K+通道在正常与慢性低氧大鼠低氧性肺血管收缩反应中的作用

目的:探讨K⁺通道在慢性低氧致低氧性肺血管收缩反应降低中的作用。方法:采用离体肺灌流实验,研究4-AP(4-aminopyridine,电压依赖性K⁺通道-Kv阻滞剂)、TEA(tetraethylamonium,Ca²⁺激活性K⁺通道-K_Ca阻滞剂)、GLIB(glibenclamide,ATP敏感性K⁺通道-K_ATP阻滞剂)对正常与慢性低氧大鼠肺血管低氧反应的影响。结果:4-AP、TEA均可使正常大鼠肺动脉基础压上升,且使其肺血管低氧反应明显增强;对于慢性低氧大鼠,其肺血管对低氧反应明显低下,4-AP、TEA升肺动脉基础压的作用明显低于对照鼠肺,GLIB也呈现升高肺动脉基础压力作用,4-AP、TEA、GLIB均可使肺血管低氧反应大大增强,增强的比例明显大于正常对照组。结论:在离体灌流鼠肺HPV中,Kv、K_Ca的开放起调节作用,大鼠经慢性低氧后,肺血管反应性明显降低,可能与Kv、K_Ca、K_ATP在HPV中的调节作用相对增强有关。     

钾离子通道在大鼠慢性低氧所致肺血管低反应中的作用

目的与方法：采用阻断剂及离体肺内动脉血管环方法,研究不同类型钾离子通道对慢性低压低氧的大鼠模型的低氧性肺血管收缩反应（HPV）的作用,旨在探讨钾离子通道在慢性低氧肺血管低反应机制中的作用。结果：①慢性低氧15 d、30 d可降低肺血管对急性低氧的收缩反应。②分别阻断正常对照组、慢性低氧组大鼠肺血管钙激活性钾通道（K_Ca）、ATP敏感的钾通道（K_ATP）,均使其HPV反应明显增强,其中慢性低氧组增强幅度显著高于正常对照组（P<0.01）。③阻断正常对照组、慢性低氧组大鼠肺血管延迟整流性钾通道（K_DR）对其HPV均无明显影响。结论：K_Ca、K_ATP在HPV反应起着重要的调节作用,慢性低氧可使此调节作用显著加强,这可能是导致肺血管低反应一个重要机制。     

cGMP对慢性低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞膜电压门控钾通道的作用

目的:探讨cGMP对慢性低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMC)膜电压门控钾通道(Kv通道)的作用, 为进一步阐明慢性低氧性肺动脉高压的发病机理提供理论依据。方法: Wistar大鼠, 随机分为对照组和慢性低氧组, 低氧组大鼠每天低氧(氧浓度10%±1%)8 h, 连续4周。单个大鼠PASMC的获得采用急性酶分离法(胶原酶Ⅰ型和木瓜蛋白酶)。采用全细胞膜片钳技术测定两组PASMC的静息膜电位(Em)和电压门控钾通道的钾离子电流(I_KV), 观察并比较cGMP (1 mmol/L) 以及cGMP和蛋白激酶G(PKG)抑制剂H-8 (1 mmol/L) 应用后两组PASMC I_KV的不同变化。结果:慢性低氧大鼠PASMC的静息膜电位和电压门控钾通道电流明显低于正常对照组。cGMP可抑制正常和慢性低氧大鼠PASMC +50 mV刺激时的峰值I_KV[正常组从(118.0±5.0)pA/pF下降到(89.9±16.5) pA/pF, n=6, P<0.05;慢性低氧组则从(81.0±5.0) pA/pF 下降到(56.8±9.1) pA/pF, n=6, P<0.05], 该抑制作用可被PKG的抑制剂H-8阻断[正常组(119.2±10.3) pA/pF vs (117.8±9.1)　pA/pF, n=6, P>0.05;慢性低氧组(96.8±6.2) pA/pF vs (98.0±2.2)　pA/pF, n=6, P>0.05]。结论:慢性低氧抑制肺动脉平滑肌细胞的电压门控钾通道。cGMP可能通过磷酸化作用而抑制正常和慢性低氧肺动脉平滑肌细胞的电压门控钾通道电流。     

Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩中的作用

目的和方法:雄性Wistar大鼠随机分为两组:常氧对照组和低氧组。用酶消化的方法获得单个大鼠肺内动脉平滑肌细胞(PASMC)。采用全细胞膜片钳技术,记录PASMC静息膜电位(Em)和电压门控性钾通道电流(IKv),通过细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液(1∶125),探讨Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1钾通道在缺氧性肺血管收缩(HPV)中的作用。结果:①低氧组膜电位明显去极化,由(-51.8±0.8) mV 去极到(-47.2± 0.7) mV,P<0.01,IKv与常氧组相比显著降低,在测试电压-30 mV时, IKv由(6.16±0.58) pA/pF 降为 (3.31±0.37) pA/pF (P<0.01)。②细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液可显著抑制常氧对照组PASMC 的IKv,使Em去极化,然而细胞内灌流Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1(1∶125)抗体混合液对常氧对照组PASMC 的IKv和Em无显著影响。③细胞内灌流Kv1.2/Kv1.5/Kv2.1抗体混合液和Kir2.1/Kir2.3/Kir4.1抗体混合液对低氧组PASMC的IKv和Em均无显著影响。结论:Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1可能是氧敏感型通道,并介导了低氧性肺血管收缩。     

慢性缺氧对大鼠肺内动脉平滑肌细胞Kv1.3、Kv2.1、Kv3.1钾通道基因在急性缺氧时表达的影响

目的与方法:用半定量RT-PCR方法,研究慢性连代缺氧对大鼠肺内动脉平滑肌细胞(PASMC)Kv13、Kv21、Kv31钾通道基因在急性缺氧时表达变化的影响。结果:①正常及慢性缺氧鼠PASMC中均有Kv13、Kv21、Kv31基因表达;②急性缺氧可使PASMC中Kv21、Kv31mRNA表达明显上调,其mRNA分别由0.646±0.092、0.782±0.104升高到1.059±0.134、0.985±0.116(P<0.01);③慢性缺氧后复氧12h再急性缺氧6h,PASMCKv21mRNA、Kv31mRNA水平均降低,其中Kv21mRNA由1.008±0.117下降到0.649±0.097,差异有极显著意义(P<0.01)。结论:Kv21、Kv31基因可能是缺氧反应基因,慢性缺氧可改变PASMC的Kv21、Kv31钾通道基因对急性缺氧的反应,使其由表达上调转变为下调,可能因而降低此钾通道在HPV中的作用。     

K+通道在正常与慢性缺氧大鼠缺氧性肺血管收缩反应中的作用

目的和方法 :探讨Ｋ 通道在慢性缺氧致缺氧性肺血管收缩反应降低中的作用 ,采用离体肺灌流方法 ,探讨了 4-ＡＰ( 4 -ａｍｉｎｏｐｙｒｉｄｉｎｅ ,电压依赖性Ｋ 通道 -Ｋｖ阻滞剂 )、ＴＥＡ(ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｏｎｉｕｍ ,Ｃａ2 激活性Ｋ 通道 -Ｋｃａ阻滞剂 )、ＧＬＩＢ(ｇｌｉｂｅｎｃｌａｍｉｎｄｅ ,ＡＴＰ敏感性Ｋ 通道 -ＫＡＴＰ阻滞剂 )对正常与慢性缺氧大鼠肺血管缺氧反应的影响。结果 :对于正常大鼠 4-ＡＰ、ＴＥＡ均可使肺动及基础压上升 ,且使血管缺氧反应明显增强 ;对于慢性缺氧大鼠 ,其肺血管对缺氧反应明显低下 ,4-Ａ…     

肺及肺血管受体在低氧性肺动脉高压发病中的作用

肺及肺血管受体在低氧性肺动脉高压发病中的作用张桦，薛全福（中国医学科学院基础医学研究所，北京１００００５）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｗａｓｒｅｐｏｒｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆａ１ａｄｒｅｎｏｃｅｐｔｏｒ．ＰＤＧＦＡａｎｄＢｒｅｃｅｐｔｏｒ．...     

