大电导钙激活钾通道及其β1亚基在高血压调节中作用的研究进展

从离子通道角度出发,综合近几年研究成果,对钙激活钾通道及其β1亚基在高血压血管平滑肌的作用进行论述,提出大电导钙激活钾通道及其β1亚基为靶点,对中医药降压的效应机制进行深入研究。     

大电导钙激活钾通道的血管扩张作用

大电导钙激活钾通道(BKca)的活性是血管紧张性的决定因素,本综述着重介绍几种物质激活大电导钙激活钾通道扩张血管的作用机制。     

大电导钙激活钾通道β1亚基与高血压

大电导钙激活钾通道（Bkca）广泛地分布于哺乳动物除心肌细胞的各种组织中,包括平滑肌、骨骼肌、神经元、肾脏和内分泌细胞,在平滑肌上尤为丰富。它在维持血管平滑肌细胞静息膜电位,调节平滑肌舒缩方面起着重要作用,并与高血压及降压药物疗效有着不容忽视的联系。平滑肌细胞的BKca通道由两个不同的膜亚基,即形成孔道的α亚基和调节性β1亚基组成。该文拟就β1亚基的分子结构、生理功能及其与高血压及降压药物疗效的关系进行综述。     

大电导钙激活钾通道对心律失常的影响

心律失常是心血管疾病领域的常见病、多发病之一,其发病机制与离子通道密切相关.钾离子通道在心肌细胞电兴奋过程中发挥重要作用.近年来,大电导钙激活钾通道(large-conductance Ca2+-activated K+channel,BKCa通道)对心律失常的影响成为一个新的研究方向,并受到广泛关注.本文对BKCa通...     

糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的影响

目的 探讨糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道(BK通道)的影响变化,阐明糖尿病冠状动脉损伤的分子机制.方法 采用链脲霉素腹腔内注射建立大鼠糖尿病动物模型,酶消化法分离冠状动脉平滑肌细胞,全细胞膜片钳实验技术和Western blot分别记录和测定正常和糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流和亚基的表达;采用荧光测定方法测定正常和糖尿病大鼠冠状动脉平滑肌细胞内钙离子浓度.结果 当刺激电压＞100 mV时,糖尿病冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流密度明显低于正常冠状动脉平滑肌细胞BK通道电流密度(P＜0.05),在刺激电压为150 mV时,电流密度分别为(275±40)pA/pF(n=8)和(70±10)pA/pF(n=6);与正常组比较,糖尿病组BK通道α亚基蛋白表达差异无统计学意义(P＞0.05),但β1亚基蛋白表达较低(P＜0.05);正常组和糖尿病组冠状动脉平滑肌细胞内钙离于浓度分别为(92±7)nmol/L(n=5)和(151±18)nmol/L(n=6),差异有统计学意义(P＜0.05).结论 糖尿病冠状动脉平滑肌细胞BK通道β1亚基表达下调、BK通道电流密度下降及细胞内钙离子浓度升高可能是糖尿病冠状动脉功能损伤的重要原因.     

转化生长因子-β1/TGFβ激活激酶信号表达变化在心房颤动心肌纤维化中的作用

目的 探讨心房颤动的发生过程中是否存在心房肌的纤维化,以及TGF-β1/TAK1信号系统在心房颤动心肌纤维化中的作用.方法 20只新西兰大白兔随机分成两组:假手术组(Group S)和快速起搏组(Group P).给予兔左心房心外膜电起搏,以900次/min高频起搏,建立房颤模型.起搏前后及房颤后记录心电图.取兔心房组织,观察细胞结构变化(HE染色),比较左房重量指数及胶原蛋白的表达水平(Masson染色),免疫组化、Westen-blot检测TGF-β1、TAK1蛋白表达水平,PCR检测TGF-β1mRNA、TAK1mRNA的表达水平.结果 ①起搏兔的左房重量、左房重量指数明显高于Group S.Masson染色显示起搏兔的左心房心肌间质胶原显著增多.②起搏组的TGF-β1、TAK1的表达明显高于Group S.③在起搏组中,代表心肌纤维化的心肌间质胶原及LAWI与TGF-β1、TAK1的表达密切相关(P＜0.05),其中与TGF-β1呈正相关(R2=0.72,P＜0.05),与TAK1亦呈正相关(R2=0.762,P＜0.05).结论 心房颤动在发生早期即存在心房组织的纤维化.快速起搏诱导的心房颤动早期,TGF-β1/TAK1通路信号mRNA及蛋白表达水平明显升高,TGF-β1/TAK1通路信号可能是心房纤维化信号途径之一,可能成为房颤治疗的新靶点.     

