力竭运动对大鼠窦房结ATP-敏感型钾离子通道的影响

目的:探讨两周力竭运动对大鼠窦房结ATP-敏感型钾离子通道(KATP通道)亚基Kir6.2mRNA表达及通道电流密度的影响。方法:健康雄性SD大鼠180只,8周龄,体重(220±8)g,共分9组,每组20只,包括安静对照组(C组)1组、一次力竭组(O组)4组、反复力竭组(R组)4组。安静对照组不进行任何运动。反复力竭组大鼠尾部负重3%体重,每天进行1次力竭游泳,每次约2小时,每周6天,共运动2周。一次力竭组大鼠在正常喂养2周后进行一次力竭游泳运动,运动方案同反复力竭组。运动组大鼠分别于运动后即刻、4小时、12小时、24小时不同时相取材,一次力竭运动各组大鼠分别以O-0h、O-4h、O-12h、O-24h命名,反复力竭运动各组大鼠分别以R-0h、R-4h、R-12h、R-24h命名,应用实时荧光定量PCR技术测定KATP通道亚基Kir6.2 mRNA表达变化,应用细胞急性分离及全细胞膜片钳技术测定通道电流密度变化,以观察力竭游泳运动对大鼠窦房结细胞膜上KATP通道的影响。结果:反复力竭运动各组Kir6.2 mRNA表达显著高于对照组(P<0.01)。反复力竭各时相组KATP通道IK,ATP电流密度显著高于对照组及一次力竭组(P<0.01)。结论:反复力竭运动可引起窦房结细胞膜KATP通道亚基Kir6.2 mRNA表达及IK,ATP电流密度增加,这可能引起窦房结细胞舒张期自动除极及自律活动减慢,提示反复力竭运动对于KATP通道的影响可能成为运动引发窦房结功能障碍及运动性心律失常的离子通道机制之一。

G蛋白激活的内向整流型钾通道4基因研究进展

G蛋白激活的内向整流型钾通道4(GIRK4)是G蛋白偶联内向整流型钾通道家族成员之一,由KCNJ5编码,广泛分布于哺乳动物心、脑等组织器官。近年研究发现,GIRK4基因异常表达与心房纤颤相关,而且可能与肥胖、代谢综合征等众多其他临床疾病的发生、发展密切相关,阐明GIRK4基因在临床疾病中的病理生理机制对探讨一些临床疾病新的诊治思路具有重要的开拓性意义。

G蛋白耦联的内向整流型钾通道4基因多态性与新疆维吾尔族人群血脂异常的相关性

目的研究G蛋白耦联的内向整流型钾通道4(GIRK4)基因多态性与新疆维吾尔族血脂异常的相关性。方法采用TaqmanPCR方法,对GIRK4基因rs2604204、rs4937391、rs6590357、rs11221497多态性在维吾尔族自然人群中进行基因分型,按常规方法测定血脂水平并进行比较分析。结果 50岁以下人群中,三酰甘油异常组和正常组rs6590357位点的基因型分布差异有统计学意义(P=0.005),总胆固醇异常组和正常组rs11221497位点的基因型分布差异有统计学意义(P=0.011)。采用Logistic回归方法校正性别、肥胖等因素后,50岁以下人群中rs6590357位点与TG异常、rs11221497位点与TC异常仍然为阳性关联。rs6590357位点CT+TT基因型组中TG水平明显高于CC组(P=0.014),rs11221497位点CC基因型组中TC水平明显高于CG+GG组(P=0.006)。对其进行单体型分析后发现,H3单体型频率在TG异常组与正常组间差异有统计学意义(P=0.007)。结论 GIRK4基因rs11221497和rs6590357位点多态性可能与新疆维吾尔族血脂异常相关。