慢性低氧性肺动脉高压大鼠肺内肺动脉中尾加压素Ⅱ的变化

本实验旨在研究尾加压素Ⅱ（uⅡ）在慢性低氧性肺动脉高压及肺血管结构重构形成中的变化。应用免疫组化技术对慢性低氧性肺动脉高压大鼠不同节段肺内动脉uⅡ蛋白表达进行定位及半定量分析。结果显示：低氧1周和2周组大鼠肺动脉平均压（mPAP）、右心室肥厚指标R／（L＋S）、肺动脉相对中膜面积（RMA）和相对中膜厚度（RMT）均明显高于对照组（P＜0.001）。低氧2周组大鼠各节段肺内动脉内皮细胞中uⅡ表达较对照组分别下降27.75%、32.50%、39.63%（P均＜0.01）。相关分析显示：与呼吸性细支气管伴行的肺动脉内皮细胞uⅡ表达与mPAP呈显著负相关；各节段肺动脉内皮细胞uⅡ表达分别与各级肺动脉RMA、RMT呈明显负相关（P均＜0.05）。研究表明：低氧性肺动脉高压及肺血管结构重构形成过程中，肺内动脉内皮细胞uⅡ表达呈现明显下调；推测uⅡ在慢性低氧性肺动脉高压形成机制中具有重要的病理生理意义。     

慢性低氧性肺动脉高压大鼠肺组织P53表达增高

目的观察P53在低氧性肺动脉高压大鼠肺组织中的表达。方法采用减压低氧方法复制大鼠慢性低氧性肺动脉高压模型;取肺组织,常规SABC免疫组化法染色和Hoechst染色,观察P53表达的变化及细胞凋亡变化。结果P53在慢性肺动脉高压大鼠肺小动脉壁中有少量表达,其中低氧3周组>低氧2周组>正常组。Hoechst染色显示肺组织凋亡细胞增加,其变化趋势与P53的表达变化趋势相同。结论在慢性低氧性肺动脉高压形成过程中,肺小动脉壁发生了增殖和凋亡,程度随低氧时间的延长而增加,同时P53表达增多,提示P53参与了慢性低氧性肺动脉高压肺小血管重建的调控。     

COPD合并慢性缺氧患者肺血管对急性缺氧反应变化中肺动脉平滑肌细胞钾通道的作用

目的：以人离体肺动脉环缺氧张力变化为对象研究钾通道在缺氧性肺血管收缩（HPV）发生中的作用。 方法： 从手术室切取人肺动脉环，进行人肺动脉环张力试验，分正常对照组，单纯慢性阻塞性肺病（chronic obstructive pulmonary disease ，COPD）组和COPD合并慢性缺氧组，分别利用相应的特异性阻断剂观察电压门控性钾通道（KV），钙离子激活的钾通道（KCa）， ATP敏感的钾通道（KATP），在缺氧性肺血管收缩（HPV）的作用。 结果： （1）3组肺动脉环在急性缺氧时血管收缩张力均增加，同时COPD＋慢性缺氧组增加百分比显著低于对照组；COPD组与对照组无显著差异。（2）4-AP阻断Kv后较阻断前，3组肺血管环缺氧张力增加幅度均显著降低（P<0.05），同时正常对照组和COPD组降低幅度明显大于慢性缺氧组。TEA阻断KCa后以及格列苯脲（glybenclamide）阻断KATP后二者较阻断前，3组肺血管环缺氧张力均显著增加（P<0.05），同时COPD＋慢性缺氧组增加的幅度明显大于正常组（分别是P<0.01和P<0.05）。 结论： （1）慢性缺氧可降低肺血管的收缩性及肺血管对急性缺氧的收缩反应；（2）Kv在3组人离体肺动脉环HPV反应中均起介导作用，慢性缺氧可使此介导作用加强；KCa和KATP在3组人离体肺动脉环HPV反应中均起调节作用，慢性缺氧可使此调节作用加强。     