心肌小电导钙激活钾通道及与心房颤动关系的研究进展

小电导钙激活钾通道在哺乳动物心肌组织中高度表达,参与心肌细胞动作电位复极末期,对动作电位时程和形态有重要影响。小电导钙激活钾通道在维持心脏正常功能活动中起重要作用。现就心肌组织小电导钙激活钾通道及与心房颤动的关系作一综述。     

大电导钙激活钾通道在高血压病中的研究进展

大电导钙激活钾通道（BKCa）是血管平滑肌细胞（VSMCs）上表达最丰富的钾通道,对维持VSMCs的膜电位及血管收缩和舒张的动态平衡具有重要的调节作用。BKCa通道的激活可使细胞膜发生超极化,从而抑制电压依赖性钙通道的激活和钙离子内流,导致平滑肌舒张。对高血压患者的观察和高血压动物模型的研究发现,高血压血管张力升高时平滑肌细胞膜表面钾离子和钙离子通道表达和功能均发生异常,因此,有人推测高血压是离子通道重构导致平滑肌细胞去极化的结果。本文主要综述近年来BKCa通道在高血压病中的研究进展。     

血管老化中大电导钙激活钾通道的改变及意义

血管老化是心血管事件发生的主要危险因素之一.近年来随着"膜学说"的发展,大电导钙激活钾通道在血管老化中的改变日益受到关注,其与心血管事件的发生关系密切.本文就钙激活钾通道在血管老化中的改变和意义作一综述.     

血管老化中大电导钙激活钾通道的改变及意义

血管老化是心血管事件发生的主要危险因素之一。近年来随着“膜学说”的发展,大电导钙激活钾通道在血管老化中的改变日益受到关注,其与心血管事件的发生关系密切。本文就钙激活钾通道在血管老化中的改变和意义作一综述。     

大电导钙激活钾通道与血管平滑肌细胞增殖的研究进展

血管平滑肌(VSM)增生对于新生血管的生长是非常必要的,但受到生长因子和其他环境信号的影响,VSM增生也会导致心血管疾病和病理状态的发生如高血压、粥样硬化病变形成、血管成型术后再狭窄以及对生长中的肿瘤供给营养丰富的血液[1].控制VSM增生的机制是非常复杂和多因素的,其中一个重要的因素就是钙激活钾通道(KCa).     

转化生长因子-β1／TGFp激活激酶信号表达变化在心房颤动心肌纤维化中的作用

目的探讨心房颤动的发生过程中是否存在心房肌的纤维化,以及TGF-β1／TAK1信号系统在心房颤动心肌纤维化中的作用。方法20只新西兰大白兔随机分成两组：假手术组（GroupS）和快速起搏组（GroupP）。给予兔左心房心外膜电起搏,以900次／min高频起搏,建立房颤模型。起搏前后及房颤后记录心电图。取兔心房组织,观察细胞结构变化（HE染色）,比较左房重量指数及胶原蛋白的表达水平（Masson染色）,免疫组化、Westen—blot检测TGF-61、TAK1蛋白表达水平,PCR检测TGF-β1mRNA、TAKImRNA的表达水平。结果①起搏兔的左房重量、左房重量指数明显高于GroupS。Masson染色显示起搏兔的左心房心肌间质胶原显著增多。②起搏组的TGF—β1、TAK1的表达明显高于GroupS。③在起搏组中,代表心肌纤维化的心肌间质胶原及LAWI与TGF-β1、TAK1的表达密切相关（P〈0．05）,其中与TGF—β1呈正相关（R2=0．72,P〈0．05）,与TAKI亦呈正相关（R^2=0．762,P〈0．05）。结论心房颤动在发生早期即存在心房组织的纤维化。快速起搏诱导的心房颤动早期,TGF-β1／TAK1通路信号mRNA及蛋白表达水平明显升高,TGF-β1／TAK1通路信号可能是心房纤维化信号途径之一,可能成为房颤治疗的新靶点。     