骨骼肌二氢吡啶敏感的L型钙离子通道α1亚基基因多态性与甲状腺功能亢进性低钾周期性瘫痪的相关性

目的研究骨骼肌二氢吡啶敏感的L型钙离子通道α1亚基(CACNA1S)基因11外显子1551位点T/C和1564位点C/T多态性与中国西南地区汉族男性甲状腺功能亢进(甲亢)性低钾周期性瘫痪(THPP)的相关性。方法选取中国西南地区男性THPP患者90例(THPP组),甲亢不伴周期性瘫痪者98例(GD组),正常对照95名(CN组),采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)的方法,对CACNA1S基因第11外显子区1551T/C多态性位点和1564C/T多态性位点进行基因分型。结果①在CACNA1S基因1551位点,THPP组TT、TC、CC基因型频率分别为56.7%、34.4%、8.9%,GD组分别为71.4%、25.5%、3.1%,CN组分别为74.7%、23.2%、2.1%,THPP组TC+CC基因型和C等位基因频率显著高于GD组和CN组(P值均<0.05),GD组与CN组的差异无统计学意义(P值均>0.05);②在CACNA1S基因1564位点, THPP组CC、CT、TT基因型频率分别为70.0%、26.7%、3.3%,GD组分别为84.7%、14.3%、1.0%,CN组分别为86.3%、12.6%、1.1%,THPP组CT+TT基因型和T等位基因频率显著高于GD组和CN组(P值均<0.05),GD组与CN组的差异无统计学意义(P值均>0.05)。结论CACNA1S基因11外显子1551T/C多态性位点和1564C/T多态性位点可能与中国西南地区汉族男性THPP的发生有关。

cGMP信号传导通路及钙敏感钾通道在D型钠尿肽抑制豚鼠胃动力中的作用

目的观察豚鼠胃内是否存在钠尿肽(NP)受体,并观察cGMP信号传导通路及钙敏感钾通道在D型钠尿肽(DNP)抑制豚鼠胃动力中的作用。方法用放射自显影技术检测NP受体在胃内的分布,用四道生理记录仪记录胃平滑肌的自发性收缩活动,用膜片钳技术的全细胞技术记录钙敏感钾电流。结果 NP受体存在于豚鼠胃底、胃体和胃窦,并在胃窦部密度最大。DNP抑制胃窦环形肌自发性收缩活动并呈现剂量依赖关系,DNP的这种抑制效应被鸟苷酸环化酶抑制剂LY83583所减弱而被cGMP敏感的磷酸酯酶抑制剂所增强。非选择性钾通道抑制剂四乙胺明显抑制DNP对豚鼠胃窦环形肌自发性收缩活动的抑制作用。10 nmol/L的DNP增加豚鼠胃窦环形肌上钙敏感钾通道。结论 NP受体存在于豚鼠胃内并在胃窦部位分布密度最大,DNP明显抑制豚鼠胃窦环形肌自发性收缩活动,这种抑制效应可能通过cGMP途径实现,并且钙敏感钾通道可能也参与此过程。

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。

ATP敏感性钾通道的开放通过抑制TLR4/NF-κB通路对抗高糖引起的H9c2心肌细胞损伤和炎症

目的:探讨开放ATP敏感性钾通道(K_(ATP)通道)能否抑制Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)通路对抗高糖(HG)引起的H9c2心肌细胞损伤和炎症。方法:应用Western blot测定TLR4和NF-κB p65的蛋白水平;应用ELISA法检测细胞培养液中白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平;采用细胞计数试剂盒8(CCK-8)测定心肌细胞存活率;罗丹明123染色荧光显微镜照相法测定线粒体膜电位(MMP);双氯荧光素染色荧光显微镜照相法测定细胞内活性氧簇(ROS)水平;Hoechst 33258核染色荧光显微镜照相法检测凋亡细胞数量。结果:H9c2心肌细胞经HG(35 mmol/L葡萄糖)处理24 h,胞内TLR4和磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)的蛋白水平明显增加,100μmol/L K_(ATP)通道开放剂二氮嗪(DZ)预处理30 min可抑制HG对TLR4和p-NF-κB p65蛋白水平的上调作用;此外,30μmol/L TAK-242(TLR4抑制剂)和HG共处理心肌细胞24 h也可减轻HG对p-NF-κB p65的上调作用。另一方面,100μmol/L DZ预处理有明确的心肌保护作用,可抑制HG引起的细胞毒性、炎症反应、线粒体损伤、氧化应激和细胞凋亡,使细胞存活率升高,并减少IL-1β和TNF-α分泌水平、MMP丢失、ROS生成及凋亡细胞数量;而30μmol/L TAK-242或100μmol/L PDTC(NF-κB抑制剂)共处理心肌细胞24 h也可发挥和DZ相类似的作用,能抑制HG引起的上述损伤和炎症反应。结论:开放K_(ATP)通道可通过抑制TLR4/NF-κB通路对抗HG引起的H9c2肌细胞损伤和炎症。

