线粒体三磷酸腺苷敏感钾离子通道在大鼠心肺复苏后急性肾损伤中的作用研究

目的 探索线粒体ATP敏感钾离子通道(mitoKATP)在大鼠心肺复苏后急性肾损伤(AKI)中的作用。方法 采用窒息法建立大鼠心脏骤停-心肺复苏模型,将50只健康成年雄性Sprague Dawley(SD)大鼠随机分为左西孟旦治疗(levo)组、mitoKATP通道激动(mito)组、肌膜KATP通道激动(sarc)组、空白对照(control)组和假手术(sham)组,每组各10只。levo组采用左西孟旦干预,mito组在左西孟旦干预的基础上予sarcKATP抑制剂HMR-1098处理,sarc组在左西孟旦干预的基础上予mitoKATP抑制剂5-HD处理。心肺复苏6 h后收集5组大鼠样本,检测大鼠血清肌酐(sCr)、尿素氮(BUN)、IL-1β、IL-6和TNF-α水平,H-E染色观察肾脏组织损伤情况,采用分光光度法检测线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ活性,免疫印迹实验检测凋亡相关蛋白cleaved caspase 3表达水平。结果 与sham组比较,control组大鼠心肺复苏6 h后sCr和BUN水平均显著升高(P值均<0.05)。与control组比较,levo组和mito组sCr、BUN水平均显著降低(P值均<0.05);而sarc组sCr和BUN水平的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。与control组比较,levo组和mito组肾小管轻度扩张,管型明显减少;而sarc组大鼠肾组织结构变化与control组相似。levo组和mito组IL-1β、IL-6和TNF-α水平均较control组显著降低(P值均<0.05),而sarc组与control组间的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。与sham组比较,control组肾组织cleaved caspase 3相对表达量显著增加(P<0.05);与control组比较,levo组和mito组cleaved caspase 3相对表达量均显著减少(P值均<0.05),而sarc组肾组织cleaved caspase 3相对表达量的差异无统计学意义(P>0.05)。与sham组比较,control组线粒体复合物Ⅰ、Ⅱ活性显著受到抑制(P值均<0.05);与control组比较,levo组和mito组线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅱ活性均显著增强(P值均<0.05),而sarc组线粒体呼吸链复合物活性的差异无统计学意义(P值均>0.05)。结论 mitoKATP开放能够抑制炎症反应,减少肾组织细胞凋亡,改善肾脏线粒体功能,缓解大鼠心肺复苏后AKI。

硫化氢对大鼠主动脉平滑肌细胞三磷酸腺苷敏感的钾离子通道基因表达的影响

目的研究硫化氢(H2S)对大鼠主动脉平滑肌细胞(ASMC)三磷酸腺苷(ATP)敏感的钾离子通道(KATP)内向整流性钾通道亚基(Kir6.1)和磺脲类受体亚基(SUR2B)基因表达的影响。方法采用SD雄性大鼠,贴块法原代培养ASMC,实验用4、5代细胞,分为H2S实验组和阴性对照组,分别同步化24h后,在H2S实验组中分别加入终浓度为10-5、10-4及10-3mol/L的H2S供体硫氢化钠,阴性对照组加入等体积的9g/L盐水,H2S实验组和阴性对照组继续处理24h。采用形态学观察和细胞免疫化学方法鉴定ASMC及纯度,采用细胞免疫化学方法鉴定KATP的SUR2B亚基和Kir6.1亚基在平滑肌细胞的表达定位;采用实时荧光定量PCR法分别检测各组细胞KATP24h后Kir6.1亚基和SUR2B亚基mRNA表达水平。结果镜下可见ASMC呈典型峰-谷状生长,经抗α平滑肌肌动蛋白单克隆抗体对培养的第4代ASMC进行免疫细胞化学染色,97%以上的细胞为阳性。应用SUR2B和Kir6.1纯化多克隆抗体对ASMC进行免疫细胞化学染色,发现SUR2B亚基和Kir6.1亚基分别在ASMC胞膜和胞质有阳性表达,而胞核无阳性表达;H2S实验组KATPSUR2B mRNA和Kir6.1mRNA表达水平较阴性对照组KATPSUR2B mRNA和Kir6.1mRNA表达水平显著增加,而且呈剂量依赖性。结论H2S能对KATP通道基因水平进行调节,H2S供体能使大鼠ASMCKATP通道SUR2B亚基和Kir6.1亚基mRNA表达上调,并在10-5～10-3mol/L呈质量浓度依赖性。

