肺动脉平滑肌细胞缺氧感受与反应

肺动脉平滑肌缺氧感受与反应是近年研究缺氧性肺血管收缩反应机制的一个热点,缺氧可减少肺动脉平滑肌细胞胞内活性氧产生,一方面可使细胞膜上钾通道关闭,膜电位降低,导致电压依赖性钙离子通道的开放,使胞浆内钙离子浓度升高、细胞收缩;另一面可激活缺氧诱导因子-1(HIF-1),使其进入核内启动低氧反应基因,引发平滑肌细胞一系列反应,如血管活性物质的生成及细胞收缩反应等。本文就近几年国外有关研究进展作一综述。     

急性缺氧抑制大鼠肺动脉平滑肌细胞钙ATP钾通道

目的研究急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道活性的影响，以探讨钾通道活性改变在急性低氧性肺血管收缩（ＨＰＶ）反应中所起的作用。方法应用膜片钳单通道技术，在对称性高钾溶液中，于急性酶分离的大鼠单个肺动脉平滑肌细胞的内面向外式膜片（ｉｎｓｉｄｅｏｕｔｐａｔｃｈ）上，记录外向性钾通道电流，并用常氧和低氧的细胞浴液持续灌流肺动脉平滑肌细胞，以观察其对外向性钾通道电流的影响。结果在记录的外向性钾电流中，证实了一种电流为钙、ＡＴＰ激活性钾通道（Ｋ＋ＣａＡＴＰ）；用低氧的细胞浴液灌流肺动脉平滑肌细胞可明显抑制这种钙、ＡＴＰ激活性钾通道的活性（Ｐ＜０．０１）。而钾通道开放剂卡吗克啉（ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ）对低氧所抑制的肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道具有明显的激活作用（Ｐ＜０．０１）。结论急性低氧可通过对钙、ＡＴＰ激活性钾通道的抑制作用，使肺动脉平滑肌细胞膜发生去极化，肺动脉收缩而导致急性肺血管阻力增加，进而产生肺动脉高压。肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道活性的降低，可能在低氧性肺血管收缩反应中起着重要的作用。Ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ可作为拮抗低氧性肺血管收缩的有效药物之一。     

慢性缺氧抑制肺动脉平滑肌细胞钾通道活性

目的研究慢性缺氧性肺动脉高压发生机制中钾通道活性改变的作用，及其开放剂卡吗克林（ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ）对钾通道活性的调控作用。方法２０只Ｗｉｓｔａｒ大鼠随机分为对照组１０只和缺氧组１０只，缺氧组大鼠缺氧３周，每天缺氧８小时；运用急性酶分离法对Ｗｉｓｔａｔ大鼠肺动脉平滑肌细胞进行了分离；应用膜片钳小片膜单通道技术，分别对正常和慢性缺氧３周大鼠的肺动脉平滑肌细胞的钾离子通道进行了测定；记录并比较了两组大鼠肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道（Ｋ＋ＣａＡＴＰ）和延迟整流性钾通道的活性，并观察了ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ对缺氧组大鼠钾通道的影响。结果慢性缺氧组大鼠肺动脉平滑肌细胞钙、ＡＴＰ激活性钾通道（Ｋ＋ＣａＡＴＰ）和延迟整流性钾通道的活性均比正常组低，ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ可使慢性缺氧组Ｋ＋ＣａＡＴＰ的活性明显增高（Ｐ均＜０．０１）。结论慢性缺氧可明显抑制大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道活性，这可能在慢性缺氧性肺动脉高压的发病机制中发挥重要的作用，钾通道开放剂ｃｒｏｍａｋａｌｉｍ可作为降低缺氧性肺动脉高压的有效药物。     

钙池操纵性钙内流及经典瞬时受体电位蛋白和瞬时受体电位香草酸蛋白在大鼠远端肺静脉平滑肌上的表达

本研究旨在通过观察远端肺静脉上经典瞬时受体电位(TRPC)通道蛋白和瞬时受体电位香草酸(TRPV)通道蛋白的表达以及钙池操纵性钙内流(SOCE)的水平,探讨慢性低氧对肺静脉平滑肌的影响,从而研究肺静脉平滑肌在低氧性肺动脉高压发病中的作用及其机制.慢性低氧可造成肺动脉和肺静脉的收缩和血管重塑,其中慢性低氧对肺动脉的影响已得到深入的研究,但针对肺静脉的研究目前尚未获得重视.我们的前期研究结果显示,SOCE是低氧性肺动脉高压时肺动脉平滑肌细胞内钙离子失衡的主要原因,并可引起肺动脉收缩和血管重塑.钙池操纵性钙离子通道(SOCC)是一种钙离子通道,主要由瞬时受体电位通道蛋白构成.     