一个2型糖尿病家系ATP敏感性钾通道基因突变分析

目的了解ATP敏感性钾通道(KATP)基因突变在一个2型糖尿病(T2DM)家系中的发生情况。方法提取家系成员的外周血DNA,用PCR扩增磺酰脲类受体1(SUR-1)基因第16、18、31外显子和KIR6.2基因,用单链构象多态性分析(SSCP)检测PCR产物,对SSCP电泳结果异常者进行DNA序列分析。结果(1)在17名家系成员中,未检测到SUR-1基因第18号外显子ACC→ACT和第31外显子AGG→AGA突变;(2)SUR-1基因第16号外显子-3C→T的T等位基因频率为65%,比普通T2DM人群高8%;(3)KIR6.2基因E23K的K等位基因频率38%,比普通T2DM人群低3%。结论SUR-1基因第16号外显子-3C→T多态性可能与饮食、环境等因素共同作用,参与该家系T2DM的发生和发展。

内向整流钾通道与2型糖尿病

钾离子内向整流通道Kir6 .2与胰岛素释放密切相关 ,其与磺脲类受体 (SUR) 2共同构成胰岛B细胞膜上ATP敏感的钾通道。已发现的Kir6 .2的突变类型有 4个错义突变E10R ,E2 3K ,L2 70V ,I337V和两个安静突变A190A ,L2 6 7L。与 2型糖尿病相关研究表明 ,在法国高加索族白种人人群中 ,位点E2 3K的多态性意义重大 ,而 2 3,337位纯合子突变 ,2 70位为杂合子型导致健康正常人的胰岛素敏感性改变。

钾通道与2型糖尿病及遗传性高胰岛素血症

TP敏感的钾通道 (KATP)是将细胞膜电活动与细胞物质代谢联系在一起的重要通道 ,该通道是由磺酰脲受体 (SUR)和内向整流钾通道 (Kir6 .x)两种亚单位组成。SUR和Kir6 .2基因的突变可引起KATP通道对ATP、ADP Mg2 +敏感性的改变 ,引起KATP通道的活动性低下 ,从而导致遗传性高胰岛素血症 ;SUR1和Kir6 .2基因的突变及多态性还可能与 2型糖尿病 (T2DM)相关 ,其原因可能是SUR1基因变异导致高胰岛素血症 ;对不同人群的研究发现 ,SUR1基因的多态性与T2DM之间存在相关性 ,但各人群之间SUR1基因与T2DM相关的位点存在不一致性。

4种5-HT_4受体激动剂对大鼠心肌I_(K1)通道的影响及促心律失常风险比较

目的比较4种5-羟色胺4型(5-HT4)受体激动剂西沙必利(cisapride),扎考必利(zacopride),莫沙必利(mosapride)和2[1-(4-胡椒基)哌嗪]基苯并噻唑{2-[1-(4-Piperonyl)piperazinyl]benzothiazole,BZTZ}对大鼠心室肌细胞膜内向整流钾通道(IK1)功能和蛋白表达的影响,并观察其对大鼠离体心脏心律的影响,从而评估其致心律失常的风险。方法应用全细胞膜片钳技术分别观察4种激动剂对胶原酶分解的成年SD大鼠心室肌细胞膜IK1和HEK293细胞异源表达的Kir2.1通道电流的影响。应用免疫印迹法检测4种激动剂孵育大鼠心室肌细胞24 h后IK1主要亚单位Kir2.1通道蛋白表达的变化。将麻醉大鼠的心脏取出进行Langendorff主动脉逆行灌流,分别观察4种激动剂给药30 min内离体心脏节律的变化,全程记录心电图。结果在大鼠心室肌细胞,BZTZ,西沙必利和莫沙必利0.1~10μmol·L-1可浓度依赖性地抑制IK1。在相同浓度(1μmol·L-1)时,BZTZ对IK1的抑制效应最强(P<0.01),其次为西沙必利,莫沙必利最弱。扎考必利可激动IK1(P<0.01)。在Kir2.1重组质粒转染HEK293细胞,扎考必利激动Kir2.1通道电流(P<0.01),而莫沙必利无明显影响。在大鼠离体心脏,BZTZ和西沙必利1μmol·L-1可引起严重的心律失常,期前收缩数分别达到159±28和(61±13)次(P<0.01),室速发生率分别为50%(P<0.05)和25%,室颤发生率分别为37.5%和12.5%。莫沙必利和扎考必利对心律均无明显影响,不引起心律失常的发生。扎考必利还可抑制西沙必利和BZTZ诱发的心律失常。4种激动剂的促心律失常风险等级依次为BZTZ>西沙必利>莫沙必利和扎考必利。结论 IK1可能作为5-HT4受体激动剂致心律失常副作用的独立风险因子和筛选安全5-HT4受体激动剂和促胃肠动力药的新靶点。

