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羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)在生物学中的应用

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羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)在生物学中的应用

2021/08/11 17:05
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羟乙基哌嗪乙磺酸HEPES)是一种广泛应用的缓冲剂,其缓冲能力强大(pH6.8~8.2),受外界因素影响小,不形成缓冲剂-金属离子复合物。多被广泛用于生理、生化、药理研究中。其实,它不止这些应用,在我们生物学中也有它的踪迹

阻断阴离子通道

HEPES是一种常用的灌流液pH稳定剂,含有155mmol/L HEPES的灌流液(简称HBM)可以阻断乙酰胆碱透导的耳蜗神经元去极化电流10mmol/L HEPES的HBM可以对果蝇神经元的Cl-通道产生电压依赖性的阻断作用,表现为通道电流的下降。细胞膜的内面暴露于HBM中时,阻断作用尤为显著,而用不含缓冲剂的灌流液冲洗后,可以取消这种作用。HEPES对外向整流阴离子通道的阻断作用。无论是细胞膜的内面还是外面,HEPES对这种通道都有阻断作用。

影响培养细胞的生长

内皮细胞在HEPES培养液中培养时,细胞的生长受到抑制,内皮细胞可以产生O2-,而HEPES则促使O2-产生增多。过多的O2-引起内皮细胞内毒性产物如H2O2OH-等物质增多从而使其生长受到抑制和毒害。HEPES还可以引起培养细胞RNA转录的异常。

抑制平滑肌肌力

5.0mmol/L的HBM与BBM比较,去甲肾上腺素(NE)诱导的HBM中的大鼠主动脉条收缩力明显小于BBM中的对照组肌力,而且血管条自发收缩的频率也相应变慢,将HBM换成BBM,则可完全取消这种效应。使用多种受体阻断剂,均不能去除HEPES的这种抑制效应,表明这种抑制可能不是由受体介导所致在大鼠输精管也观察到类似的效应。

影响血液凝固时间

临床上有时将HEPES作为凝血实验中血浆样品的稳定剂。研究发现,HEPES可以缩短凝血酶原时间以及纤维蛋白聚合时间(FMP),以至于掩盖了不正常的结果。对于一些肝脏疾病(伴低纤维蛋白血症)及一些获得性低纤维蛋白血症,由于HEPES掩盖了FMP的异常,从而纠正了延长的凝血时间,致使不能正确诊断。

HEPES的其它作用

HEPES作缓冲剂的灌流液在Ach对蛙半规管神经元冲动的发放率影响实验中,在BBM中,Ach对神经元冲动发放率可产生兴奋和抑制的双向作用,而在HBM中Ach只产生抑制作用,这种作用同加入阿托品的效应一致。作者认为HEPES是哌嗪的衍生物,哌嗪有抗胆碱作用,所以HEPES可能具有M受体拮抗作用。

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