氯离子通道与急性肺损伤缺氧机制间的关系

低氧引起肺动脉内皮细胞功能紊乱,可激活多种类型的氯通道,使氯离子外流,导致细胞膜去极化,最终引起肺动脉平滑肌收缩,产生肺动脉高压,而肺动脉高压又可引起右心室负荷增加,加重组织缺氧。所以肺动脉高压与急性肺损伤患者顽固性低氧血症有十分密切的关系,而氯通道在此过程中起一定作用。现综述氯离子通道的特点、生理作用及与急性肺损伤缺氧机制之间的关系。     

钾离子通道与缺氧性肺动脉高压

近年来,随着膜片钳电生理技术和分子生物学技术的发展,人们对肺血管平滑肌细胞钾离子通道在缺氧性肺动脉高压形成和治疗中作用的认识不断深入。阻力性肺动脉在缺氧时特异性的收缩反应有其特定的解剖和电生理学基础。缺氧抑制钾离子通道活性和减少通道表达很可能是肺血管重建的重要原因。     

钙离子在胃肠平滑肌收缩机制中的作用

钙离子（Ca^2 ）在胃肠平滑肌收缩机制中起重要作用。平滑肌细胞电－机械耦联主要涉及细胞膜电位改变，胞外Ca^2 内流，药物－机械耦联主要涉及胞内贮存Ca^2 的释放。Ca^2 可启动平滑肌细胞收缩蛋白之间的朴互作用，收缩张力的产生不仅与[Ca^2 ]i密切相关，而且与收缩蛋白对Ca^2 敏感性高低有关。     

钾离子通道与缺氧性肺动脉高压

近年来,随着膜片钳电生理技术和分子生物学技术的发展,人们对肺血管平滑肌细胞离子通道在缺氧性肺动脉高压形成和治疗中作用的认识不断深入。阻力性肺动脉在缺氧时特异性的收缩反应有其特定的解剖和电生理学基础。缺氧抑制钾离子通道活性和减少通道表达很可能是肺血管重建的重要原因。     

急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道电流的影响

目的：研究急性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道（Kv）电流的影响。方法：雄性SD大鼠20只随机分为常氧对照组和急性缺氧组（各10只）。急性缺氧组大鼠在低氧仓中缺氧停留8h后进行实验。应用全细胞膜片钳技术记录肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道电流（Ik）。结果：急性缺氧显著降低大鼠肺动脉平滑肌细胞的Ik密度。在大鼠肺动脉平滑肌细胞静息膜电位-60mV至-10mV时,急性缺氧降低大鼠肺动脉平滑肌细胞的IK密度不明显（P〉0．05）。在0mV时,大鼠肺动脉平滑肌细胞的峰值Ik密度显著下降[从（38．1±5．2）pA／pF→（9．82±2．1）pA／pF,P〈0．05）],此后随着细胞静息膜电位的增加,平滑肌细胞的Ik密度下降幅度逐渐增加（P〈0．05）;从＋30mV至＋60mV时,平滑肌细胞的Ik密度下降幅度更大（P〈0．01）。在＋60mV时,IK密度峰值从（135．4±16．5）pA／pF降到（73．1±10．6）pA／pF,降幅达（46．8±3．3）％。结论：急性缺氧可降低肺动脉平滑肌细胞Kv电流,导致肺血管缺氧性收缩。     

