ATP敏感性钾通道开放剂心脏保护机制的研究进展

ＡＴＰ敏感性钾通道（ＫＡＴＰ）开放剂是的年来发现的具有明显心甩细胞保护作用的一类药物。其心肌细胞保护的机制尚未安全阐明，此对有关假说进行了综述。     

ATP敏感性钾通道及其心血管保护作用

Noma[1]首先利用膜片钳技术在豚鼠心室肌细胞发现一种弱的内向整流钾通道,其特征是通道活性随胞内ATP浓度升高而被显著抑制,因此将其命名为ATP敏感性钾通道(ATP-sensitive potassium channel,KATP).     

线粒体ATP敏感性钾通道及其神经保护作用机制的研究进展

大量药理学和生物学研究已证实,ATP敏感性钾通道（KATP）的开放在多种组织细胞损伤中发挥着重要的保护作用,其对脑的保护作用研究正逐渐成为研究热点.目前发现细胞上主要存在两种KATP：质膜表面KATP（sKATP）和细胞质内的线粒体膜KATP（mitoKATP）.已有研究证明,mitoKATP对KATP开放剂的敏感程度是sKATP的近2000倍,这预示着mitoKATP在脑保护作用中可能发挥着更大的作用.     

ATP敏感性钾通道与缺血性脑损伤

以往人们一直认为ＡＴＰ仅作为细胞内能量贮存的主要化合物而参与机体的能量供应 ,几乎未考虑到细胞内ＡＴＰ([ＡＴＰ]ｉ)可能是正常条件下许多细胞功能的信息调节剂。1983年 ,Ｎｏｍａ首先在心肌细胞膜上发现了一种受细胞内ＡＴＰ浓度调节而开放和关闭的钾通道 ,称为ＡＴＰ敏感性钾通道。以后先后在胰腺 β细胞、骨骼肌、平滑肌、中枢神经系统及周围神经均发现了类似的通道。ＫＡＴＰ通道可能参与细胞兴奋与细胞内代谢间的信息传递 ,并与激素分泌、血管扩张、骨骼肌细胞的兴奋性、神经细胞膜的超极化和神经递质的释放等功能有关。1　ＫＡＴ…     

三磷酸腺苷敏感性钾通道与心肌保护

钾通道是将细胞代谢和细胞电活动偶联起来调节细胞功能的一种重要蛋白质。心肌细胞存在2种不同分布的三磷酸腺苷敏感性钾通道（KATP通道），它们在缺血缺氧预处理中的作用是不同的，参与预处理保护作用的主要是线粒体KATP通道。线粒体KATP通道作用机制与ATP、Ca^2 、氧自由基（ROS）等关系密切。     

芪苈强心胶囊联合腺苷三磷酸(ATP)敏感性钾通道开放剂对冠心病心绞痛患者症状改善及心电图变化的影响

目的研究芪苈强心胶囊联合腺苷三磷酸(ATP)敏感性钾通道开放剂对冠心病心绞痛患者症状改善及心电图变化的影响。方法选取我院冠心病心绞痛患者102例(2017年7月—2019年2月),简单随机化分组。参照组(51例)实施ATP敏感性钾通道开放剂治疗,联合组(51例)实施芪苈强心胶囊+ATP敏感性钾通道开放剂治疗,两组疗程均为8周。对比两组心电图疗效、症状改善及治疗前后血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、超氧化物歧化酶(SOD)水平。结果联合组心电图总有效率(94.12%)高于参照组(80.39%),P<0.05;联合组治疗8周后心绞痛发作频次较参照组少,心绞痛持续时间较参照组短(P<0.001);联合组治疗8周后血清MMP-9水平较参照组低,血清SOD水平较参照组高(P<0.001)。结论芪苈强心胶囊联合ATP敏感性钾通道开放剂治疗冠心病心绞痛,能明显增强心电图疗效,减少心绞痛发作频次,缩短心绞痛持续时间,调节血清MMP-9、SOD水平,抑制心室重构。     

钾通道开放剂心肌保护的研究进展

自从Noma1983年首先利用膜片钳技术在豚鼠及兔心室肌细胞发现了对细胞内ATP浓度([ATP]i)非常敏感的K 通道以来,人们进一步发现除[ATP]j降低可致ATP敏感性K (KATP)通道开放外,在代谢抑制,细胞内ADP及质子浓度升高,底物无氧代谢,缺血缺氧,心肌顿抑,以及钾通道开放剂(postassium channel operners,PCOs)存在时均可使KATP通道开放;1993年Cohen等[1]首次报道了以大剂量KATP通道开放剂aprikalim介导离体兔心脏发生超极化停搏.     

