靶向心肌线粒体ATP敏感性钾通道苯并噻二嗪类新衍生物的药理学特征

目的：设计合成苯并噻二嗪类新衍生物,研究其激活心肌线粒体ATP敏感性钾通道的药理学活性并与二氮嗪进行对比分析。方法：采用氧电极法评价新衍生物对心肌线粒体态3呼吸（R3）、态4呼吸（R4）以及呼吸控制率（RCR）等呼吸功能参数的影响。戊巴比妥钠麻醉Wistar大鼠,颈总动脉插管,连接八导生理记录仪记录二氮嗪及新衍生物对大鼠血压的影响。结果：100μmol／L衍生物16和17可同时降低心肌线粒体琥珀酸氧化呼吸链中的R3和R4,但不影响RCR,作用与二氮嗪类似;衍生物15在降低心肌线粒体R3和R4的同时可显著提高线粒体RCR。静脉注射10mg／kg二氮嗪具有迅速的降压作用,与对照组对比,在3min时血压下降约为28％,而20种衍生物均无降压作用。结论：衍生物15可激活心肌线粒体ATP敏感性钾通道,提高线粒体RCR,且无降压作用,其心血管选择性优于二氮嗪。     

开放线粒体KATP通道对心肌细胞氧化应激损伤的保护作用

目的观察ATP敏感性钾通道(KATP)开放剂二氮嗪对心肌细胞氧化应激损伤的保护作用,并探讨其作用机制.方法采用过氧化氢(500 μmol·L-1)诱导法制备大鼠培养心肌细胞氧化应激损伤模型,通过检测培养液中乳酸脱氢酶以及用流式细胞仪结合罗丹明-123和碘化丙啶双标记法检测线粒体膜电位和细胞存活状态,观察二氮嗪(100 μmol·L-1)对氧化应激损伤的保护作用.结果二氮嗪预处理后,细胞培养液中乳酸脱氢酶活性较过氧化氢处理组显著降低(P＜0.01),细胞存活率升高,并可减少氧化应激造成的线粒体膜电位的丢失,其作用可被线粒体KATP通道阻断剂5-羟基癸酸酯所拮抗.结论二氮嗪对过氧化氢造成的培养心肌细胞氧化应激损伤具有保护作用,其可能通过激活线粒体KATP通道介导.     

线粒体ATP敏感性钾通道与ROS在缺氧丘脑中的保护作用

目的 观察线粒体ATP敏感性钾通道(mitoKATP)及活性氧(ROS)在缺氧丘脑保护中的作用及其相互关系.方法 采用脑片灌流及电生理学技术,细胞外记录丘脑神经元的群体锋电位(PS)和缺氧去极化电位(HD).结果 用mitoKATP开放剂diazoxide(300 μmoL/L)预处理丘脑脑片,可延长HD的潜伏期及缺氧后PS消失的时间,提高复氧后PS的恢复率.该作用可被mitoKATP阻断剂5-hydroxydecanoic acid(200μmoL/L)所阻断.以ROS清除剂N-2-mercaptopropionyl glycine(MPG)(500μmol/L)预处理海马脑片,可减弱diazoxide的作用.单独使用MPG对Ps及HD无明显影响.结论 ROS介导了mitoKATP开放剂对缺氧丘脑的保护作用.     

线粒体ATP敏感性钾通道不参与异丙酚预处理的心肌保护

目的　观察异丙酚预处理对心肌缺血再灌注损伤的保护机制是否通过开放线粒体ATP敏感性K通道 (KATP)。方法　非循环式Langendorff离体心脏灌注模型 ,灌注 1h ,常温下行全心缺血 2 5min ,恢复再灌注 30min。通过Maclab仪记录左室舒张末压 (LVEDP)、左室发展压 (LVDP)、左室压上升和下降最大速率 (±dp/dtmax)。测恢复再灌注末心肌组织MDA含量。结果　恢复再灌注 30min末 ,对照组(Con)、异丙酚预处理组 (PP)、5 HD +PP和 5 HD组心肌组织的MDA含量分别为 (113 7± 2 0 9)、(89 4± 13 7)、(91 9± 14 4 )和 (114 8± 19 7)nmol·10 0mg-1。PP组和 5 HD+PP组的心肌MDA含量都明显低于Con组和 5 HD组 (P<0 0 5 ) ;PP组和 5 HD +PP组两组间的MDA差异无显著性 (P >0 0 5 )。恢复再灌注 30min末 ,Con组、PP组、5 HD+PP组和 5 HD组的LVEDP值分别为基础值的 5 1、3 2、3 6和 5 3倍。PP组和 5 HD +PP组LVEDP值的上升幅度均明显低于Con组和 5 HD组 (P <0 0 5 ) ,而 5 HD +PP组和PP组之间差异无显著性 (P >0 0 5 )。结论　异丙酚预处理的心肌保护不是通过开放线粒体ATP敏感性K通道 ,其心肌保护作用和线粒体KATP无关     