前列腺素、一氧化氮和钾通道在鼠兔缺氧肺血管反应钝化中的作用

目的:探索前列腺素、一氧化氮和电压依赖性钾通道在高原动物鼠兔的缺氧性肺血管收缩反应钝化中的作用。方法:用鼠兔肺组织条替代肺血管进行实验,并以Wistar鼠肺组织条作为对照组。分别观察环加氧酶(cyclooxygenase,COX)抑制剂吲哚美辛(indomethacin)、一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase,NOS)阻断剂L-NAME、电压门控的钾通道的阻断剂4-AP,对缺氧性肺血管收缩反应的影响。结果:(1)吲哚美辛组:吲哚美辛使鼠兔肺组织条的缺氧张力升高平均值比用吲哚美辛前增加64.7%;Wistar鼠肺组织条仅增加19.7%;两组差异显著,P＜0.05;(2)L-NAME组:L-NAME使鼠兔肺组织条缺氧性张力升高平均值增加102.7%;Wistar鼠肺组织条仅增加60.7%;两组差异显著,P＜0.05;(3)4-AP组:4-AP使鼠兔肺组织条缺氧张力平均值降低43.8%;Wistar鼠肺组织条降低28.53%;两组无显著差异,P＞0.05。结论:(1)NO和前列腺素在肺血管缺氧收缩反应中可能起调节作用,而电压门控的钾通道可能起介导作用;(2)鼠兔肺血管对缺氧收缩反应性钝化的机制中NO和前列腺素可能起更重要的介导作用,而电压门控的钾通道可能不起重要作用。     

慢性阻塞性肺疾病合并慢性缺氧患者肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道亚型基因表达的变化

目的：探讨人肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）的几种Kv通道亚型：Kv1.2、 Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等，在COPD合并慢性缺氧时基因表达的变化。旨在探索预防人类肺源性心脏病的发生和找到新的防治方法提供试验依据。 方法： 从手术室切取人正常肺组织、单纯COPD患者和COPD合并慢性缺氧患者肺组织，将标本分为：①正常对照的PASMCs、单纯COPD和COPD合并慢性缺氧患者的PASMCs；②正常对照的PASMCs和经过慢性缺氧培养的PASMCs。利用半定量RT-PCR技术，分析Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等的基因表达。 结果： ①Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等基因在正常PASMCs和单纯COPD患者PASMCs中均有表达，而且两者无显著差异；②Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1在患者在体慢性缺氧和离体慢性缺氧时的表达均明显降低（P<0.05）；Kv1.3在患者在体慢性缺氧时表达明显降低（P<0.05），而离体慢性缺氧时无显著变化（P>0.05）；Kv3.1在患者在体慢性缺氧和离体慢性缺氧时的表达均无显著变化（P>0.05）；③Kv1.2、Kv1.5、Kv2.1、Kv3.1等基因在单纯COPD时表达显著上调（P<0.05）。 结论： 在慢性缺氧情况下，Kv1.2、Kv1.3、Kv1.5、Kv2.1 4种亚型基因表达明显下降，提示可能在促进人肺动脉高压的形成和发展中起重要作用。而慢性缺氧对Kv3.1基因表达无显著影响，提示它们可能对缺氧不敏感，在人肺动脉高压发生中处于次要地位。至于在单纯COPD时几种亚型的表达上调，原因不清楚，需进一步研究证实。     

钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞[Ca2+]i的调节

目的:探讨在常氧、低氧条件下钾通道对大鼠肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)[Ca²⁺]_i的调节。方法:采用钙荧光探针(Fura-2/AM)负载培养的大鼠PASMCs,观察常氧、低氧培养后3种钾通道抑制剂(4AP,TEA、Glib)对PASMCs[Ca²⁺]_i的调节,同时用四唑盐(MTT)比色法比较4AP、TEA、Glib对大鼠PASMCs增殖的影响。结果:(1)常氧状态下,PASMCs[Ca²⁺]_i为(156.91±8.60)nmol/L,低氧时为(294.01±16.81)nmol/L(P＜0.01)。(2)常氧状态下,4AP可引起PASMCs[Ca²⁺]_i升高,达(280.52±23.21)nmol/L(P＜0.01),而TEA、Glib无此作用。(3)低氧时,4AP和TEA都可引起PASMCs[Ca²⁺]_i的升高,分别为(422.41±24.28)nmol/L、(380.84±11.02)nmol/L(P<0.01),Glib无作用。(4)MTT比色法中,常氧和低氧状态下4AP均引起吸光度(A)值升高,分别是0.582±0.062,0.873±0.043(P＜0.01)。TEA仅在低氧时A值升高(0.729±0.041,P＜0.05),而Glib无论常氧还是低氧均无影响。结论:无论常氧还是低氧条件下,电压依赖性钾通道(K_V)对PASMCs[Ca²⁺]_i及其增殖起主要作用。钙激活的钾通道(K_Ca)在常氧条件下对[Ca²⁺]_i不起调节作用,而在低氧下使[Ca²⁺]_i降低,反应性地调节PASMCs增殖。ATP敏感性钾通道(K_ATP)无论在常氧还是低氧情况下对[Ca²⁺]_i的调节不起作用。     

Inhibition of hypoxic pulmonary vasoconstriction of rats by carbon monoxide

Hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV), a unique response of pulmonary circulation, is critical to prevent hypoxemia under local hypoventilation. Hypoxic inhibition of K(+) channel is known as an important O(2)-sensing mechanism in HPV. Carbon monoxide (CO) is suggested as a positive regulator of Ca(2+)-activated K(+) channel (BK(Ca)), a stimulator of guanylate cyclase, and an O(2)-mimetic agent in heme moiety-dependent O(2) sensing mechanisms. Here we compared the effects of CO on the HPV (P(O(2)), 3%) in isolated pulmonary artery (HPV(PA)) and in blood-perfused/ventilated lungs (HPV(lung)) of rats. A pretreatment with CO (3%) abolished the HPV(PA) in a reversible manner. The inhibition of HPV(PA) was completely reversed by 1H-[1,2,4]oxadiazolo-[4,3-a]quinoxalin-1-one (ODQ), a guanylate cyclase inhibitor. In contrast, the HPV(lung) was only partly decreased by CO. Moreover, the partial inhibition of HPV(lung) by CO was affected neither by the pretreatment with ODQ nor by NO synthase inhibitor (L-NAME). The CO-induced inhibitions of HPV(PA) and HPV(lung) were commonly unaffected by tetraethylammonium (TEA, 2 mM), a blocker of BK(Ca). As a whole, CO inhibits HPV(PA) via activating guanylate cyclase. The inconsistent effects of ODQ on HPV(PA) and HPV(lung) suggest that ODQ may lose its sGC inhibitory action when applied to the blood-containing perfusate.     

慢性低氧对大鼠肺组织电压门控钾通道表达的影响

目的:探讨慢性低氧对大鼠肺组织电压门控钾通道亚型Kv1.5、Kv2.1、Kv9.3表达的影响。方法:将12只Wistar大鼠随机分为对照组和慢性低氧组,每组6只。采用RT-PCR和Westernblot对大鼠肺组织匀浆中Kv1.5、Kv2.1、Kv9.3mRNA和Kv1.5蛋白质的表达进行观察。结果:慢性低氧组大鼠肺组织匀浆中Kv1.5、Kv2.1、Kv9.3mRNA和Kv1.5蛋白质表达明显低于对照组(P<0.01)。结论:慢性低氧可以从转录、翻译两个水平抑制大鼠肺组织中Kv1.5、Kv2.1Kv9.3的表达,Kv1.5、Kv2.1、Kv9.3表达的减少必将导致Kv数目的减少和电流的降低。Kv1.5、Kv2.1、Kv9.3可能是氧敏感钾通道亚型。