ATP敏感性钾通道开放剂Cromakalim心脏保护机制的初步探讨

本工作用大鼠离体灌流心脏缺血再灌注损伤模型观察了ＫＡＴＰ通道开放剂克罗卡林（Ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ,ＣＲＫ）的心脏保护作用。结果表明,ＣＲＫ能明显减少缺血再灌注损伤心肌的ＬＤＨ及蛋白的漏出（Ｐ〈０．０１）,降低脂质过氧化产物ＭＤＡ的含量（Ｐ〈０．０１）,心肌组织及心肌线粒体钙含量也显降低（Ｐ〈０．０１）。ＣＲＫ明显抑制心肌线粒本的最大＾４５Ｃａ＾２＋摄取量及摄钙速率。ＣＲＫ的上述作用均能被ＫＡＴＰ     

三磷酸腺苷敏感性钾通道开放剂与心脏保存液

20世纪80年代以来，心脏移植在世界范围内得到广泛开展。在心脏移植手术中，供心长时间缺血缺氧期间，心功能的保护和再灌注损伤的减轻与避免至关重要，直接关系着手术的成功与否。目前，移植心脏冷缺血保存被限制在4～6h，其有效保存很大程度上取决于保存液和保存温度。因此有必要对移植心脏保存液进行改进，提高心肌保护效果，延长供心保存时间，解决当前供心日益缺乏的矛盾。     

ATP敏感性钾通道参与预缺血对麻醉家兔缺血心肌的保护

在氨基甲酸乙酯麻醉家兔心肌缺血／再灌注模型上，观察了ＡＴＰ敏感钾（ＫＡＴＰ）通道开放剂Ｃｒｏｍａｋｌｉｍ（Ｃｒｏ）和预缺血对血流动力学和心肌梗塞范围的影响，旨在阐明ＫＡＴＰ通道是否参与预缺血对血／再灌注心肌的保护机制。所得结果如下：（１）单纯缺血３０分钟一再灌注１８０分钟过程中，血流动力学各参数和心肌耗氧量均进行性降低，心肌梗塞范围为３２．３％。（２）静脉注射Ｃｒｏ后再进行缺血／再灌注时，心肌梗塞     

左旋精氨酸对大鼠心肌细胞ATP敏感性钾通道的影响

目的研究左旋精氨酸(L-Arg)对大鼠离体心肌细胞ATP敏感性钾通道(KATP)的影响。方法急性分离大鼠心肌细胞,设保持电位-40mV,指令电位-100～ 40mV,步阶脉冲20mV,波宽200ms,刺激间隔为6s。记录IKATP。结果观察正常生理条件下和给予不同浓度L-Arg后心肌细胞IKATP的变化,并分析L-Arg对KATP通道功能的影响。指令电位为-100mV,给予10,30,50mmol·L-1的L-Arg后,KATP的开放率分别为:(173±19)%,(190±18)%,(268±21)%,具有浓度依赖性增加趋势。后两者与对照组比较(P<0.05),r=0.958,与对照组比较(P<0.05);当L-Arg的浓度增加到100mmol·L-1时,KATP的开放率为(175±54)%。结论L-Arg在低浓度范围内(10～50mmol·L-1),可浓度依赖性的开放KATP通道;L-Arg浓度增加至100mmol·L-1时,则该作用不明显。     

NO与心肌细胞K_(ATP)关系的研究进展

机体内一氧化氮(NO)是左旋精氨酸(L-arginine)与氧气经一氧化氮合酶(NOS)作用而产生的一种活性气体,适当浓度的NO可通过NO-cGMP途径调控心肌细胞ATP敏感性钾通道(KATP)的功能,调节心肌细胞对组织缺血缺氧的耐受性,参与心肌细胞的自身保护机制。NO生成不足与高血压、动脉粥样硬化、心力衰竭、糖尿病、高脂血症等心血管疾病的发生有关;NO生成和释放增多也可直接参与多种疾病的发生和发展,即NO与心功能密切相关,对多种疾病有重要的病理生理作用和临床意义。     