姜黄素调控糖尿病小鼠主动脉平滑肌大电导钙激活钾通道β1亚基蛋白表达的研究

目的:探讨姜黄素对糖尿病小鼠主动脉平滑肌大电导钙激活钾通道β1亚基(BK-β1)蛋白表达的影响及可能的机制。方法:以注射链脲霉素的方法制备糖尿病小鼠模型,将雄性C57/BL6J小鼠分为4组:对照组、姜黄素对照组、糖尿病组和姜黄素糖尿病组,每组15只。姜黄素对照组和姜黄素糖尿病组给予姜黄素100 mg/(kg·d)灌胃,对照组和糖尿病组给予5%的羧甲基纤维素钠灌胃。灌胃8周后,Western blot检测腹主动脉BK-β1、肌肉环指蛋白1(MuRF1)、核因子κB1(NF-κB1)/p50和NF-κB/Rel家族成员RelA/p65的表达水平;免疫组化检测腹主动脉BK-β1和MuRF1的表达水平;动脉血管舒张反应性实验检测腹主动脉对BK通道激动剂NS-1619的反应性。结果:与对照组相比,糖尿病组的BK-β1的表达显著降低,MuRF1、NF-κB1/p50和RelA/p65的表达显著增加,腹主动脉血管环对NS-1619的舒张反应性降低(P0.05);与糖尿病组相比,姜黄素糖尿病组的BK-β1的表达显著增加,MuRF1、NF-κB1/p50和RelA/p65的表达显著降低,腹主动脉对NS-1619的舒张反应性显著改善(P0.05)。结论:姜黄素通过抑制MuRF1上调糖尿病小鼠主动脉平滑肌BK-β1表达,改善腹主动脉对NS-1619的舒张反应性,其机制可能与其抑制NF-κB的表达有关。     

碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β_1表达与心肌肥大的研究

目的 :探讨碱性成纤维细胞生长因子 (b FGF)和转化生长因子β1 (TGFβ1 )在人体超负荷性心肌肥厚发生机制中的作用。方法 :用免疫组织化学及原位杂交技术检测 32例 (左、右室心肌各 16例 )肥大心肌组织中b FGF和 TGFβ1 的表达。结果 :无论是压力还是容量超负荷都可使心肌细胞 b FGF、TGFβ1 表达增加 (P <0 .0 5 ,<0 .0 1)。结论 :b FGF和 TGFβ1 可能是介导临床超负荷性心肌肥厚发生的因素之一。     

高血压大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的变化

目的研究在高血压背景下大电导钙激活钾(BK)通道的功能改变及其机制。方法用酶解消化方法分离12～16周龄自发性高血压大鼠(SHR)和WKY大鼠冠状动脉平滑肌细胞(CASMCS),采用膜片钳全细胞模式记录SHR和WKY大鼠CASMCSBK电流,SHR和WKY大鼠BKα亚基和β1亚基mRNA水平用实时定量取聚合酶链式反应和凝胶电泳测定,蛋白水平表达用免疫组化的方法测定。结果 SHR大鼠CASMCS(n=6)BK电流密度比WKY(n=7)高2.03±0.62(P0.01);在mRNA水平,BKβ1亚基表达SHR组明显高于WKY组5.534±1.03倍(n=4,P0.05),BKα亚基表达则无明显差异(1.266±0.12,n=4,P0.05);BKβ1亚基和α亚基的表达SHR大鼠高于WKY大鼠。结论 SHR大鼠CASMCSBK电流密度比WKY大鼠增大,在mRNA和蛋白水平上BKβ1亚基表达也比WKY大鼠增强,这种变化可能是机体在高血压时自我调节的结果 。     

α1受体阻断剂对慢性心力衰竭大鼠心肌转化生长因子β1表达的影响

目的评价α1受体阻断剂(特拉唑嗪)对慢性心力衰竭(CHF)大鼠心肌转化生长因子β1(TGF-β1)表达水平的影响。方法选30只雄性Wistar大鼠,随机分为正常对照组(n=6)和模型组(n=24)。模型组应用阿霉素腹腔注射的方法制作CHF模型,并随机分成特拉唑嗪组(n=12)和安慰剂组(n=12)。特拉唑嗪组在造模第5周接受特拉唑嗪灌胃治疗,0.4mg·kg-1.d-1,安慰剂组用淀粉代替特拉唑嗪,疗程6w;第10周末处死所有大鼠。RT-PCR和免疫组化染色方法评价各组大鼠左室心肌TGF-β1表达水平。结果安慰剂组大鼠心肌TGF-β1mRNA和蛋白表达水平比对照组明显升高(P<0.01);特拉唑嗪组心肌TGF-β1mRNA和蛋白表达水平较对照组升高值明显低于安慰剂组(P<0.05)。结论CHF大鼠心肌TGF-β1表达水平明显升高;特拉唑嗪治疗能够阻止CHF大鼠心肌TGF-β1升高,有助于改善CHF大鼠心肌重构。     