慢性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道电流的影响

目的:研究慢性缺氧对大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道(Kv)电流的影响。方法:雄性SD大鼠50只随机分为常氧对照组(10只)和慢性缺氧5d、10d、20d及30d组(各10只)。慢性缺氧组大鼠每天在低氧仓中予以缺氧8h,分别取缺氧5d、10d、20d及30d的大鼠进行实验。应用全细胞膜片钳技术记录肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道电流(IK)。结果:慢性缺氧显著减低大鼠肺动脉平滑肌细胞的IK峰值及Ⅰ~Ⅴ曲线漂移。慢性缺氧5d后肺动脉平滑肌细胞的IK密度及Ⅰ~Ⅴ曲线与常氧组均差异无统计学意义(P0.05),而慢性缺氧10d后肺动脉平滑肌细胞的IK密度及Ⅰ~Ⅴ曲线与常氧组均差异有统计学差异(均P0.05);随着缺氧时间延长,IK密度的峰值进一步降低。结论:慢性缺氧可降低肺动脉平滑肌细胞Kv通道电流密度。     

脱氢表雄甾酮对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活性钾通道的作用

目的　研究钾通道开放剂脱氢表雄甾酮 (DHEA)对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞钙激活性钾通道 (KCa)的作用和缺氧性肺动脉高压的降压作用。方法　 50只Wistar大鼠随机分为对照组 (A组 ,10只 )和慢性缺氧组 (B组 ) ,B组又随机分为B1、B2 、B3 、B4 组 (每组各 10只 ) ,B组大鼠均以常压缺氧 3周建立大鼠慢性缺氧肺动脉高压模型。采用急性酶分离法分离得到大鼠肺动脉平滑肌细胞(SMCs)。应用膜片钳技术 ,在对称性高钾溶液中 ,于急性分离的大鼠肺动脉平滑肌细胞的内面向外式膜片 (inside outpatch)上 ,分离出KCa电流。比较A组和B1组KCa电流活性 ;观察DHEA对B1组KCa通道电流的激活作用。应用右心插管技术 ,测定给药前后B2 、B3 、B4 组大鼠平均肺动脉压 (mPAP)和平均体动脉压 (mSAP)等血流动力学指标。结果　B组大鼠肺动脉平滑肌细胞KCa活性比A组大鼠显著降低 (P <0 0 1)。DHEA可明显激活慢性缺氧所抑制的B1组大鼠肺动脉平滑肌细胞的KCa电流。给缺氧大鼠静脉注射DHEA可明显降低其mPAP(P <0 0 1) ,而对mSAP无明显作用 (P >0 0 5)。结论　缺氧对KCa通道的抑制作用在缺氧 3周大鼠缺氧性肺动脉高压发病中起着重要作用 ;DHEA可直接激活KCa活性而拮抗慢性缺氧对KCa的抑制作用 ;DHEA对大鼠慢性缺氧性肺动脉高压可产     

内皮素在低氧性肺动脉高压大鼠肺内表达和水平变化的研究

为了确定在慢性缺氧过程中大鼠肺内内皮素（ＥＴ）－１ｍＲＮＡ是否表达及变化，采取体外转录并用地高辛－ＵＴＰ标记ＥＴ－１和ｃ－ｆｏｓＲＮＡ探针进行组织原位杂交，用放射免疫法测定血浆和肺组织匀浆ＥＴ－１浓度。结果显示，缺氧３周大鼠肺内ＥＴ－１ｍＲＮＡ表达增加，主要阳性反应部位位于血管内皮和支气管上皮细胞。ｃ－ｆｏｓｍＲＮＡ主要位于血管平滑肌和支气管平滑肌细胞。缺氧３周大鼠静脉血浆ＥＴ－１浓度为３．８５±１．５２ｎｇ／Ｌ（与对照组比较，Ｐ＜０．０５），动脉血浆为４．７２±１．６６ｎｇ／Ｌ（Ｐ＜０．０５），肺组织匀浆中为２．０５±０．６８ｎｇ／ｇ（Ｐ＜０．０５）。认为慢性缺氧可引起大鼠肺动脉压力升高，同时伴有肺血管的重建以及右心室的肥厚；随着肺动脉压的改变，其血浆和肺组织匀浆中内皮素水平显著升高。肺内ＥＴ－１的表达和产生主要位于肺血管内皮细胞以及支气管上皮细胞     

