小电导钙激活钾离子通道在心房颤动中的研究进展

小电导钙激活钾离子通道(small conductance Ca~(2+)-activated K~+ channels,SK通道)是广泛存在于心肌细胞中的仅受细胞内Ca~(2+)调控的离子通道,可以调节细胞膜电位平衡。近来研究发现,SK通道参与了心房颤动(房颤)的发生与发展,有望成为房颤治疗的新靶点。该文介绍了SK通道在房颤中的研究进展及SK通道阻滞剂的临床应用前景。     

蛋白激酶C对心房颤动患者心房肌小电导钙激活钾通道的影响

目的:比较心房颤动(AF)时蛋白激酶C(PKC)对小电导钙激活钾通道(SK)电流的影响,探讨人AF时PKC途径对SK2通道的调节作用。方法:取行体外循环手术患者新鲜的右心耳组织,采用改良的酶分离法获得单个心房肌细胞,全细胞膜片钳模式且电极液中游离钙离子浓度为5×10-7 mol/L时记录SK2通道电流。比较正常的窦性心律组(SR组)和AF组患者心房肌细胞SK2通道电流密度,观察PKC特异性激活剂PMA对SK2通道电流的影响。结果:1AF组SK2通道电流密度明显大于SR组,且AF组SK2通道电流在混合内向电流中所占的比例明显增加;在-130mV膜电压下,SR组和AF组SK2通道电流密度分别(-5.10±0.32)pA/pF(nSR=5)和(-10.71±0.73)pA/pF(nAF=5),P0.05;SR组和AF组SK2通道电流在混合内向电流中所占的比例分别为(23.20±1.09)%和(32.87±1.81)%(nSR=5,nAF=6),P0.05。2PKC激活剂PMA降低SR组和AF组SK2通道电流密度及其在混合电流中所占的比例,AF组的抑制比大于SR组;在-130mV电压下,PMA对SK2通道电流的抑制比分别为(8.39±0.80)%和(20.9±0.70)%。结论:AF时SK2通道功能增强,激活PKC后可下调SK2通道电流,且对AF患者SK2的调节作用更显著,推测PKC相关途径对SK2通道的调控参与了心房电重构过程。     

大电导钙激活钾离子通道与糖尿病视网膜动脉病变

大电导钙激活钾离子通道，即BK。通道，最早于1981年在牛嗜铬细胞中发现，1991年其仪亚基从果蝇中克隆并表达出来，由于Ⅸ亚基位点上的突变与肌肉和神经元的钙激活钾电流相关，因此又称为dSlo通道，随后在哺乳动物、人和线虫上也克隆了出来。后续研究证明，BK。通道广泛分布于各种组织细胞中，犬及人平滑肌细胞中最多怛。     

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。     

持续性心房颤动患者心房肌细胞小电导钙激活钾通道电流的增强

目的 比较风湿性心脏病窦性心律(SR)患者和持续性心房颤动(AF)患者心房肌细胞小电导钙激活钾通道(SK2)的电流变化和通道蛋白在细胞上的分布.方法 将临床行心脏体外循环手术的患者分为SR组(15例)和AF组(7例,AF持续时间≥6个月),应用常规膜片钳全细胞记录技术记录SK2通道电流的变化,应用免疫荧光染色检测SK2在心房肌细胞上的分布.结果 在SR组和AF组心房肌细胞上均记录到内向整流钾通道混合电流,AF组电流密度明显大于SR组.在-130mV,SR组的电流密度为(-6.59±2.24)pA/pF,AF组为(-16.42±5.32)pA/pF,P＜0.01;在此基础上加入SK2特异性阻断剂apamin 100 nmol/L后,使内向电流和外向电流均有所减小,内向电流减小较为明显,两者相减的为SK2电流.AF组的SK2电流明显高于SR组;在-130 mV测试电压下,其电流密度分别为(-9.81±2.54)pA/pF与(-3.67±0.37)pA/pF,P＜0.01.免疫荧光染色试验证明SR组与AF组中均存在SK2通道蛋白.结论 两组心房肌细胞上均有SK2通道蛋白的存在,AF时SK2通道电流明显增加,这表明心肌细胞上的一种新型通道SK2也参与和介导了AF的心房电重构过程.

