبکه آندوپلاسمی هپاتوسیت موش‌های صحرایی دیابتی‌شده با استرپتوزوسین انجام شد. روش بررسی : این مطالعه تجربی با استفاده از موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار با وزن تقریبی 10±190 گرم در دو گروه کنترل و دیابتی انجام شد. موش‌ها با تزریق یک دوز mg/kg 65 استرپتوزوسین (STZ) داخل صفاقی دیابتی شدند. استخراج وزیکول‌های شبکه آندوپلاسمی از طریق خارج کردن کبد موش صحرایی و هموژنیزه نمودن آن و سپس با انجام مراحل مختلف اولتراسانتریفیوژ صورت گرفت. غشاء دو لایه لیپیدی با استفاده از فسفاتیدیل‌کولین و بر روی&rlm; منفذی&rlm; به‌قطر 250 میکرومتر که بین دو محفظه cis و trans قرار داشت؛ تشکیل ‌شد. الحاق وزیکول‌های RER در BLM با سوزن دندانپزشکی و با لمس ملایم و ظریف غشاء انجام گرفت. برای تجزیه و تحلیل برخی از ویژگی‌های الکتروفیزیولوژیک فعالیت کانال از نرم‌افزار PClamp9 و آزمون آماری من‌ویتنی استفاده گردید. یافته‌ها : در گروه دیابتی دامنه جریانات عبوری از کانال در ولتاژهای بالاتر از 30+ میلی‌ولت در مقایسه با گروه کنترل تغییر آماری معنی‌داری پیدا نکرد؛ اما احتمال بازبودن کانال (Po) در این گروه به‌طور قابل توجهی کاهش یافت (P<0.05). تغییر شدیدتر فعالیت کانال مورد مطالعه در ولتاژهای پایین‌تر از پتانسیل معکوس دیده شد و علاوه بر افزایش آماری معنی‌دار Po کانال (P<0.05)، دامنه جریان کانال نیز به‌طور معنی‌داری کاهش نشان داد (P<0.05). میانگین دامنه جریان و احتمال باز بودن کانال در ولتاژ 40+ میلی‌ولت در گروه کنترل به‌ترتیب 2.14±17 پیکوآمپر و 0.01±0.68 که در گروه دیابتی به 2.5±18.5 و (P<0.05) 0.03±0.26 رسید؛ ولی در ولتاژ 10- میلی‌ولت متوسط دامنه جریان و Po کانال در گروه کنترل به‌ترتیب 2.14±-22.3 پیکوآمپر و 0.1 بود که در گروه دیابتی این مقادیر 0.08±13.1- و 0.03±0.62 تعیین شد. نتیجه‌گیری : به‌نظر می‌رسد که کانال کاتیونی RER در تغییرات متابولیکی ناشی از دیابت قندی دچار تغییرات می‌شود و احتمالاً دیابت از طریق ایجاد استرس‌های متابولیسمی سبب تغییر رفتار و نحوه باز و بسته شدن کانال کاتیونی RER می‌گردد. Background and Objective: The role of ion channels and particularly cationic channels in the pathogenesis of various diseases are being considered carefully. The diabetes mellitus is a common disease which is initiated by ion channel disturbances. This study was done to determine the characteristics of hepatocyte rough endoplasmic reticulum single cationic channel in Streptozocin- induced diabetic rats. Materials and Methods: This experimental study was done on 10 male adult Wistar rats and animals were randomly allocaied into diabetic and control groups. Diabetes induced by STZ (65 mg/kg/bw) intraperitounally. Rough endoplasmic reticulum vesicles were extracted following rat liver excision, homogenization and ultracentrifuging. The bilayer membrane formation was prepared by painting phosphatidylcholine on 250µM aperture in between Cis and Trans sides. The RER vesicles incorporation was performed through gentle and delicate touch of membrane using a dentistry needle. The Pclamp9 software was used for ion channel activity characteristic analysis. Results: The cationic channel current amplitude did not change significantly in voltages more than +3o mV but their open probability (Po) decreased in diabetic group (P<0.05). More severe changes in channel activity were seen in potentials less than the reverse potential. In addition to significant increase of channel Po (P<0.05), also, the channel unitary currents were significantly decreased (P<0.05). The mean current amplitude and channel open probability in voltage +40 mV were 17±2.14 pA and 0.68±0.01 in control group respectively, whereas, the values of these parameters reached to 18.5±2.5 and 0.26±0.03, respectively. In voltage -10 mV, the values of mean current amplitude and Po were -22.3±2.14 pA and <0.1 in control group, respectively but the values changed to -13.1±0.08 and 0.62±0.03 in diabetic group. Conclusion: It seems that RER cationic channel is involved in metabolic changes which cause by diabetes mellitus and this disease can cause probably a channel gating kinetic and behavior change by inducing metabolic stresses. شبکه آندوپلاسمی , کانال کاتیونی , ثبت از تک کانال , غشا دو لایه لیپیدی , دیابت ملیتوس Endoplasmic Reticulum, Cationic Channel, Single Channel Recording, Bilayer Lipid Membrane, Diabetes mellitus 1 9 http://goums.ac.ir/journal/browse.php?a_code=A-10-1-555&slc_lang=fa&sid=1 Ashrafpour M (PhD) دکتر منوچهر اشرف پور mnrashrafpour@yahoo.com 5900319475328460046606 5900319475328460046606 Yes Assistant Professor, Department of Physiology and Pharmacology, Cellular and Molecular Research Center, Babol University of Medical Sciences, Babol, Iran. استادیار گروه فیزیولوژی و فارماکولوژی ، مرکزتحقیقات سلولی و مولکولی ، دانشگاه علوم پزشکی بابل Sepehri H (PhD) دکتر حمید سپهری 5900319475328460046607 5900319475328460046607 No Assistant Professor, Department of Physiology, Neuroscience Research Center, Golestan University of Medical Sciences, Gorgan, Iran. استادیار گروه فیزیولوژی ، مرکز تحقیقات علوم اعصاب ، دانشگاه علوم پزشکی گلستان Eliassi A (PhD) دکتر افسانه الیاسی 5900319475328460046608 5900319475328460046608 No Assistant Professor, Neuroscience Research Center and Department of Physiology, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. استاد گروه فیزیولوژی ، مرکز تحقیقات علوم اعصاب ، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی Saghiri R (PhD) دکتر رضا صغیری 5900319475328460046609 5900319475328460046609 No Assistant Professor, Department of Biochemistry, Pasteur Institute, Tehran, Iran. استادیار گروه بیوشیمی ، انستیتو پاستور ایران Fahanik Babaei J (MSc) جواد فحانیک بابایی 5900319475328460046610 5900319475328460046610 No MSc in Biology, Neuroscience Research Center and Department of Physiology, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran. کارشناس ارشد ، گروه فیزیولوژی ، مرکز تحقیقات علوم اعصاب ، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی