线粒体ATP敏感性钾离子通道开放剂调控冠心病大鼠心肌凋亡的功能及机制

目的:探讨线粒体ATP敏感性钾离子通道开放剂对冠心病大鼠心肌细胞凋亡的影响及机制。方法:将50只SD大鼠随机分为对照组、冠心病组及二氮嗪低、中、高剂量组,除对照组外,其余各组大鼠均用高脂饮食联合垂体后叶素构建冠心病大鼠模型,造模后二氮嗪低、中、高剂量组大鼠分别灌胃3,5,7 mg/kg的二氮嗪,每日给药1次,共14 d,对照组和冠心病组大鼠灌胃等体积的生理盐水。治疗14 d后,取各组大鼠心肌组织,苏木精-伊红(HE)染色检测心肌损伤,原位缺口末端转移酶标记法(TUNEL)检测心肌细胞凋亡,酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清炎性细胞因子白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度,蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测心肌组织中Cleaved-Caspase 3、Bcl-2、Bax、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化磷脂酰肌醇-3-激酶(p-PI3K)、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)表达。结果:相比于对照组,冠心病组大鼠心肌损伤严重,血清TNF-α、IL-1β、IL-6显著增加,心肌细胞凋亡指数增加,Cleaved-Caspase 3和Bax表达增加,Bcl-2表达、PI3K和AKT磷酸化水平降低(P<0.05)。相比于冠心病组,二氮嗪低、中、高剂量组大鼠心肌损伤均有缓解,TNF-α、IL-1β、IL-6降低,心肌细胞凋亡指数降低,Cleaved-Caspase 3和Bax表达下调,Bcl-2表达、PI3K和AKT磷酸化水平增加(P<0.05)。结论:线粒体ATP敏感性钾离子通道开放剂二氮嗪可缓解冠心病大鼠心肌细胞损伤及凋亡,其机制为激活抗凋亡的PI3K/AKT信号通路。

ATP敏感性钾通道亚基突变对血管生理特性的影响

目的:探究ATP敏感性钾通道亚基突变(Kir6.1[V65M])对血管生理特性的影响。方法:以同窝野生型(WT,野生组,n=35)及杂合突变小鼠(V65M+/-,突变组,n=52)为研究对象,采用颈动脉插管测定两组小鼠的收缩压和舒张压;分离降主动脉,制成3-5mm左右动脉环,经生物信号采集与分析系统测定动脉环张力的变化;分离单个血管平滑肌细胞,利用全细胞膜片钳技术记录L型钙通道电流;眼眶内眦静脉采血,采用ELISA试剂盒检测血清肾素、血管紧张素、醛固酮表达水平。结果:与野生组小鼠相比,突变组小鼠收缩压和舒张压明显下降(P<0.01)。突变组小鼠在60mmol/L KCl及1μmol/L去甲肾上腺素刺激下的张力改变明显高于野生组小鼠(P<0.05);突变组小鼠动脉环对低浓度(0.1μmol/L)及高浓度吡那地尔(0.3μmol/L)的舒张反应性均大于野生组小鼠(P<0.01)。突变组小鼠血管平滑肌细胞钙电流峰值增加(P<0.05)。与野生组小鼠相比,突变组小鼠肾素、血管紧张素II水平升高(P<0.05)。结论:Kir6.1[V65M]突变使血压下降,反射性引起机体代偿调节,激活RAAS系统,血管平滑肌细胞钙电流增加,使得血管对收缩剂及舒张剂的张力反应性增加。

硫化氢通过激活ATP敏感性钾通道保护小鼠在体缺血损伤视网膜和原代缺氧视网膜神经节细胞

目的:研究硫化氢(H_2S)是否能够通过激活ATP敏感性钾通道(K_(ATP)通道)减轻小鼠原代缺氧视网膜神经节细胞及在体缺血视网膜损伤。方法:(1)培养分离纯化的小鼠原代视网膜神经节细胞(RGCs),给予缺氧处理或缺氧+硫氢化钠(NaHS)处理,利用Hoechst 33258染色和ELISA测定培养液中乳酸脱氢酶(LDH)浓度观察细胞死亡率变化;给予K_(ATP)通道激动剂或阻断剂,利用膜片钳、Western blot和钙成像技术观察硫化氢是否通过K_(ATP)通道减轻缺氧导致的细胞损伤;(2)在体建立小鼠视网膜缺血模型,模型动物分为5组(每组8只小鼠),分别为溶剂对照组、NaHS组、NaHS+K_(ATP)通道阻断剂组、K_(ATP)通道激动剂组和K_(ATP)通道激动剂+K_(ATP)通道断剂组,组织学切片观察视网膜各层厚度及RGCs层细胞密度变化。结果:(1)与氧糖剥夺(OGD)组相比,100μmol/L和300μmol/L NaHS可以显著减轻缺氧导致的原代RGCs细胞死亡率(P<0.01),同时也减少LDH释放量(1.5±0.3和1.3±0.2, P<0.01);与OGD组相比,NaHS和K_(ATP)通道激动剂可使细胞显著超极化(P<0.05, n=26),诱发放电显著减少(P<0.01, n=29),显著减少钙内流(P<0.01, n=14)和cleaved caspase-3表达量(P<0.05, n=7),显著减轻氧糖剥夺导致的原代RGCs损伤;而K_(ATP)通道阻断剂使细胞去极化,诱发放电增多,增加钙离子内流和cleaved caspase-3表达,逆转了这种保护作用;(2)在体实验中,给予NaHS或K_(ATP)通道激动剂可以显著逆转缺血损伤导致的视网膜厚度降低(P<0.05,n=8);与缺血组比较,RGCs层细胞密度也显著增高(P<0.05, n=8),而K_(ATP)通道阻断剂能够抑制这种保护作用。结论:NaHS可通过激活K_(ATP)通道减轻原代缺氧小鼠RGCs和小鼠在体缺血视网膜导致的损伤。

针刺结合蹊径通脉汤对心肌梗死大鼠ATP敏感性钾离子通道相关蛋白Kir6.1、Kir6.2的影响

目的:以“针药结合对心肌梗死(MI)大鼠ATP敏感性钾离子通道相关蛋白Kir6.1、Kir6.2表达的影响”为研究目的,研究针药结合对心肌梗死改善的可能机制,为实现研发心肌梗死新治疗手段提供实验数据基础。方法:65只健康雄性SD大鼠,随机选择10只作为对照组。其余大鼠饲以高脂肪食物,共3周,对照组大鼠皮下多点注射生理盐水,其余大鼠按相同方式注射盐酸异丙肾上腺素。通过心电图对比,将造模成功的40只MI大鼠随机分为模型组、针刺组、西药组、针药结合组,每组10只。分别给予相应治疗后,观察各组大鼠心电图变化,用HE染色观察大鼠心肌细胞的病理改变,以Western blot检测技术检测ATP敏感性钾离子通道(Kir6.1、Kir6.2)蛋白的表达量。结果:与对照组相比,实验组的40份实验标本在心肌细胞蛋白(Kir6.1、Kir6.2)的表达量上都有所提高,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后,与模型组相比,西药组、针刺组、针药结合组的心肌细胞Kir6.1、Kir6.2的蛋白表达量均呈下降趋势,其中针药结合组下降程度最明显,差异具有统计学意义(P<0.05)。针刺组和西药组的下降程度不大,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:针药结合对改善心肌梗死大鼠疗效显著,可能与大鼠心肌细胞中ATP敏感性钾离子通道相关蛋白Kir6.1、Kir6.2的表达有关。

ATP敏感性钾通道分子结构和功能的组织特异性研究进展

ＡＴＰ敏感性钾通道（ＫＡＴＰ）通过与细胞代谢和生物电活动相偶联，在许多组织发挥着重要的生理和病理生理学功能。ＫＡＴＰ由内向整流钾通道（Ｋｉｒ）和ＡＴＰ结合蛋白两部分组成，前者形成离子通道，后者决定着ＫＡＴＰ的功能。Ｋｉｒ和ＡＴＰ结合蛋白又分多种亚型，两者不同亚型间的相互偶联导致了不同组织ＫＡＴＰ分子结构的多样性，分子结构的不同又决定了不同组织ＫＡＴＰ特性和功能的复杂性。本文对不同组织ＫＡＴＰ的分子结构、生理学功能、病理生理学和药理学特性进行了综述。

电针内关穴对心肌缺血大鼠ATP敏感性钾离子通道蛋白的影响

目的:研究电针循经穴位与其他穴位对心肌缺血大鼠心肌细胞ATP敏感性钾离子通道相关蛋白表达的影响。方法:通过注射盐酸异丙肾上腺素制作大鼠心肌缺血模型,针刺内关、列缺、非经非穴进行干预,采用Western blot检测Kir6.1、Kir6.2、SUR2A和SUR2B的蛋白表达水平。结果:与模型组比较,内关组和列缺组蛋白表达均显著降低,非经非穴组蛋白表达降低不显著;与列缺组比较,内关组蛋白表达显著降低。结论:电针内关穴和列缺穴均可降低心肌缺血大鼠心肌细胞ATP敏感性钾通道相关蛋白的表达,且心包经内关穴的针刺效应优于列缺穴。

活性氧和线粒体ATP敏感钾通道介导肿瘤坏死因子α对缺氧/复氧心肌的保护作用

在培养的乳鼠心肌细胞上 ,研究肿瘤坏死因子α (TNF α)对缺氧 /复氧损伤心肌的保护作用的机制。结果发现 :( 1)用TNF α ( 10 - 5 0 0U/ml)预处理 ,缺氧 /复氧后心肌细胞内锰超氧化物歧化酶 (Mn SOD)活性增高、乳酸脱氢酶 (LDH)释放量减少 (P <0 0 5 ) ;( 2 )用抗氧化剂N 乙酰半胱氨酸 (NAC ,1mmol/L)、抗霉素A (antimycinA ,5 0 μmol/L)、2 巯基丙酰氨基乙酸 ( 2 MPG ,40 0 μmol/L)和铜 /锌超氧化物歧化酸 (Cu/Zn SOD)抑制剂二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDC ,10 0nmol/L)预处理 ,可取消TNF α的抑制缺氧 /复氧心肌细胞LDH释放和诱导Mn SOD活性增高的作用 ;( 3 )mitoKATP通道抑制剂 5 羟基酸 ( 5 HD)预处理可阻断TNF α对缺氧 /复氧心肌细胞的保护作用 ;选择性mitoKATP通道开放剂diazoxide ( 5 0 μmol/L)预处理可减少复氧后心肌细胞LDH的释放 (P <0 0 1) ,其作用可被 5 HD ( 10 0 μmol/L)和NAC所抑制。上述结果表明 ,活性氧和线粒体ATP敏感钾通道参与介导TNF α对缺氧

降钙素基因相关肽对大鼠心室肌细胞膜ATP敏感性钾离子通道的影响

目的探讨降钙素基因相关肽(CGRP)与大鼠心室肌细胞膜ATP敏感性钾通道(KATP)之间的关系及其信号转导通路。方法酶解法急性分离SD大鼠心室肌细胞,采用Langendroff灌流装置,分别用含0.1nmol/L CGRP、1nmol/LCGRP8-37(CGRP特异性阻滞剂)、1μmol/L H-89(蛋白激酶A阻滞剂)的细胞外液灌流心室肌细胞,每个细胞采用给药前后自身对照,标准的全细胞膜片钳技术记录KATP电流,待细胞电流稳定后,观察不同药物对KATP电流的影响。结果 0.1nmol/L CGRP对KATP电流有明显的激活作用,电流密度-电压(I-V)曲线明显上移(P<0.05)。1nmol/L CGRP8-37和1μmol/L H-89可使CGRP激活的KATP电流明显降低,I-V曲线明显下移(P<0.05)。结论心肌细胞上CGRP与其特异性受体结合,通过蛋白激酶A激活KATP,增强KATP电流。

神经系统ATP敏感性钾离子通道相关研究进展

ATP敏感性钾离子通道（ATP-sensitive potassium channel,KATP通道）联系细胞代谢与细胞的电活动,KATP通道在神经细胞兴奋性调控、缺血损伤保护等生理、病理过程中发挥了重要作用[1],现将神经系统KATP通道研究相关进展总结如下。

线粒体ATP敏感性钾离子通道参与远程预处理对大鼠脑保护作用的机制

目的:探讨线粒体ATP敏感性钾离子通道在远程预处理对大鼠脑保护效应中的作用.方法:SD雄性大鼠,随机分为4组(每组n=10):①RPC+NS组,行远程预处理前15min,给予生理盐水1mL静脉注射,远程预处理1h后行MCAO;②RPC+5-HD组,行远程预处理前15min给予5-羟基葵酸盐(5-HD)10mg/kg静脉注射,远程预处理后1h行MCAO;③DIAZ组,MCAO前30min给予二氮嗪(DIAZ)5mg/kg腹腔注射;④DMSO组,MCAO前30min给予5g/LDMSO.所有大鼠行MCAO模型阻闭120min恢复再灌注,观察再灌注后24h时神经功能损害并取大脑行TTC染色测量脑梗死容积百分比.结果:①神经功能障碍评分:再灌注24h后神经功能障碍评分,RPC+NS组和DIAZ组与RPC+5-HD组和DMSO组相比有统计学差异(P<0.05),RPC+5-HD组和DMSO组相比无统计学差异(P>0.05).②脑梗死容积百分比:再灌注24h后脑梗死容积百分比RPC+NS组[(16.3±2.9)%,P=0.00]和DIAZ组[(17.5±8.9)%,P=0.00]明显小于RPC+5-HD组(46.1±10.1)%和DMSO组(36.4±10.9)%,而DMSO组和RPC+5-HD组相比较无统计学差异(P=0.216),RPC+NS组和DIAZ组相比较无统计学差异(P=0.747).结论:线粒体敏感性钾离子通道阻断剂可阻断远程预处理保护作用,提示线粒体敏感性钾离子通道参与远程预处理对大鼠脑缺血耐受的形成机制.

线粒体ATP敏感性钾离子通道开放剂改善冠心病大鼠模型心肌氧化应激损伤的分子机制

目的探索线粒体ATP敏感性钾离子通道(mito KATP)开放剂改善冠心病大鼠模型心肌氧化应激损伤的分子机制。方法选取40只SD大鼠随机分为4组:正常对照组(不造模且不给予二氮嗪药物干预)、假手术组(仅切皮不进行造模手术)、模型组(制作冠心病大鼠模型,但不给予二氮嗪药物干预)和药物组(制作冠心病大鼠模型,给予二氮嗪药物3 mg/kg干预),每组10只。利用实时荧光定量聚合酶链式反应及Western blotting实验测定各组血管生成因子[成纤维细胞生长因子2(FGF-2)和血管内皮生长因子(VEGF)]m RNA及相关蛋白的表达量,同时比较各组大鼠细胞内的乳酸脱氢酶、线粒体膜电位(MMP)和细胞死亡率。采用SPSS 22.0软件进行数据处理。组间比较采用方差分析或者t检验。结果与模型组相比,药物组大鼠FGF-2[(100. 21±12. 33)×103vs (120. 43±10. 33)×103IU]与VEGF [(163. 31±9. 33)×10~3vs (181. 33±11. 13)×10~3IU]m RNA转录水平、FGF-2 [(0. 69±0. 33) vs (1. 32±0. 33)与VEGF [(0. 68±0. 33) vs (1. 20±0. 13)]表达水平、乳酸脱氢酶[(49. 32±3. 51) vs (156. 12±10. 18) U/L]表达均显著降低(P <0. 05)。与模型组相比,药物组细胞死亡率显著降低[(30. 32±3. 48)%vs (66. 12±3. 23)%],而荧光强度显著增加[(780. 12±9. 20) vs (220. 24±6. 15),P<0. 05]。结论 mito KATP通道开放剂可通过促进冠心病大鼠血管FGF-2和VEGF增加,增强乳酸脱氢酶活性,降低MMP、细胞死亡率和冠心病大鼠心肌氧化应激损伤。