组胺拮抗剂在小鼠ATP-敏感性钾离子通道上的影响

目的：观察比较3种组胺拮抗剂对缺血性心肌细胞的ATP-敏感性钾离子通道中的影响。方法：利用急性酶解法分离小鼠心室肌细胞。结果：pyrilamine、chlorpheniramine及diphenhydramine均可抑制ATP-敏感性钾离子通道的活性,抑制程度为pyrilamine > chlorpheniramine > diphenhydramine。组胺对KATP通道活性无影响。结论：第一代的组胺拮抗剂（pyrilamine 、 chlorpheniramine 及 diphenhydramine）对KATP通道活性有抑制作用,其抑制作用与膜上H1受体无关。     

吡格列酮保护乳鼠心肌细胞与ATP敏感性钾通道表达的关系

目的探讨吡格列酮对缺氧复氧诱导的乳鼠心肌细胞凋亡和心肌细胞ATP敏感性钾通道亚单位表达的影响。方法原代培养的sD乳鼠心肌细胞随机分为6组：溶媒组、缺氧复氧组、0．1μmol／L吡格列酮组、1．0μmol／L吡格列酮组、2．0μmol／L吡格列酮组、2．0μmol／L吡格列酮＋GW9662组（GW9662组）,药物预处理24h后建立缺氧复氧模型,利用膜联蛋白-v与溴化丙啶双染法检测心肌细胞凋亡,利用RT—PCR及Western—blot技术检测心肌细胞ATP敏感性钾通道亚单位的表达。结果0．1、1．0、2．0μmol／L吡格列酮组心肌细胞凋亡率与缺氧复氧组及GW9662组比较差异有统计学意义（P〈0．05）;0．1、1．0、2．0μmol／L吡格列酮组心肌细胞线粒体ATP敏感性钾通道（mitoKATP）亚单位Kir6．1mRNA及蛋白的表达与缺氧复氧组及GW9662组比较差异有统计学意义（P〈0．05）,各组细胞膜ATP敏感性钾通道（sarcKATP）亚单位Kir6．2mRNA表达间差异无统计学意义（P〉0．05）。结论吡格列酮抑制缺氧复氧诱导的乳鼠心肌细胞凋亡,此保护作用可能与激活PPARγ及上调mitoKATP通道亚单位表达有关,sarcKATP未参与这种保护过程。     

急性分离大鼠新皮层神经元KATP通道的多电导状态

在１９３例急性分离大鼠皮层神经元内面向外式记录膜片上，记录到２例能为ＡＴＰ和优降糖所阻断的含有亚电导的通道电流。其电流幅度分布直方图符合高斯分布，并能很好地进行二级拟合；主电导水平分别为１９１．８ｐＳ和１９４．５ｐＳ，亚电导水平分别为１５３．２ｐＳ和１１６.１ｐＳ；亚电导成份分别占单位事件总数的３５．０５％和２９.８４％；通道活动呈高电流水平与低电流水平交替开放状态，没有高低电流叠合现象。这些结果表明这种Ｋ_ＡＴＰ通道的多电导开放电流不是两个或多个独立通道的开放所致，而是同一通道的不同亚型状态交互活动（即高电导和低电导状态相互转换）的表现。从而提示神经细胞膜上的Ｋ_ＡＴＰ通道可能受某种或某些膜内外环境的变化影响导致其构象改变，从而引发多种亚型交替活动现象。     

坐骨神经慢性压迫性损伤大鼠相应脊髓背角神经元KATP通道表达的变化

目的 探讨脊髓背角神经元KATP通道(ATP-sensitive potassium channel)在慢性神经病理性疼痛所致机械痛觉超敏中的作用.方法 雄性SD大鼠(体重250～350 g),随机分为两组:坐骨神经慢性压迫性损伤组(chronic constriction injury,CCI组)6只,假手术组(sham组)6只.在术前1 d、术后1、5、10、14 d分别测量各组大鼠机械缩足阈值(mechanical withdrawal threshold,MWT)的变化,于第14天行灌注固定,取腰段脊髓切片后行KATP通道的免疫组织化学染色,观察各组大鼠腰段脊髓背角神经元KATP通道免疫组织化学染色后积分光密度(IOD)值的变化.结果 坐骨神经慢性压迫性损伤模型大鼠自术后第5天起出现明显的机械性异常性疼痛,持续到术后14 d;而假手术组无明显痛觉过敏表现.术后14 d,坐骨神经慢性压迫性损伤模型组大鼠腰段脊髓背角神经元KATP通道IOD值与假手术组比较明显下降,差异有统计学意义.结论 KATP通道在脊髓背角神经元表达的改变可能与神经病理性疼痛所致机械痛觉超敏的发生机制相关,KATP通道可能成为治疗这类疼痛的靶点.     