ATP敏感性钾通道和线粒体通透转换孔参与白藜芦醇苷的心肌保护作用(英文)

目的探讨白藜芦醇苷(Poly)对大鼠缺血再灌注(I-R)心肌损伤的保护作用及其机制。方法应用Langendorff室技术制备离体大鼠心脏I-R损伤模型。雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、Poly(25, 50和75μmol.L-1)组、格列本脲(Gli) +Poly组、5-羟基癸酸(5-HD) +Poly组和苍术苷(Atr) +Poly组。对照组心脏由K-H液灌流110 min;模型组由K-H液灌流20 min后,停灌30 min,复灌60min;Poly组在I-R处理前用含不同浓度Poly的K-H液灌流10 min;Gli +Poly和5-HD+Poly组在I-R前分别用含Gli (10μmol.L-1)和5-HD(100μmol.L-1)的K-H液灌流5 min,再加入Poly (50μmol.L-1)灌流10 min;Atr +Poly组用含Poly(50μmol.L-1)K-H液灌流10 min及停灌30 min后,先用含Atr(20μmol.L-1)的K-H液灌流15 min,然后改用K-H液灌流。分别记录各组停灌前、停灌30 min和复灌60 min内的左心室舒张末压(LVEDP)、左心室舒张压(LVDP)、左心室等容期压力最大变化速率(±dp/dtmax)和冠脉流量(CF)等心功能指标。心脏复灌60 min后,用氯化三苯基四氮唑染色法测定心肌梗死面积,透射电镜下检测心肌超微结构变化。结果缺血前各组心功能参数无明显变化。与模型组相比,Poly可浓度依赖性地促进大鼠I-R后心功能的恢复,预防I-R损伤。复灌60 min后,Poly组大鼠心脏LVDP,±dp/dtmax和CF明显高于模型组;LVEDP则低于模型组;缺血前给予Poly(50μmol.L-1)10 min可明显减小I-R后心肌梗死面积,并改善心肌超微结构。Gli, 5-HD和Atr可阻断Poly对I-R心脏心功能参数和心肌梗死面积等的保护作用。结论 Poly具有明显的抗心肌I-R损伤作用,其心脏保护作用可能与其增加细胞膜和线粒体膜ATP敏感性钾通道开放和抑制线粒体通透转换孔开放有关。     

抗心肌缺血药物的新靶点:线粒体ATP敏感性钾通道

ATP敏感性钾通道 (KATP)是心脏保护作用的调节位点。随着KATP药理学和分子生物学特征的深入研究 ,发现KATP开放剂介导的心脏保护机制并不依赖于动作电位时程(APD)的缩短和负性肌力作用 ,而与线粒体功能有关。细胞内存在线粒体KATP(mitoKATP)。mitoKATP开放的心脏保护作用机制尚不十分清楚 ,可能与K+ 内流 ,线粒体膜去极化 ,降低Ca2 + 超载 ,基质容积增加有关 ,后者可增加ATP合成、促进线粒体呼吸     

ATP敏感性钾通道的心肌保护机制研究进展

自心肌细胞膜片钳技术应用以来,Nome 1 983年首先在豚鼠心室肌细胞发现ATP敏感性钾通道(KATP channel)[1],随后证实KATP在缺血再灌注中对心肌细胞具有保护作用,为细胞离子通道的研究开创了崭新的局面,成为临床及基础研究的热点.迄今,对心血管系统ATP敏感性钾通道的调节作用缺乏系统研究,本文就KATP的生理作用、在缺血再灌注及在触发性心律失常中对心室肌细胞的保护机制加以综述,为KATP通道开放的临床应用与基础研究提供理论依据.     