三磷酸腺苷敏感性钾离子通道在外源性硫化氢抑制高糖诱导的成骨细胞损伤中的作用

目的研究三磷酸腺苷敏感性钾离子通道(KATP)在硫化氢(H2S)抑制高糖(HG)诱导的成骨细胞损伤中的作用。方法原代培养大鼠下颌骨成骨细胞并鉴定,将成骨细胞给予HG、H2S、KATP通道开放剂吡拉地尔(Pia)、阻断剂格列本脲(Gli)处理后,用Western blot检测KATP通道蛋白的表达水平,同时采用CCK8、实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、茜素红S染色分析方法检测其对成骨细胞增殖、分化及矿化的影响。结果细胞KATP通道蛋白的表达水平在HG的影响下明显降低,H2S预处理明显抑制HG对KATP通道蛋白的下调作用和对成骨细胞增殖的影响,并防止HG引起的成骨细胞分化和矿化的减少;相反,KATP通道阻断剂能明显阻断H2S对成骨细胞的上述保护作用。结论 H2S通过KATP通道抑制了HG诱导的成骨细胞损伤。

线粒体三磷酸腺苷敏感性钾通道在未成熟心肌缺血预处理中的作用

目的探讨线粒体三磷酸腺苷敏感性钾通道（mitoKATP）在未成熟心肌预处理保护中的作用，为未成熟心肌的保护提供依据。方法采用Langendorff离体心脏灌注模型，将24只新生（出生14～21d）日本长耳大白兔按随机数字表法分为4组：缺血／再灌注组（I／R组），心脏缺血预处理组（E1组），mitoKATP阻滞剂5-hydroxydecanoate（5-HD）＋心脏缺血预处理（E2组），mitoKATP通道开放剂Diazoxide（Diaz）预处理组（E3组）；检测心脏功能恢复率、心肌含水量、血清肌酸激酶和乳酸脱氢酶漏出率、三磷酸腺苷（ATP）含量、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、心肌细胞内Ca^2＋含量、心肌线粒体Ca^2＋含量、心肌线粒体Ca^2＋-三磷酸腺苷酶活性（Ca^2＋-ATPase）、心肌线粒体合成ATP的能力；电子显微镜观察心肌超微结构。结果E1组、E3组心功能恢复优于I／R组和E2组，心肌含水量低于I／R组和E2组（P〈0．05）；E1组、E3组三磷酸腺苷含量、超氧化物歧化酶活性、心肌线粒体Ca^2＋-ATPase活性、心肌线粒体合成ATP的能力均优于I／R组和E2组（P〈0．05），丙二醛含量、血清肌酸激酶和乳酸脱氢酶漏出率、心肌细胞内Ca^2＋含量、心肌线粒体Ca^2＋含量低于I／R组、E2组（P〈0．05）；E1组、E3组心肌超微结构损伤较I／R组和E2组明显减轻。结论心肌缺血预处理对未成熟心肌具有明显的保护作用，其机制可能是通过mitoKATP通道的开放起作用。

过敏性哮喘豚鼠气道平滑肌三磷酸腺苷敏感钾通道动力学特性

目的探讨过敏性哮喘豚鼠气道平滑肌三磷酸腺苷敏感钾通道(KATP通道)的单通道动力学特性变化。方法将12只4月龄豚鼠随机分为对照组和过敏性哮喘组,每组6只。急性分离出豚鼠3～4级支气管的平滑肌细胞,应用膜片钳内面向外式记录气道平滑肌KATP通道单通道电流,并分析其动力学特性。结果当钳制电压在-60 mV时,过敏性哮喘组通道平均开放时间明显短于对照组(P<0.05);当钳制电压在-40 mV和-60 mV时,过敏性哮喘组通道平均关闭时间明显长于对照组(P<0.05)。当钳制电压在-40 mV和-60 mV时,过敏性哮喘组通道开放概率明显低于对照组(P<0.01)。结论过敏性哮喘时KATP通道单通道动力学特性发生改变,使气道平滑肌对抗去极化能力减弱,可能是气道高反应性中平滑肌收缩反应增强的重要原因之一。