Abstract：

Objective To compare the amplitude of the SK2 current (small conductance calciumactivated potassium channel ) in human atrial myicytes with or without persistent atrial fibrillation(AF).Methods Right atrial appendage was obtained from 15 patients with sinus rate (SR) and 7 patients with AF underwent surgical valve replacement. Single myocyte was isolated by enzymatic dissociation method and the SK2 channel current density was recorded using whole-cell patch clamp techniques to detect the changes.Immunofluorescence was used to observe SK2 channel protein distribution on right atrial appendage. Results Using the whole cell patch-clamp recording techniques, an inward rectifier K+ mix currents could be obtained from both SR (n = 15 ) and AF (n =7 ) samples, IK1 mix currents density in single myocyte of AF group was significantly increased than in SR group [( - 16. 42 ±5.32) pA/pF vs ( -6. 59 ±2. 24) pA/pF,P ＜0. 01], which could be partially inhibited by apamin (100 nmol/L). The apamin-sensitive current was obtained by subtraction of the currents before and after treatment with apamin. SK2 current density was significantly increased in AF group than that of SR group [( - 9. 81 ± 2. 54) pA/pF vs ( - 3.67 ± 0. 37)pA/pF,P ＜ 0. 01]. SK2 channel protein was evidenced with immunofluorescence method in right atrial appendage from AF group and SR group. Conclusion SK2 channel protein and current were present in atrial myocytes. The SK2 current density was significantly increased in AF group than in SR group suggesting that the increase of SK2 current might contribute to the electrical remodeling in AF patients.     

心房颤动患者小电导钙激活钾通道及蛋白激酶C对其调控的研究进展

心房颤动(atrial fibrillation,AF)是临床上最为常见而复杂的心律失常,容易引起心房内血栓、脑栓塞等严重并发症而导致脑卒中、痴呆和心力衰竭.引起房颤的原因有很多,小电导钙激活钾通道(small conductance calcium-activatedpotassium channels,SK channels) 是引起房颤的新的离子通道,由于它具有心房选择性特点,从而作为新的药物治疗靶点,对SK 通道的调控可能成为治疗某些疾病的新途径[ 1 ].人类SK 通道上存在蛋白激酶C(PKC)磷酸化氨基酸序列[ 2 ],同时PKC 参与了体内多种物质的生物合成,是重要的信号传导介质.本文对近年来心房颤动患者小电导钙激活钾通道与PKC 对其调控因素的研究进展作一综述.     

高胆固醇血症时大电导钙激活钾离子通道的改变及其调控机制

大电导钙激活钾通道(BK通道)在血管平滑肌细胞上分布极为广泛,参与血管张力调节、神经兴奋、神经递质释放和缺血再灌注损伤等多种重要生理和病理活动。高胆固醇血症时BK通道的功能和表达会发生变化,可能与质膜双分子层性质改变、胆固醇-蛋白直接作用或细胞分子信号通路传导等密切相关。     

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...     

钙激活的钾离子通道与血管性疾病

钙激活的钾通道不仅在调节血管膜电位、张力上起重要作用，近来发现还可调控平滑肌细胞增殖，与许多血管性疾病包括肺动脉高压、系统性高血压、糖尿病、动脉粥样硬化有着密切的关系。     