大电导钙激活钾通道介导血管平滑肌细胞增殖及其机制

目的探讨大电导钙激活钾通道(BKca)是否通过Ras-Raf-MEK1/2-ERK1/2信号途径影响兔主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)的增殖。方法用低浓度的四乙胺(TEA)处理体外传代培养的家兔胸主动脉VSMC。采用四甲基偶氮唑蓝比色法(MTT)和流式细胞术(FCM)检测TEA对VSMC的增殖和细胞周期的影响,分别采用免疫组化法和免疫印迹法检测增殖细胞核抗原(PCNA)和细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、磷酸化细胞外信号调节激酶1/2(P-ERK1/2)蛋白表达。结果 (1)MTT法检测结果显示,TEA能够呈时间依赖性和剂量依赖性地降低吸光值、增加细胞抑制率(P0.05);(2)流式细胞术分选结果显示,TEA处理48 h后能够呈剂量依赖性地增加G1期细胞比例,减少S期、G2期细胞比例(P0.05);(3)免疫组化检测结果显示,随着TEA浓度的增加,VSMC的PCNA阳性表达率逐渐下降(P0.01);(4)免疫印迹法结果表明,经400μmol/L的TEA处理48 h后,ERK1/2、P-ERK1/2蛋白表达,ERK活化率与未经处理的对照组比较,均无统计学意义(t=0.354~1.035,P0.05)。结论 TEA可呈浓度依赖性地阻止细胞周期由G1向S期推进,抑制VSMC增殖;该过程的分子机制不经由Ras-Raf-MEK1/2-ERK1/2信号途径介导。     

碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1 表达与心肌肥大的研究

目的探讨碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和转化生长因子β     

IL-1β通过过氧化氢双相调节大鼠主动脉平滑肌细胞大电导钙敏感钾通道活性研究

目的 观察不同时间点白介素（IL）-1β对大鼠主动脉平滑肌细胞（ASMCs）内过氧化氢（hydrogen peroxide,H₂O₂）浓度及大电导钙敏感钾通道（large conductance Ca2+-activated K+channel,BKCa）活性影响,探讨IL-1β时间依赖双相调节BKCa通道活性机制。 方法 ①分组:生理盐水对照组（saline组）、IL-1β处理30 min组、过氧化氢酶（catalase）+IL-1β处理30 min组、IL-1β处理48 h组、catalase+IL-1β处理48 h组;②检测IL-1β处理大鼠ASMCs不同时间点细胞内H₂O₂水平变化;③运用膜片钳技术,观察各实验组BKCa通道单通道电流开放概率（NPo）变化。 结果 ①与saline组（36.7±7.23）μmol/ml的结果相比较,IL-1β与ASMCs共培养30 min组H₂O₂的水平增至（79.1±8.93）μmol/ml （P<0.01）;共培养48 h组,H₂O₂水平明显上调至（116.4±12.77）μmol/ml （P<0.01）;H₂O₂清除剂catalase可完全逆转IL-1β对H₂O₂影响。②与saline组比较,IL-1β单独处理ASMCs 30 min组NPo明显增加（P<0.05）;加入catalase预处理细胞,与saline组比较NPo无明显变化,与IL-1β单独处理ASMCs 30 min组比较NPo减少（P<0.05）。IL-1β单独处理ASMCs 48 h组,与saline组比较,NPo明显减少（P<0.05）;加入catalase预处理细胞,与saline组比较NPo减少（P<0.05）,同时与IL-1β单独处理ASMCs 48 h组比较NPo增加有统计学意义（P<0.05）。 结论 IL-1β短时间处理ASMCs上调BKCa通道活性,低浓度H₂O₂介导这一过程;长时间处理则下调BKCa通道活性,其机制部分通过高浓度H₂O₂实现;BKCa通道可能是防治冠脉痉挛有前景的药物作用靶点。     

自发性高血压大鼠肾动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道的增龄变化研究

目的 探讨自发性高血压大鼠(SHR)大电导钙激活钾通道(BKCa,MaxiK)增龄的变化及其与血压水平的关系.方法 选取雄性SHR及正常大鼠9、15、21、27、33周龄各6只.测定各周龄SHR和正常大鼠腹主动脉血压;利用膜片钳全细胞模式记录肾动脉血管平滑肌细胞(VSMCs)钾电流、用四乙胺(TEA)阻断BKCa后的电流、膜电容(Cm),计算BKCa电流值和BKCa电流密度.统计分析BKCa电流密度和其它各参数的增龄变化,及其和血压之间的相关性.结果 不同周龄SHR腹主动脉平均动脉压(MABP)均明显升高.正常大鼠MABP始终正常;SHR和正常大鼠腹主动脉血压都有升高趋势,与同周龄正常大鼠相比,SHR腹主动脉血压升高更明显(P均＜0.001).SHR肾动脉VSMCs Cm随增龄增大,正常大鼠则无显著变化.SHR肾动脉VSMCs BKCa电流密度随增龄显著降低,电容逐渐增大,而正常大鼠随增龄的变化无统计学意义(P＞0.05).SHR肾动脉VSMCs BKCa电流密度、Cm与腹主动脉MABP高度负相关(r=-0.7962,r=-0.7361),正常大鼠肾动脉VSMCs BKCa电流密度与腹主动脉MABP低度相关(r=-0.4761).结论 SHR大鼠BKCa电流密度随增龄降低,电容随增龄增大,其过程复杂,并与血压水平有高度相关性.