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂对大鼠脑缺血再灌注后神经元凋亡及天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-8表达的影响

目的 研究三磷酸腺苷敏感性钾通道(KATP)开放剂对大鼠脑缺血再灌注后神经元凋亡和天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶(caspase)-8 表达的影响.方法 200只Wistar雄性大鼠随机分为假手术组、对照组、KATP开放剂预处理组(开放剂组)及KATP开放剂+阻断剂预处理组(阻断剂组).应用线栓法制备大鼠大脑中动脉缺血再灌注模型,应用原位末端标记法(TUNEL)、免疫组化染色、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测脑缺血再灌注后各组脑组织凋亡细胞数和caspase-8 mRNA及蛋白的表达.结果 (1)缺血再灌注12 h、24 h、48 h、72 h各时间点凋亡细胞数,开放剂组较对照组和阻断剂组显著减少(P＜0.05～0.01),阻断剂组与对照组间各时间点差异无统计学意义.(2)缺血再灌注12 h、24 h、48 h、72 h各时间点caspase-8蛋白表达,开放剂组显著低于对照组和阻断剂组(P＜0.05～0.01),阻断剂组与对照组间各时间点差异无统计学意义.(3)缺血再灌注各时间点caspase-8 mRNA表达,开放剂组均显著低于对照组和阻断剂组(均P＜0.01), 阻断剂组与对照组各时间点相比差异无统计学意义.结论 KATP开放剂能显著减少脑缺血再灌注后神经元凋亡和caspase-8 mRNA及蛋白的表达;KATP开放剂可能通过抑制死亡受体通路发挥脑保护作用.

硫化氢对大鼠心房肌细胞三磷酸腺苷敏感性钾通道电流的影响

目的观察内源性及外源性硫化氢(H2S)对大鼠离体心房肌细胞三磷酸腺苷(ATP)敏感性钾通道(KATP)外向电流的影响,以探讨H2S对心房肌细胞的作用。方法对大鼠离体心脏采用胶原酶酶解法得到单个心房肌细胞,采用膜片钳全细胞技术记录H2S生成酶——胱硫醚-γ-裂解酶的不可逆抑制剂DL-propargylglycine(PPG)用药前、用药后5,10,15,20,25 min及不同浓度外源性H2S的供体硫氢化钠(NaHS)干预前后的KATP电流。结果经200μmol/L PPG干预后KATP峰电流密度(+70 mV)显著减小(6.906 6±1.902 9 pA/pF vs 3.924 4±0.988 5 pA/pF,P<0.01),且具有时间依赖性。经9.375,18.75,37.5,75,150μmol/L NaHS干预后KATP峰电流密度呈浓度依赖性增大,至150μmol/L时峰电流密度明显增大(6.5974±1.1527 pA/pF vs 10.463 1±2.329 7 pA/pF,P<0.01)。结论内源性及外源性H2S均可以开放大鼠离体心房肌KATP通道,使KATP电流增加。

线粒体、线粒体三磷酸腺苷敏感性钾通道与心肌保护

线粒体是真核细胞中重要和独特的细胞器 ,在细胞凋亡和坏死过程中都发挥着关键作用。对心肌缺血再灌注 (ischemia reperfusion ,I/R)损伤机制的研究也表明 ,线粒体的功能损害是导致I/R心肌不可逆损伤的重要原因之一。

三磷酸腺苷敏感的钾通道与心肌保护

三磷酸腺苷敏感的钾通道(KATP)可分为质膜KATP(sarcKATP)和线粒体KATP(mi-toKATP),结构尚不十分清楚。KATP的开放与心肌缺血预适应有关,可抑制心肌细胞凋亡、减小梗死面积、提高心功能恢复率,目前推测KATP的心肌保护作用与mitoKATP开放有关。