ATP钾通道开放剂对大鼠慢性低氧性肺动脉高压的作用

目的：研究ATP敏感性钾通道开放剂左旋克罗卡琳（levcromakalim)和克罗卡啉（cromakalim)对慢性低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞钾通道（KATP)和低氧性肺动脉高压的作用。方法：90只Wistar大鼠随机分为正常对照组（15只）和低氧组（75只）。应用膜片钳技术，在对称性高钾溶液中，将急性分离的大鼠肺动脉平滑肌细胞的内面向外式膜片上，分离出ATP敏感性KATP电流。应用右心插管技术，测定给药前、后大鼠平均肺动脉压（mPAP)。结果：慢性低氧3周大鼠肺动脉平滑肌细胞KATP通道活性与正常组大鼠比较无明显变化。但钾通道开放剂levcromakalim和cromakalim可明显激活慢性低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞KATP电流。给低氧大鼠静脉注射levcromakalim和cromakalim，可对其mPAP产生剂量依赖性的降压作用，而对平均体动脉压也有一定的降低作用。结论：虽然KATP可能没有直接参与大鼠慢性低氧性肺动脉高压的产生，但levcromakalim和cromakalim可通过激活KATP通道而拮抗低氧对其它钾通道的抑制作用，levcromakalim和cromakalim可降低慢性缺氧大鼠低氧性肺动脉高压。     

K~＋通道开放剂和阻滞剂对持续缺氧大鼠肺血管收缩效应的影响

模拟５０００ｍ高原持续缺氧引起大鼠肺动脉高压模型，研究缺氧性肺血管收缩反应（ＨＰＶ）。结果表明缺氧１０，２０ｄ大鼠肺动脉收缩压、舒张压升高。缺氧２０ｄ后，离体肺动脉灌注压（ＰＡＰＰ）和肺血管阻力（ＰＶＲ）增加。缺氧组对ＫＣｌ１０，１５ｍｍｏｌ／Ｌ引起ＰＡＰＰ和ＰＶＲ升高的反应增强。与正常组比较，缺氧２０ｄ后大鼠离体肺动脉环对ＫＣｌ１０，１５ｍｍｏｌ／Ｌ引起的收缩反应增强，对去甲肾上腺素的反应无改变。Ｋ＋通道阻滞剂ＣｓＣｌ２０ｍｍｏｌ／Ｌ可使正常大鼠肺动脉环对ＫＣｌ１０，１５ｍｍｏｌ／Ｌ引起的收缩反应加强，而缺氧大鼠则不受影响。Ｋ＋通道开放剂克罗卡林、尼可地尔可抑制ＫＣｌ引起ＰＭＰ和ＰＶＲ升高，并可抑制ＫＣｌ引起的肺动豚环收缩。提示持续缺氧会影响Ｋ＋通道，可能引起Ｋ＋通道部分阻滞，参与肺动脉高压的形成。此外，Ｋ＋通过开放剂可抑制ＨＰＶ，可能在治疗肺动脉高压中有意义。     

钾通道活性降低促进大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖

低氧性肺动脉高压 (ＨＰＨ)的病理基础是肺小动脉收缩反应增强和结构重建。研究发现 ,缺氧通过抑制电压依赖钾通道使肺动脉平滑肌细胞 (ＰＡＳＭＣｓ)收缩。ＰＡＳＭＣｓ增殖是ＨＰＨ血管重建的重要组成部分 ,目前还不清楚钾通道在其中所起的作用。我们的研究旨在明确钾通道活性降低对培养大鼠ＰＡＳＭＣｓ增殖的作用。材料与方法　细胞培养 :采用酶消化法培养大鼠ＰＡＳＭＣｓ,经免疫组化法鉴定细胞纯度为 98%。膜片钳试验 :各种钾通道阻断剂对ＰＡＳＭＣｓ钾电流 (ＩＫ)的影响采用标准膜片钳全细胞记录法[1] 进行。细胞增殖 :5～ 10代ＰＡ…     