二氮嗪对大鼠心肌线粒体膜电位及呼吸功能的影响

目的 :研究二氮嗪对大鼠心肌线粒体功能的影响 ,以探讨其心肌保护作用的可能机理。方法 :以罗丹明 12 3为荧光探针测定线粒体膜电位 ,氧电极法测线粒体呼吸 ,观察二氮嗪对正常大鼠心肌线粒体跨膜电位及呼吸的影响。结果 :5 0 μmol·L-1的二氮嗪可引起线粒体膜电位去极化 ,此影响可被钾通道阻滞剂消除 ;二氮嗪 10 0 μmol·L-1可降低大鼠心肌线粒体琥珀酸链的R3、R4速率 ,但不影响呼吸控制率。结论 :二氮嗪可调节大鼠心肌线粒体功能 ,这与其抗心肌缺血保护作用有关。     

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。     

氯化镉对大鼠肝线粒体和微粒体膜功能的影响

体外观察ＣｄＣｌ２对大鼠肝线粒体和微粒体膜流动性，膜结合酶活性，脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）生成的影响以及维生素Ｃ的拮抗作用。结果表明，Ｃｄ２＋可在较短时间内引起膜流动性的降低和ＭＤＡ的增高，并伴有膜结合酶活性的抑制；维生素Ｃ处理不能改善膜流动性的降低。但能完全拮抗ＭＤＡ的增高，并部分缓解Ｃｄ２＋对葡萄糖－６－磷酸酶的抑制，提示Ｃｄ２＋膜毒性并非单纯由脂质过氧化所致，其中包括了对膜脂双层的直接作用。     

Effects of propofol on ischemia-induced ventricular arrhythmias and mitochondrial ATP-sensitive potassium channels

Aim:

To investigate the potential of propofol in suppressing ventricular arrhythmias and to examine whether mitochondrial ATP-sensitive potassium channels are involved.

Methods:

Male Sprague-Dawley rats were pretreated with intravenous infusion of propofol (Prop), a selective mitochondrial KATP channel inhibitor 5-hydroxydecanoate (5-HD), propofol plus 5-HD (Prop+5-HD), a potent mitochondrial K_ATP channel opener diazoxide (DZ) or NS, respectively. The dosage of each drug was 10 mg/kg. The animals then underwent a 30 min-ligation of the left anterior descending artery. The severity of arrhythmias, the incidence of ventricular fibrillation (VF), and the time of the first run of ventricular arrhythmias were documented using an arrhythmia scoring system. Mitochondrial membrane potential (ΔΨm) was measured in freshly isolated rat cardiomyocytes with a fluorescence microscope.

Results:

The arrhythmia scores in the Prop and DZ group were 2.6(0-5) and 2.4(0-5), respectively, which were significantly lower than that in the control group [4.9(2-8)]. VF was not observed in both Prop and DZ groups. The first run of ventricular arrhythmias was significantly postponed in the Prop group (10.5±2.2 vs 7.3±1.9 min). Bracketing of propofol with 5-HD eliminated the anti-arrhythmic effect of propofol. In isolated rat cardiomyocytes, propofol (50 μmol/L) significantly decreased ΔΨm, but when propofol was co-administered with 5-HD, the effect on ΔΨm was reversed.

Conclusion:

Propofol preconditioning suppresses ischemia-induced ventricular arrhythmias in the rat heart, which are proposed to be caused by opening of mitochondrial K_ATP channels.     

丙泊酚对自由基引起的大鼠脑皮质线粒体损伤的保护作用

目的：在大鼠脑皮质线粒体自由基损伤的体外实验中，观察丙泊酚的保护作用，为治疗脑缺血再灌注损伤提供实验依据。方法：采用抗坏血酸-Fe^2＋体系诱导产生氧自由基，对分离的大鼠脑线粒体进行体外损伤实验，与丙泊酚温育后测定线粒体膜流动性、肿胀度和丙二醛（MDA）含量的变化。结果：脂质过氧化可降低线粒体膜流动性、增加线粒体肿胀和MDA含量，30μmol／L的丙泊酚均可减轻上述损伤。结论：脂质过氧化使大鼠脑皮质线粒体结构和功能显著量损．丙泊酚对此有明显保护作用。     

胸腺因子D对老年大鼠肝微粒体,线粒体钙离子转运的影响

应用~(45)Ca研究了胸腺因子D(TFD)对老年大鼠肝脏亚细胞结构Ca~(2+)转运的影响,结果表明,与成年对照鼠(7月龄)相比,雄性老年大鼠(24月龄)肝微粒体,线枉体膜Ca(2+)主动摄取能力降低,肝微粒体Ca(2+)被动释放增多,给老年大鼠TFD 2 mg·kg~(-1)sc隔日一次共3月,可使其肝微枉体Ca(2+)主动摄取能力提高,Ca(2+)被动释放减少,有利于维持细胞内钙穗态,同时TFD还可逆转老年大鼠肝微粒体,线粒体膜流动性的降低及过氧化脂质的增高。     