心血管系统ATP敏感性钾离子通道的结构和功能

1983年Noma在豚鼠的心肌细胞中首次发现了一种特殊的钾离子通道,这种通道的开放受到细胞内的ATP浓度的调控,命名为ATP敏感性钾离子通道（ATP-sensitive potassium channel,KATP通道）。随后发现这类通道广泛分布于其它细胞中,如：神经细胞、平滑肌细胞、胰岛β细胞和骨骼肌细胞等。KATP通道直接由细胞内的ATP来调控,因此将细胞代谢与细胞电活动联系起来。

ATP敏感性钾通道与缺血性脑卒中关系的研究进展

缺血性脑卒中(CIS)是一种具有高致残率及高病死率特征的神经系统疾病。脑组织的快速缺血缺氧会破坏神经元、胶质细胞和内皮细胞的能量依赖过程(如跨膜离子梯度和细胞稳态),引发一系列神经损伤病理反应,如神经血管单元的破坏、突触结构与功能的破坏、兴奋性氨基酸毒性作用、炎症反应、细胞自噬、细胞凋亡、细胞焦亡等。研究发现ATP敏感性钾通道(KATP)在脑中广泛分布,且通道的开放和关闭状态会对CIS产生不同的影响,本文对KATP通道与CIS的关系进行总结,以期为CIS的进一步研究及临床治疗提供参考。

ATP敏感性钾通道的分子生物学与药理学研究进展

综述ATP敏感性钾通道 (ATP -sensitivepotassiumchannel,KATP)的结构功能相关性和调控机制、KATP与家族性高胰岛素血症的相关性及其在脑缺血中的调节作用。KATP是由调节亚基磺酰脲类受体 (sulfonylureas ,SUR)和通道形成亚基内向整流钾通道 (inwardlyrectifiedpotassiumchannel,Kir)按 1∶1比例组成的异源性八聚体 (SUR/Kir6 .X) 4。细胞内 [ATP]i 和 [ADP]i 变化调节KATP活性 ,KATP将心肌、血管平滑肌、骨骼肌、神经元和内分泌细胞的代谢和电活动偶联起来 ,并在这些组织发挥重要的生理学和病理学调节作用。Kir6 .X亚基决定K+ 选择性内向整流作用和单位导电系数 ,但核苷敏感性和药理学特性取决于SUR。SUR和Kir6 .X的多种亚型导致了KATP亚型的多样性和功能调节的复杂性。SUR1或Kir6 .2突变使胰腺 β细胞KATP丧失 ,导致家族性高胰岛素血症。KATP的开放可能是脑缺血缺氧的重要自身保护机制。

外源性硫化氢通过ATP敏感钾通道诱导人子宫肌瘤细胞凋亡

目的探讨ATP敏感钾通道(KATP)在外源性硫化氢(H2S)诱导人子宫肌瘤细胞凋亡中的作用。方法用硫氢化钠(NaHS)作为H2S的供体处理原代培养的人子宫肌瘤细胞,KATP通道抑制剂格列本脲(Gly)预处理细胞。实验分为对照组、不同浓度NaHS组、ATP敏感性钾通道(KATP)抑制剂组和Gly+NaHS组。用流式细胞术检测细胞凋亡率,采用实时定量PCR和Western blot分别检测p53和bcl-2 mRNA和蛋白的表达。结果与对照组比较,NaHS(10-4和10-3mol/L)处理人子宫肌瘤细胞24和48 h后以剂量和时间依赖的方式增加了细胞的凋亡率(均P<0.05)。与对照组比较,NaHS(10-4mol/L)处理人子宫肌瘤细胞24 h后p53的表达显著增加(P<0.05),而bcl-2表达显著降低(P<0.05)。Gly没有影响人子宫肌瘤细胞的凋亡率、p53和bcl-2的表达,但部分地拮抗NaHS的致凋亡作用以及NaHS诱导的子宫肌瘤细胞中p53表达的上调和bcl-2表达的下调(均P<0.05)。结论外源性H2S诱导子宫肌瘤细胞凋亡,其机制与H2S开放KATP通道有关。