出血性脑梗死大鼠脑损伤机制及三磷酸腺苷敏感性钾通道的作用

目的:验证KATP通道是否参与出血性脑梗死的病理过程,探讨HI继发脑损伤的机制.方法:健康雄性Spra-gue-Dawley大鼠96只,随机分为出血性脑梗死(hemorrhagic infarction,HI)组、单纯脑梗死(cerebral infarction,CI)组、格列苯脲(Glibenclamide,Gli)干预(Gli+HI,GH)组和假手术(Sham)组.应用两步法建立HI大鼠模型.术后3,6,12,24h进行神经功能评分、脑组织含水量及脑组织三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphatase,ATPase),琥珀酸脱氢酶(succinic dehydrogenase,SDH),丙二醛(malondialdehyde,MDA)测定.结果:HI组和CI组大鼠术后各时间点神经功能评分、脑组织含水量差别无统计学意义(P>0.05).HI组大鼠脑组织AT-Pase活性术后12,24h高于CI组(P<0.05),SDH活性术后24h高于CI组(P<0.05),MDA含量术后12h低于CI组(P<0.05);以上现象均可被Gli取消.结论:应用两步法制作的HI大鼠模型较为稳定、可行.CI后继发中等量出血后早期,脑组织对缺血缺氧耐受性增强,延缓了脑损伤,与KATP通道开放有关.

三磷酸腺苷敏感性钾通道与心肌保护

概述心肌三磷酸腺苷敏感性钾通道的生理特性、调节及其激动剂对缺血再灌注心肌的保护作用和作用机制。

马桑内酯对锥体神经元三磷酸腺苷敏感钾通道的作用(英文)

背景:神经元异常放电的基础是细胞膜离子通道的激活与离子的跨膜运动。三磷酸腺苷敏感钾通道是将细胞电活动与代谢联系在一起的重要通道。三磷酸腺苷敏感钾通道是否参与癫痫的发病过程,马桑内酯是否具有调节三磷酸腺苷敏感钾通道的作用尚不清楚。目的:了解致痫剂马桑内酯对大鼠海马锥体神经细胞膜三磷酸腺苷敏感钾通道的影响及三磷酸腺苷敏感钾通道在癫痫发病中的作用。设计:随机对照实验。单位:四川大学华西医院神经内科和四川大学华西基础医学与法医学院生理学教研室。材料:实验于2000-05/12在泸州医学院完成。将Wistar乳鼠的培养的海马锥体神经元,随机分为正常对照组,四乙基胺组,二磷酸核苷组,马桑内酯组,电导与动力学组。方法:Wistar乳鼠在麻醉和无菌条件下分离出海马组织,接种、培养24h后加入10μmol/L的阿糖胞苷,选择培养7～10d、生长良好、形态典型的锥体神经元进行膜片钳试验。正常对照组加入生理盐水;四乙基胺组加入5mmol/L氯化四乙基胺;二磷酸核苷组先加入30μmoL/L的二磷酸核苷,后加入0.5mol/L的三磷酸腺苷;致痫组先加入1.0mL/L的马桑内酯,后加入1μmol/L的优降糖;对电导与动力学组,先调节钳制电压的大小,了解通道开放及通道形态,后加入马桑内酯。主要观察指标押①观察神经元三磷酸腺苷敏感钾通道的活动及形态。②观察不同钳制电压对通道活动的影响;了解二磷酸核苷、三磷酸腺苷和氯化四乙铵对通道的影响。③观察致痫剂马桑内酯对神经元细胞膜三磷酸腺苷敏感钾通道的激活作用及优降糖的影响。结果:①对称性高钾溶液条件下,通道的翻转电位接近0mV。三磷酸腺苷敏感钾通道开放随着钳制电压绝对值的增大而增多,具有电压依赖性,该通道可被氯化四乙铵阻断。②其电流-电压(I-V)曲线可被直线拟合,电导值为(78.23±12.04)pS。③30μmol/L的二磷酸核苷可使通道开放增多,0.5mol/L的三磷酸腺苷可抑制通道活动。④1.0mL/L的马桑内酯诱导通道开放数量明显增多,1μmol/L的优降糖可抑制通道活动。⑤通道开放时间,致痫神经元τ01为(1.754±0.060)ms,正常神经元为(1.733±0.046)ms,无显著性差异穴n=25,t=0.147,P>0.05雪鸦而τ02正常组为(2.441±0.265)ms,致痫组延长,为(10.446±0.579)ms穴n=25,t=0.000,P<0.01雪。结论:在马桑内酯诱导的癫痫发作中,三磷酸腺苷敏感钾通道开放的作用是降低动作电位频率、保护神经元,可能起一种负反馈调节作用。