辛伐他汀对大鼠骨骼肌线粒体膜流动性及ATP酶活性的影响

目的：观察辛伐他汀（Sim）对大鼠骨骼肌线粒体膜流动性及ATP酶活性的影响.方法：大鼠口服给予3种不同剂量Sim,酶法测定丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）及肌酸激酶（CK）活性.以1-苯氨基萘-8-磺酸（ANS）、1,6-二苯基-1,3,5-己三烯（DPH）为荧光探针标记骨骼肌线粒体膜浅层及深层,测定骨骼肌线粒体膜荧光强度（F）,荧光偏振度（P）及平均微黏度（^-η）.比色法测定Na^＋-K^＋-ATP酶和Ca^2＋-Mg^2＋-ATP酶活性.结果：给予Sim 3.6,7.2 mg·kg^-1·d^-1组,血清ALT、AST、CK和骨骼肌线粒体膜Na^＋-K^＋-ATP酶、Ca^2＋-Mg^2＋-ATP酶的活性均无显著变化.而给予Sim 14.4mg·kg^-1·d^-1,血清CK活性显著增高,骨骼肌线粒体膜Na^＋-K^＋-ATP酶、Ca^2＋-Mg^2＋-ATP酶活性则明显降低.给予Sim3.6,7.2,14.4 mg·kg-1·d-1组,ANS标记的线粒体膜浅层和DPH标记的线粒体膜深层F、P、^-η均明显降低,表明Sim可增加线粒体膜浅层及深层流动性.结论：Sim在高剂量时可导致骨骼肌细胞损伤,其机制可能与Sim能增加骨骼肌线粒体膜流动性,降低骨骼肌线粒体膜Ca^2＋-Mg^2＋-ATP酶及Na^＋-K^＋-ATP酶活性有关.     

吡那地尔预处理对缺氧/复氧性损伤时大鼠脑皮质线粒体结构功能的影响

越来越多的证据表明,线粒体功能障碍是导致脑缺氧直接损伤和延迟性神经元坏死的主要原因,同时也是启动细胞凋亡的关键[1,2].本研究采用大鼠脑缺氧/复氧模型,1从线粒体水平探讨缺氧/复氧时脑皮质神经元的损伤机制以及钾通道开放剂吡那地尔对此损伤的影响.     

壳聚糖对脂肪肝大鼠脂含量及线粒体功能的影响

目的：探讨壳聚糖对脂肪肝的防治作用。方法：采用低剂量ＣＣＬ４后肢注射,并高脂饮食复制大鼠脂肪肝动物模型,同时给予不同剂量的壳聚糖防治,观察肝内脂质蓄积情况、肝细胞线粒体膜的流动性及ＭＤＡ含量的变化。结果：４ｍｇ·ｇ～－１·ｄ～－１以上的壳聚糖可明显降低大鼠肝脏ＴＣ、ＴＧ及线粒体ＭＤＡ含量,提高线粒体膜的流动性。结论：壳聚糖可通过减轻肝脏的脂质过氧化并修复线粒体的膜流动性,从而改善脂肪酸的β氧化,达到减轻肝脂变的作用。     

Cytoprotective action of the potassium channel opener NS1619 under conditions of disrupted calcium homeostasis

Cytoprotective properties of potassium channel openers (KCOs) have been demonstrated in several models of cell injury, mainly in ischemia-reperfusion-induced damage of cardiac muscle. The mechanism responsible for the observed cytoprotection and the relative contribution of plasma membrane or inner mitochondrial membrane potassium channels regarding the beneficial effects exerted by KCOs remain unclear. Our work demonstrates the cytoprotective properties of NS1619, an opener of large-conductance calcium-activated potassium channels (BKCa channels), using C2C12 myoblasts injured by calcium ionophore A23187 treatment. Application of two BKCa channel inhibitors, paxilline and iberiotoxin, abolished this cytoprotective effect. At concentrations of 10-100 μM, NS1619 increased the respiration rate and decreased mitochondrial membrane potential (Δψ) in C2C12 cells in a dose-dependent manner. At a concentration of 0.2 μM, paxilline, which effectively abolished the protective effect of NS1619, failed to counteract the opener-induced mitochondrial depolarization and increase in cellular respiration. This result indicates that the NS1619-mediated increase in the survival rate of A23187-treated C2C12 cells occurs in a manner distinct from its effect on mitochondrial functioning and suggests that activation of BKCa channels in the plasma membrane is the mechanism responsible for cytoprotection by NS1619.