ATP敏感性钾通道在人类妊娠不同状态的子宫平滑肌的表达

目的:探讨ATP敏感性钾通道(KATP)亚基在人类2种不同功能状态下(临产和未临产)子宫平滑肌中的表达情况。方法:实验分为足月临产组(TL组)和足月未临产组(TNL组),均12例。采用RT-PCR和实时定量聚合酶链反应(real-timePCR)检测了人类2种妊娠状态下子宫平滑肌KATP3种亚基mRNA的表达,并用免疫组织化学法检测KATP3种亚基蛋白表达情况。结果:Kir6.1、Kir6.2、SUR2B mRNA在临产和未临产子宫平滑肌上均有表达,TNL组SUR2B mRNA的含量高于TL组(P<0.05);3种亚基的受体蛋白在人未临产和临产的子宫平滑肌细胞胞质中都有表达。结论:KATP在子宫平滑肌上有表达;在人类的妊娠子宫平滑肌上可能是通过SUR2B水平的改变起到调节平滑肌收缩的作用。

ATP敏感性钾离子通道在脑缺血缺氧中的双重作用

ATP敏感性钾离子通道(KATP)是一种微弱的内向整流性钾离子通道。该通道对钾离子具有选择性,能量的消耗可以使其激活,通过将细胞代谢和细胞电活动联系在一起,从而在细胞功能的调节中起到重要的作用。目前已有关于KATP在脑缺血缺氧中作用的报道,但大部分研究将重心放在该通道在脑缺血缺氧早期所起的保护作用方面,而其在后期引起的损伤作用并未引起足够的重视。

ATP敏感性钾通道P266T突变对离子通道特性的影响

目的:通过通道蛋白特定位点(P266T)突变,观察对ATP敏感性钾通道电生理特性的影响。方法:将Kir6.2及其突变子P266T的cDNA导入人胚肾细胞,表达ATP敏感性钾通道,用膜片钳方法研究KATP电生理特性。结果:KATP(P266T)开放能力是野生型的2倍;KATP(P266T)密度仅是野生型20%;KATP(P266T)对ATP敏感性降低;对pH敏感性增高。结论:KATP特定位点(P266T)突变可改变KATP电生理特性。

银杏酮酯激活ATP敏感的钾通道对心肌缺血再灌注损伤大鼠的预防作用

目的观察银杏酮酯预处理对大鼠急性心肌缺血再灌注模型的预防作用。方法Langendorff离体心脏灌流建立缺血再灌注损伤模型,检测大鼠左心室心功能变化,HE染色观察心肌组织病理改变,Hoechst染色测定心肌细胞凋亡,Western blot法检测ATP敏感的钾通道(K ATP)蛋白亚基Kir6.2和SUR2表达;急性分离心室肌细胞,记录IK ATP。结果心肌缺血再灌注30 min后,mLVSP、DP、+dP/dt max降低(P<0.01),-dP/dt max、mLVDP升高(P<0.01),心肌组织损伤,心肌细胞凋亡率和SUR2亚基表达升高(P<0.01);银杏酮酯(25 mg/L)灌流使左心室DP、+dP/dt max升高(P<0.05,P<0.01),mLVDP降低(P<0.01),减少心肌组织损伤和心肌细胞凋亡率(P<0.01),这些作用可被K ATP通道的阻断剂格列本脲阻断。缺血再灌注心室肌细胞K ATP通道开放(P<0.01);而使用银杏酮酯灌流则进一步促进K ATP通道的开放(P<0.01)。结论银杏酮酯通过激活ATP敏感的钾通道,抑制缺血再灌注导致的心肌组织和心功能损伤,发挥保护心肌的作用。

ATP敏感性钾离子(K_(ATP))通道的mRNA在大鼠颈动脉体的表达(英文)

目的 探讨因缺氧引起颈动脉体K+ 流减少而导致颈动脉体神经活性增加的分子学机制。 方法 利用逆转录聚合酶链反应 (RT PCR)评价大鼠颈动脉体的ATP敏感性钾离子 (KATP)通道的mRNA表达。 结果 在大鼠颈动脉体中内向整流性钾离子通道亚家族Kir6 .1的mRNA是存在的 ,而Kir6 .2和磺酰脲受体 (SUR1andSUR2 )则未见。 结论 Kir6 .