自发性高血压大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活电压依赖性钾离子通道的研究

目的冠状动脉壁张力升高和冠脉循环阻力上升是诱发心绞痛的重要因素。造成冠脉张力上升的因素有多种,其中血压升高是重要因素之一。升高的血压施加于管壁,使血管平滑肌张力上升,机体通过复杂的自适应机制,启动血管舒张机制,以平衡和维持冠状动脉循环的动态平衡。目前,高血压背景下冠状动脉的适应性舒张机制尚未明确。本研究选取自发性高血压大鼠（SHR）为高血压模型,应用电生理膜片钳技术和分子生物学手段,研究高血压大鼠冠状动脉平滑肌细胞（CASMCs）大电导钙激活电压依赖性钾离子通道（BK）,以及BK通道的表达,并与正常血压组对照,阐明高血压大鼠CASMCs复极电流是否发生适应性增加,并探讨舒张机制在维持冠脉循环中的重要地位。方法 （1）采用"三步"酶消化法,即含0.125%牛血清白蛋白（Bovine serum albumin,BSA）缓冲液室温孵育10分钟,酶液Ⅰ消化10-20分钟,酶液Ⅱ消化10-15分钟。（2）分离大鼠冠状动脉平滑肌细胞后,应用膜片钳全细胞记录模式记录高血压和正常SD大鼠冠状动脉平滑肌细胞钾电流,分析大鼠CASMCs上主要的钾流成分及一般特性。（3）记录并比较SHR和WKY大鼠CASMCs上BK电流以及BK尾电流的大小。（4）提取SHR和WKY大鼠冠状动脉平滑肌细胞的RNA,并进行逆转录,利用相对定量和半定量的方法比较高血压大鼠和正常大鼠的BK通道α和β1亚基的mRNA水平。（5）提取并纯化SHR和WKY大鼠的冠状动脉平滑肌膜蛋白,采用免疫组化和westernblot方法对高血压大鼠和正常血压大鼠BK通道α和β1亚基的蛋白水平进行比较。结果 （1）电生理结果:①WKY大鼠（n=82）平均体重为310±13.2 g,平均尾动脉收缩压为112.39±13.17 mm Hg,SHR（n=61）平均体重270±15.5 g,平均尾动脉收缩压为172.057±20.13 mmHg。SHR大鼠和WKY大鼠的平均静息电位大小分别为-31.7±4.53mV（n=6）和-49.8±5.11 mV?     

microRNA-155在慢性心房颤动心房3型小电导钙激活钾通道重构中的作用

目的:初步探讨microRNA-155(miR-155)在慢性心房颤动(房颤)中3型小电导钙激活钾通道(SK3)重构中的作用。方法:将67例心脏瓣膜病外科手术患者分为房颤组(31例)和窦律组(36例),利用实时荧光定量PCR分别检测两组患者右心耳miR-155与SK3mRNA表达水平,免疫印迹法检测SK3蛋白表达水平;分别利用miR-155mimic和miR-155inhibitor干预人心肌细胞系(AC16细胞系),观察其对AC16细胞SK3mRNA和蛋白表达水平的影响。结果:房颤组右心耳miR-155表达水平较窦律组显著上调(1.292±0.261︰0.310±0.161,P0.01)。房颤组右心耳SK3mRNA表达水平与窦律组无显著差异(0.855±0.295︰0.917±0.253,P0.05),但房颤组右心耳SK3蛋白表达水平较窦律组显著下调(0.182±0.043︰0.302±0.064,P0.01)。两组患者右心耳miR-155表达水平与SK3蛋白表达水平呈负相关(r=-0.735,P0.01)。miR-155 mimic减少AC16细胞SK3蛋白表达,而miR-155inhibitor则增加SK3蛋白表达,但两者均对SK3mRNA的表达无影响。结论:慢性房颤患者右心房miR-155表达上调,可能通过下调SK3表达水平,参与房颤的发生与维持。     

小电导钙激活钾通道分子结构及其电生理特性

近年来发现心肌细胞上存在小电导钙激活钾通道。小电导钙激活钾通道具有独特的分子结构、电生理学和药理学特性,在调节心肌细胞复极化方面起重要作用,为心律失常的治疗提供高度可能的靶位点。     

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.     