急性分离大鼠新皮层神经元KATP通道特性

为研究急性分离大鼠皮层神经元上ＡＴＰ敏感钾通道的特性,本实验采用了膜片钳技术之膜内面向外记录方法。ＡＴＰ敏感钾通道电导为２００ｐＳ左右,翻转电位为０ｍＶ,有外向整流现象;通道开放常呈簇状猝发样开放,平均开放时间和开放概率随去极化程度增大而增加,随超极化程度增大而减少;低浓度ＡＴＰ有促进通道开放作用,并可激活二级电流;高浓度ＡＴＰ抑制通道开放概率并随浓度增大而增强;ＡＴＰ浓度增高到１或２ｍｍｏｌ／Ｌ时,通道电流被阻断。０.１ｍｍｏｌ／Ｌ优降糖可立即抑制通道活动。急性分离的皮层神经元上ＡＴＰ敏感钾通道特性与培养神经元有差别;低浓度ＡＴＰ可激活ＡＴＰ敏感钾通道,防止神经细胞过度兴奋,从而起到保护脑缺血缺氧损伤的作用。     

左卡尼汀心肌保护作用与ATP敏感性钾通道的关系

目的观察左卡尼汀缺血期处理对在体大鼠心肌缺血-再灌注损伤的保护效果,探讨ATP敏感性钾通道(KATP)是否参与左卡尼汀对心肌细胞的保护作用。方法健康SD大鼠30只,随机分为三组,缺血再灌注组(I/R组),左卡尼汀治疗组(L-CN组),格列本脲+左卡尼汀治疗组(Gli+L-CN组),每组10只。I/R组,心肌缺血(myocardio ischemia MI)后5min静脉滴注生理盐水至实验结束,滴速0.5mL/min;L-CN组,MI后5min给予左卡尼汀3.0g加入生理盐水250mL静脉滴注至实验结束;Gli+L-CN组,MI后5min给予左旋卡尼汀3.0g加入生理盐水250mL同时加入10μmol/L的格列本脲静脉滴注至实验结束。各组于再灌注末分别抽取动脉血3mL,用2000r/min离心10min,取上清液,用ELISA法测cTnI,用比色法测定血清CK和LDH活性。取心尖部心肌组织,10%甲醛液固定,石蜡包埋,光镜下观察心肌损害程度。结果与I/R组比较,L-CN组的cTnI,LDH,CK均下降(P0.05);与L-CN组比较,Gli+L-CN组的cTnI,LDH,CK均升高(P0.05)结论左卡尼汀对心肌缺血再灌注的保护作用可能与其激活ATP敏感性钾通道有关。     

钾通道开放剂拮抗内皮素-1的缩血管作用

利用离体猪心冠状动脉环，研究了KATP开放剂吡那地尔（PIN）和克卡里木（CRO）对内皮素－1（ET－1）缩血管作用的影响。结果表明，PIN和CRO均使ET－1的量－效曲线右移，并降低最大反应。当ET－1（30nmol／L）达最大效应后，累加剂量的PIN和CRO产生剂量依赖性的抑制作用。结果提示，KATP开放剂对ET－1收缩冠状动脉的拮抗作用，可能是其抗心肌缺血的机制之一。     

钾通道开放剂预处理对兔离体基底动脉缺氧-复氧损伤的保护作用

目的：观察ATP敏感性钾通道开放剂吡那地尔(pinacidil)和钙激活钾通道开放剂NSl619对基底动脉缺氧复氧(H／R)损伤的保护能力。方法：采用离体血管环灌流的方法，比较对照组、缺氧复氧组、吡那地尔预处理组和NSl619预处理组4组血管环对缩血管物质U46619(前列腺素A2模拟物)及内皮依赖性扩血管物质乙酰胆碱(ACh)以及非内皮依赖性扩血管物质硝晋钠(SNP)的反应。结果：①H／R组与对照组比较，兔基底动脉对U46619的反应明显增强，对SNP的反应未见差异，而对ACh的反应明显减弱；②经吡那地尔和NSl619分别预处理后，可以预防离体兔基底动脉在缺氧复氧后对ACh舒张作用的减弱和对U46619收缩反应的增强。结论：吡那地尔和NSl619分别预处理后可以保护基底动脉内皮细胞免受后继H／R的损伤。