腺苷三磷酸对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙离子激活钾通道的作用

冠状动脉平滑肌细胞膜上存在许多大电导钙离子激活钾通道(BK通道),该通道具有电压依赖性和钙敏感性。研究发现,腺苷三磷酸可通过激活非选择性阳离子门控通道P2X受体使细胞外钙离子内流增加,也可以通过G蛋白偶联受体P2Y使细胞内三磷酸肌醇敏感钙库释放钙离子,升高细胞内钙浓度,从而激活BK通道,起到扩张冠状动脉的作用。

人心肌三磷酸腺苷敏感性钾通道的结构异质性及其与心房扩大的关联

目的探讨人心房肌和心室肌细胞膜上三磷酸腺苷敏感性钾通道(KATP)的结构差异性,及其主要调节亚单位磺酰脲类受体(SUR1和SUR2A)两者mRNA表达量与心房扩大的关系。方法应用逆转录聚合酶链式反应分析正常个体心房肌和心室肌组织中KATP主要配基SUR1和SUR2A mRNA表达量的差异(共7例,左房/左室),对比正常个体左右心房(左房7例,右房6例)SUR1和SUR2A mRNA表达量的差异,并比较病人组扩大心房(8例)和正常心房(29例)两种配基的mRNA表达量差异。结果 KATP通道配基SUR1在正常个体心房中mRNA的表达高于心室(0.438 00±0.197 42 vs 0.219 7±0.077 11,P<0.05),SUR2A则在心室的表达明显高于心房(0.543 7±0.091 61 vs 0.331 9±0.087 35,P<0.05)。正常个体左房和右房中两种调节亚基其mRNA的表达量无差异,P>0.05。病人组扩大心房中SUR1表达明显增加(0.595 9±0.081 56 vs 0.331 8±0.051 08,P<0.05;心房扩大后SUR2A的表达量也有增加(0.556 1±0.175 76 vs 0.380 1±0.108 94,P<0.05)。结论正常人心房肌和心室肌细胞膜上的KATP通道存在结构异质性,心房肌的主要配基为SUR1,而心室肌主要是SUR2A,两种配基其mRNA的表达量随心房的扩大而改变。

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂对模拟缺血/再灌注乳鼠窦房结细胞内钙及L-型钙电流的影响

通过观察三磷酸腺苷敏感性钾通道(KATP)开放剂对模拟缺血/再灌注(I/R)时乳鼠窦房结细胞内Ca2+及ICaL的影响,探讨模拟缺血预适应(IP)对模拟I/R时窦房结细胞的保护机制。取培养2天的乳鼠窦房结细胞,随机分为①对照组;②模拟I/R组;③模拟IP组;④Diazoxide(线粒体KATP开放剂)+模拟I/R组;⑤5HD(线粒体KATP阻断剂)+模拟IP组。以免疫荧光技术标记细胞内Ca2+,通过激光共聚焦显微镜检测荧光强度变化;以全细胞膜片钳技术检测ICaL。结果:①Diazoxide预处理能模拟IP效应,显著降低I/R后窦房结细胞内Ca2+荧光强度(P<0.01),增加相应电压下的ICaL电流密度,使电流电压曲线相对下移。②5HD预处理阻断了IP效应,其窦房结细胞内Ca2+荧光强度及ICaL电流密度与I/R组接近。结论:KATP开放剂预处理能模拟IP效应,减轻模拟I/R引起的窦房结细胞内Ca2+超载,改善受抑的ICaL。

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂对心肌梗死范围的影响

三磷酸腺苷敏感性钾通道（ＫＡＴＰ）开放剂是一类新的心脏保护药物，本文对其缩小心肌梗死范围方面的研究进行了综述。大多数实验证明，如果于缺血前给药，而且缺血时间在２小时内，则几乎所有的ＫＡＴＰ开放剂均能缩小心肌梗死的范围。在缺血开始后多长时间内给药仍能显示药物的心脏保护作用尚不清楚，但仅在再灌注期给药则无效。