钾通道阻断剂TEA对大鼠全脑缺血后海马神经元损伤的保护作用

在大鼠四血管夹闭前脑缺血模型上 ,观察了侧脑室给予钾通道阻断剂四乙基铵 (TEA)和 4 氨基吡啶 (4 AP)对脑缺血后海马CA1区锥体神经元迟发性死亡的保护作用。结果发现 :再灌流 30min后给予TEA组CA1区存活的锥体细胞数明显高于生理盐水对照组 ,而再灌流 30min后给予 4 AP组和缺血前 30min给予TEA组的存活细胞数则与生理盐水对照组无明显差别。表明再灌流后给予TEA对脑缺血诱导的海马CA1区锥体神经元死亡具有明显的保护作用 ,提示钾通道可能在缺血后海马CA1区锥体细胞的迟发性死亡中发挥重要的作用。

家族性低钾型周期性麻痹家系的基因分析

家族性低钾型周期性麻痹（hypokalemic periodic paralysis,HPP）是常染色体显性遗传性肌肉病,是一种以发作性的迟缓性瘫痪伴血钾水平降低为特征的骨骼肌离子通道病[1]。肌无力经常累及四肢,严重者可死于呼吸肌麻痹或血清钾降低所致的心律失常[2-4]。涉及的基因有CACNA1S基因和SCN4A基因。

4-氨基吡啶对大鼠臂旁外侧核神经元放电活动和温度敏感性的影响

目的探讨A型钾通道是否参与臂旁外侧核(LPB)神经元温度敏感性的形成。方法采用红外可视脑片膜片钳胞外记录技术,观察A型钾通道阻断剂4-氨基吡啶(4-AP)对LPB热敏、中斜率和低斜率温度不敏感神经元放电频率、放电幅度和温敏系数的影响。结果灌流4-AP引起热敏和低斜率温度不敏感神经元的放电频率明显加快(P<0.05);中斜率温度不敏感神经元放电频率无明显变化(P>0.05);4-AP对三类神经元放电幅度均无明显影响(P>0.05);灌流4-AP后,热敏神经元温敏系数有降低趋势;中斜率温度不敏感神经元温敏系数无明显变化(P>0.05);低斜率温度不敏感神经元温敏系数明显增加(P<0.05)。结论 4-AP对LPB不同类型神经元放电活动影响不同,A型钾通道可能参与了LPB神经元温度敏感性的形成。

婴儿期起病的1型糖尿病患儿12例ATP敏感性钾通道基因突变分析

目的 了解ATP敏感性钾通道（KATP）基因突变致中国婴儿1型糖尿病（T1DM）及新生儿糖尿病的发病情况及致病机制。 方法 选取北京儿童医院2004年3月至2013年6月住院的婴儿T1DM及新生儿糖尿病患儿12例为研究对象，应用PCR扩增和DNA直接测序技术对患儿KCNJ11基因的外显子区及ABCC8基因的39个外显子区及其两侧侧翼序列进行测序分析。并对发现突变患儿的父母进行突变点基因检测，以明确患儿突变的遗传方式。 结果 12例患儿中，均未发现KCNJ11基因突变。发现3例患儿（25%）携带ABCC8基因突变，分别为暂时性糖尿病1例、永久性糖尿病1例、婴儿T1DM 1例，3例均为男性。突变分别为ABCC8 c．3545G〉A（R1182Q）、ABCC8 c．627C〉G（D209E）和ABCC8 c．622G〉A（E208K）。暂时性糖尿病患儿携带的ABCC8突变为母源单一杂合突变，另2例患儿携带的突变均为新生杂合突变。上述3种突变位置均位于编码SUR1蛋白亚基的胞质段。其中，暂时性糖尿病患儿成功从胰岛素治疗转为口服格列苯脲治疗。 结论 婴儿期起病的糖尿病有着复杂的遗传发病机制。KATP基因是中国新生儿糖尿病患儿的主要致病基因，同时也可导致婴儿T1DM的发生。部分携带KATP基因突变的患儿对格列苯脲治疗有效。