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

糖尿病冠状动脉功能障碍与大电导钙激活钾通道(BK通道)活性受损有关。在冠状动脉平滑肌细胞中,BK通道开放,钾离子外流导致细胞膜超极化,引起电压依赖的钙离子(Ca2+)通道关闭,Ca2+内流减少,血管扩张。糖尿病或高糖状态下,BK通道的性能改变。该文主要介绍BK通道的生物特性和糖尿病对冠状动脉平滑肌细胞上BK通道功能的影响及机制。     

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。     

二十二碳六烯酸对大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活性钾通道的影响

目的探讨二十二碳六烯酸(DHA)对大鼠冠状动脉平滑肌细胞(CASMCs)上大电导钙激活性钾通道(BKCa)的影响。方法采用酶消化法获得大鼠CASMCs,用膜片钳技术分别记录0,10,20,40,60和80μmol/LDHA对大鼠CASMCs上BKCa通道动力学的影响。结果在不同浓度DHA作用下,IBKCa和BKCa尾电流均呈浓度依赖性增加。IBKCa和BKCa尾电流I-V曲线均上移,对IBKCa稳态激活曲线无影响。在指令电压+150 mV,不同浓度DHA作用下,IBKCa电流密度分别为68.24±22.75,72.40±24.49,120.44±37.96,237.48±53.22,323.60±74.83和370.61±88.16pA/pF(P<0.05,n=20)。DHA对IBKCa激活的药物半效浓度为36.22±2.17μmol/L。在测试电压+90 mV,不同浓度DHA作用下,BKCa尾电流密度分别为91.02±13.52,100.23±17.34,224.02±38.76,369.19±65.39,511.39±82.77和700.14±96.64 pA/pF(P<0.05,n=20)。结论 DHA对全细胞BKCa有激活作用,对稳态激活曲线无影响。DHA对BKCa通道的激活作用可能是其舒张血管机制之一。     

二十二碳六烯酸对大鼠冠状动脉平滑肌细胞大电导钙激活性钾电流的影响

目的探讨二十二碳六烯酸(DHA)对大鼠冠状动脉平滑肌细胞(CASMCs)上大电导钙激活性钾电流(BK_(Ca))的影响。方法采用酶消化法获得大鼠CASMCs,并用单通道内膜向外(inside-out)模式及全细胞膜片钳技术记录,分别加入10、20、30、40、50、60、70和80μmol/L DHA后,大鼠CASMCs的BK_(Ca)变化。结果 (1)单通道inside-out模式下,测试电位-60 mV及DHA浓度>10μmol/L时,BK_(Ca)的开放概率(Po)增大,且呈浓度依赖性,Po从[(0.072±0.003)0μmol/L DHA,n=6]增至[(0.601±0.030)80μmol/L DHA,n=10,P<0.05],半效激活浓度为(36.110±0.080)μmol/L;当DHA浓度<10μmol/L时,Po增加不明显(P>0.05);(2)全细胞模式下,随着DHA浓度增加,BK_(Ca)电流密度逐渐增大,且呈浓度依赖性。测试电位+80 mV,BK_(Ca)电流密度从[(48.9±2.5)pA/pF 0μmol/L,n=6]增至[(226.3±11.3)pA/pF 60μmol/L,n=8,P<0.05]。结论随着DHA浓度的增加,BK_(Ca)Po及电流密度逐渐增大,DHA对BK_(Ca)的影响可能是舒张血管的机制之一。     

小电导钙激活钾通道磷酸化相关调节及其在心血管疾病中的作用

心血管疾病严重威胁人类健康，研究表明其发生发展多与离子通道活动相关。小电导钙激活钾通道（Small conductance calcium—activated potassium channels，SK channels）广泛存在于心血管系统的可兴奋细胞中，在调节心肌细胞复极化及维持心脏正常活动中起着重要作用，为心律失常的治疗提供了高度可能的靶点。SK通道的结构及Ca2＋门控特性已有相关综述描述，本综述主要讨论SK通道的磷酸化相关调节及其在心血管系统中的病理生理作用。     

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。     

大电导钙激活钾通道调节血管平滑肌的研究进展

正大电导钙激活钾通道(large conductance calciumactivated potassium channels,BK通道)因其电导大、对Ca~(2+)敏感性高而与其他钙激活钾通道明显相区别。随着免疫组织化学、放射性配体结合实验技术的发展,发现BK通道在平滑肌细胞、内皮细胞、神经细胞等细胞膜上均有表达[1-5],特别是血管平滑肌中,BK通道大量存在,并在病理生理过程中起着至关重要的作用,