吡那地尔对高血压及正常血压人体肠系膜动脉平滑肌细胞大电导钙激活钾通道影响的对比研究

摘要

目的:心血管疾病目前对人类健康造成严重威胁且己成为人类主要的死亡原因之一，而血管舒缩活动的异常是其病因之一。生理状况下，细胞膜上的各种离子通道活动在血管舒缩过程中起着重要作用。由于动脉平滑肌细胞肌浆网较不发达，平滑肌的收缩主要依赖于经由细胞膜L.型钙通道(L-type calcium channel，ICa-L)进入细胞内的Ca2+，而作为负反馈调节器的大电导钙激活钾通道(large-conductance calcium-activated potassium channels，BKCa)则在血管平滑肌舒张调节中发挥着关键作用。许多药物都是通过作用于动脉平滑肌细胞BKCa通道发挥扩血管作用。吡那地尔(pinacidil，Pin)在临床上主要用于治疗高血压，诸多研究表明Pin能激活平滑肌细胞ATP敏感性钾离子通道(KATP)。但该药对血管平滑肌细胞膜上主要的负反馈调节器BKCa是否也具有作用，国内未见研究报道。国外虽有类似研究，但都未以高血压人体为标本。本实验采用膜片钳(patch clamp)技术分别观察Pin对高血压和正常血压人体肠系膜动脉平滑肌细胞上BKCa的作用并对结果进行对比分析，从而更深入地探讨Pin的降压作用机制，以期为Pin的临床治疗和新药研发提供新的思路。 方法:75例肠系膜动脉平滑肌细胞标本取自平均年龄为57岁(57.5±6.7)的腹部手术(均因消化系统疾病所致)患者:男性38例，其中原发性高血压(essentialhypertention，EH)21例，非高血压(non-hypertention，NH)17例；女性37例，其中EH组16例，NH组21例。取长度2-4cm，内径1-2mm的肠系膜动脉小分支，剔除血管壁上的脂肪组织和纤维组织，剖开血管将其斜行剪成lmm~lmm的小组织块。放入酶液经过酶解后获得单个平滑肌细胞。将细胞置于对称性高钾溶液([K+]o:[K+]i=140:140mM)中，记录单通道电流，所得电流通过膜片钳放大器(CEZ-2300)放大，滤波(1kHz)后输入计算机，用pClamp10.0软件系统进行数据采集及分析。 结果:1.在对称性高钾溶液中，内面向外式膜片(inside-outpatch)记录方式下，平滑肌细胞BkCa通道NH组EH组电导值分别为175.2±21.4pS和183.5±29.6pS，两组电导0值无显著性差异(n=10，P>0.05)。2.通道的电压依赖性:在细胞贴附式膜片(cell-attachedpatch)和inside-out patch下，EH组和NH组通道开放概率(OpenProbability,Po)，电流幅度值(Amplitude，Am)和平均开放时间(MeanOpen Time，To)均随膜电位(Vm)增加(+30 mV、+40 mV、+50mV)而显著增大；两组平均关闭时间(Mean Close Time，Tc)均随膜电位增加而显著降低；EH组的Po和Tc与NH组比较，差异性显著。3.通道的Ca2+依赖性:在inside-out patch下，EH组和NH组通道PO、TO均随Ca2+增加(10-8M、10*7M、5×10-7M、10-6M)而显著增大；NH组Po、To增加的幅度大于EH组:两组Am增加均不明显；两组Tc均随ca2+增加而显著降低；EH组的Po、Tc与NH组比较，差异性显著。4.Pin对通道的作用:在cell-attached patch下，Pin对通道作用不明显。在inside-out patch下，EH组和NH组通道的Po均随Pin浓度增加(0、30μM、50μM、70μM、90μM、110μM)而显著增大，但EH组Po增加的幅度大于NH组:Pin增加到90μM后，便进入平台期，即Po不再随Pin的增加而增加，而是维持在一个高水平上；两组To和Am增加均不明显；两组Tc均随Pin浓度增加而显著降低； EH组的Po、Tc与NH组比较，差异性显著。用浴液对Pin进行洗脱后，通道活性可以大部分恢复，Tc明显延长。再加入Pin(30μM)可以再次出现明显激活，Po显著增加。在浴液中游离Ca2+浓度接近0mM(EGTA)=1mM，[Ca2+]=0mM)时加入Pin(30μM)，仍可明显激活通道。对加入Pin前和加入Pin使其终浓度为30μM后的数据进行统计，发现在此条件下Pin可使Po明显增加，TC明显降低，To和Am无明显变化。 结论:人体肠系膜动脉平滑肌细胞膜上BKCa具有大电导、电压依赖性和Ca2+依赖性；高血压组BKCa通道活性高于非高血压组；抗高血压药物Pin可直接激活BKCa通道，且对高血压患者标本作用更为显著，因此它不仅是公认的KATP通道开放剂，同时也可作为BKCa；通道开放剂起到降压作用。

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致谢

大电导钙激活钾通道及其与高血压的关系综述