电压门控钾通道在慢性缺氧性肺动脉高压发展中的作用

目的:探究慢性缺氧对肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道（Kv）的影响及其在慢性缺氧性肺动脉高压发生发展中的作用。方法:50只雄性SD大鼠随机分为常氧对照组（10只）和慢性缺氧5 d、10 d、20 d及30 d组（各10只）。慢性缺氧组大鼠每天在低氧仓中予以缺氧8 h,分别取缺氧5 d、10 d、20 d及30 d的大鼠进行实验。测量平均肺动脉压（mPAP）并应用全细胞膜片钳技术记录肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道电流（IK）。结果:慢性缺氧显著减低大鼠肺动脉平滑肌细胞的IK峰值及I V曲线漂移。慢性缺氧5 d组肺动脉平滑肌细胞的IK密度及I V曲线与常氧组均没有显著差异;而慢性缺氧10 d组肺动脉平滑肌细胞的IK密度及I V曲线与常氧组均有显著差异(P< 0.05),随着缺氧时间的延长,IK密度的峰值进一步降低。与常氧组相比较,慢性缺氧10 d组大鼠的mPAP明显增加(P<0.05),随着缺氧时间的增加,mPAP进一步增加;mPAP的增加与IK密度的下降呈负相关(r=-0.89769,P<0.01)。结论:慢性缺氧在引发肺动脉高压的过程中伴随有肺动脉平滑肌细胞Kv通道的活性降低,提示Kv参与了肺动脉高压的发生发展。     

氯离子通道与肺动脉血管张力

肺血管张力的变化直接影响着肺循环的压力，具有十分重要的生理和病理生理学意义。血管张力的维持与血管平滑肌细胞膜的离子通道密切相关。肺动脉平滑肌细胞(pulmonary artery smooth muscle cells，PASMCs)膜上主要分布有四种离子通道如钾、钠、钙及氯离子通道。这些离子通道均参与和决定了平滑肌细胞膜的膜电位，而膜电位不仅是调节钙离子经由电压依赖性(或电压门控)钙通道(voltage-dependent Ca^2 channels，VDC)内流，而且也是影响细胞内库存钙离子释放和平滑肌收缩装置对钙离子敏感性的关键的调节因素。通过调控钙离子的运输和膜电位，离子通道参与了产生和调节血管张力的各个方面。     

缺氧时肺动脉内皮细胞与肺动脉平滑肌细胞增殖的相互调节

缺氧时肺动脉内皮细胞与肺动脉平滑肌细胞增殖的相互调节王培勇刘健于中和许蜀闽王俊元孙秉庸采用３Ｈ－胸腺嘧啶核苷（３Ｈ－ＴｄＲ）掺入和流式细胞技术，观察在常氧及缺氧条件下，肺动脉内皮细胞（ＰＡＥＣ）与肺动脉平滑肌细胞（ＰＡＳＭ）混合培养、共同培养时增殖的...     

钾通道与肺动脉平滑肌细胞凋亡

钾通道与肺动脉平滑肌细胞的生长、增殖和凋亡密切相关.在肺动脉高压的发生、发展中起着重要作用.肺动脉平滑肌细胞膜钾通道活性降低或表达下降不仅导致细胞浆游离Ca2+浓度升高,肺动脉平滑肌细胞收缩、增殖和肺血管重构,而且也与肺动脉平滑肌细胞凋亡减少有关.凋亡性容积减少是细胞凋亡的必要前提和早期标志.钾通道参与凋亡性容积减少调节、细胞色素C释放、Caspase激活和DNA降解等凋亡事件以及抗凋亡蛋白Bcl-2、survivin的调节.因此.钾通道有望成为诱导肺动脉平滑肌细胞凋亡药物的靶点,为未来攻克肺动脉高压带来新希望.     

蛋白激酶C对慢性缺氧大鼠肺动脉平滑肌细胞电压门控钾通道的作用

蛋白激酶C(PKC)在缺氧性肺动脉高压的发病机制中起着重要的作用。但PKC对正常和慢性缺氧肺动脉平滑肌细胞(PASMC)上电压门控钾离子通道(Kv通道)的影响尚少报道。我们的研究旨在探讨PKC对慢性缺氧PASMC膜上Kv通道的作用，以进一步阐明缺氧性肺动脉高压的发病机制。