黑素皮质素受体4和含钾通道四聚化结构域15基因变异与2型糖尿病及其相关性状的关联分析

目的 评价中国汉族人群黑素皮质素受体4（MC4R）基因和含钾通道四聚化结构域15（KCTD15）基因单核苷酸多态性（SNP）位点rs17782313和rs11084753与2型糖尿病、肥胖及其相关性状的关系.方法 研究对象来自北京居住的社区人群和北京大学人民医院门诊患者,2型糖尿病患者1177例（男性504例,女性673例）,非糖尿病正常对照1113名（男316名,女797名）.从正常对照人群中选择体质指数（BMI） ≥28.0 kg/m2归为肥胖组（210名）,BMI为18.5 ～ 23.9 kg/m2者归为体重正常组（389名）.采用飞行时间质谱分析法对rs17782313及rs11084753进行基因分型.各组间率的比较采用卡方检验.结果 调整年龄、性别和BMI后,在隐性、显性及相加遗传模式下,MC4R-rs17782313和KCTD-rs11084753与2型糖尿病均无相关性（均P＞0.05）.调整性别和年龄后,rs17782313在显性遗传模式下基因型与肥胖的发病相关,OR值为1.43（95％ CI 1.01 ～2.02）,P=0.042,而在相加模式和隐性模式下均未发现基因型与肥胖相关.rs11084753在三种遗传模式下与肥胖的发病均无相关性（均P ＞0.05）.正常糖耐量人群中,rs17782313和rs11084753三种基因型间年龄、BMI、腰臀比、空腹血糖、口服糖耐量试验2h血糖和空腹胰岛素差异均无统计学意义（均P＞0.05）.结论 中国汉族人群中,MC4R基因SNP位点rs17782313和KCTD15基因SNP位点rs11084753与2型糖尿病无相关性,MC4R基因SNP位点rs17782313可能与中国汉族人群肥胖相关.

KATP基因突变致婴儿1型糖尿病和新生儿糖尿病发病情况及机制研究

目的研究ATP敏感性钾通道(KATP)基因突变致中国婴儿1型糖尿病(T1DM)与新生儿糖尿病的发病情况及发病机制。方法将本院收治的40例糖尿病患儿作为研究对象,其中新生儿糖尿病27例,T1DM患儿13例。通过DNA直接测序与PCR扩增技术对40例患儿ABCC8基因与KCNJ11基因外显子区进行研究。结果 40例患儿中,10例(25%)患儿携带ABCC8基因突变,其中男6例,女4例;10例患儿中婴儿T1DM 4例、永久性糖尿病3例、暂时性糖尿病3例。而40例患儿中均未发现KCNJ11基因突变。突变主要有ABCC8c.627C>G(D209E)、ABCC8 c.3545G>A(R1182Q)、ABCC8 c.622G>A(E208K)。婴儿T1DM与永久性糖尿病患儿携带的ABCC8基因突变均为新生杂合突变,而暂时性糖尿病为母源单一杂合突变。10例基因突变部位均处在编码磺酰脲类受体1蛋白亚基的胞质段。结论糖尿病患儿的发病机制较为复杂,KATP基因是其重要致病基因,也与婴儿T1DM的发生有关。

硫化氢与心血管系统离子通道

硫化氢(H2S)通过作用于相应的离子通道发挥各种功能,H2S开放ATP敏感型钾通道可舒张血管并在缺血-再灌注损伤、氧化应激时起心脏保护作用;H2S舒张血管的作用与大电导Ca2+激活钾通道无关,但H2S可激活主动脉与肠系膜动脉血管床上小、中电导的KCa通道;H2S可抑制心肌细胞膜上L型Ca2+通道,抑制心肌收缩,对降低血压和调节心脏功能起作用;囊性纤维化跨膜传导调节因子氯离子通道可能介导H2S拮抗缺氧的心肌保护作用。

D型钠尿肽对豚鼠胃窦环形肌自发性收缩活动的影响及机制探讨

目的观察豚鼠胃内是否存在钠尿肽受体(NPR)并观察D型钠尿肽(DNP)对豚鼠胃动力的影响及其机制的研究。方法 NPR在胃内的分布用放射自显影技术检测;胃平滑肌的自发性收缩活动用四道生理记录仪器记录;用膜片钳技术的全细胞技术记录钙敏感钾电流[IK(Ca)]。结果钠尿肽受体存在于豚鼠胃底、胃体和胃窦。并在胃窦部密度最大。DNP抑制胃窦环形肌自发性收缩活动并呈现剂量依赖关系。DNP的这种抑制效应被鸟苷酸环化酶抑制剂LY83583所减弱而被cGMP敏感的磷酸酯酶抑制剂所增强。非选择性钾通道抑制剂TEA明显抑制DNP对豚鼠胃窦环形肌自发性收缩活动的抑制作用。10nM的DNP增加豚鼠胃窦环形肌上钙敏感钾通道。结论钠尿肽受体存在于豚鼠胃内并在胃窦部位分布密度最大,DNP明显抑制豚鼠胃窦环形肌自发性收缩活动。这种抑制效应可能通过cGMP途径实现并且钙敏感钾通道可能也参与此过程。