钾通道的改变与脑缺血发病机理的作用

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1、钾通道的改变与脑缺血发病机理的作用【】K为细胞内主要电解质并参与糖原及蛋白质的合成过程，又参与酶的活动，尤其是Na、K依粮性ATP酶，没有K的参加就不能完成ATP去磷酸化过程。故细胞内K的外流，轻则影响功能，重则形成不可逆损伤。当细胞外K浓度增加达0.51mmol．L-1(20mEq·L-1)时，则使小血管平滑肌去极化而收缩，致使管腔变细，而加重“无再流”现象。因此，延缓脑缺血后的K流出，可能减轻或廷缓脑缺氧后的继发性损伤。近年研究表明，K在脑血管调节方面起着重要作用。钾通道的活化是脑血管扩张的主要原因，高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等能引起脑血管的钾通道发生障碍，钾通道的改变能导致血管扩张障碍

2、，是发生发展血管痉挛和脑缺血的重要原因。　　【关键词】脑缺血；钾通道　　　　在成功克隆了颤抖（shaker）突变型果蝇的钾通道基因后，关于钾通道分子结构的研究方有转机。以shaker基因作为探针，从果蝇DNA库中钓出了多种钾通道，它们可分为shab，shamol．L-1(20mEq·L-1)时，则使小血管平滑肌去极化而收缩，致使管腔变细，而加重“无再流”现象。因此，延缓脑缺血后的K流出，可能减轻或廷缓脑缺氧后的继发性损伤。　　1钾通道激活超极化与脑血管活性调节　　激活钾通道的因素有两类：内源性血管扩张物质和外源性因素。　　1.1内源性血管扩张物质　　1.1.1主要激活KATP的内潭性物质　　1

3、)血管活性肠肽(VIP)：它是一种作用很强的血管活性物质。免疫荧光化学研究发现，较大的脑动脉均有VIP神经分布。Standen等用兔实验证明，VIP可使脑动脉平滑肌细胞膜产生超极化，而格列本脲可阻断这种超极化现象，说明VIP引起的血管舒张作用激活了KATP结果。　　2)降钙素基因相关肽(CGRP)：它是由CGRP神经末梢分泌的一种含37个氨基酸的神经递质。在脑动脉和软脑膜动脉均有CGRP神经分布，它在大脑血管自动调节中起着一定的作用。CGRP能升高脑血管平滑肌细胞内的cAMP，并通过激活钾通道引起超极化使脑血管舒张。　　3)去甲肾上腺素(NA)：它对外周血管的作用主要是激动a-受体产生缩血管效

4、应，而Kitazono等在兔实验研究中发现，NA对兔基底动脉却可产生扩张作用。这种作用可被格列本脲阻断，提示NA的这种血管作用可能也是通过激活KATP引起的。　　1.1.2主要激活Kca的内潭性物质：生理情况下，细胞内钙的浓度是稳定的，当外界刺激使细胞内钙离于浓度升高，Kca就被激活引起超极化。cAMP依赣性蛋白激酶是另一种激活脑血管平滑肌细胞膜Kca的重要机制，在脑血管平滑肌，凡能激活腺苷酸环化酶系统的直管扩张物质也以激活Kca，此外，cGMP也是激活Kca的重要内源性物质。　　1.2外源性因素包括缺氧、高碳酸血症和直压降低等　　1.2.1缺氧：脑组织对缺氧尤为敏感。当动脉血氧含量稍有降低时

5、，脑血管即可明显扩张。这种作用可被格列本脲或TEA(Kca阻断剂)所阻断，表明KATP、Kca等激活引起的超极化可能是调节缺氧所致脑血管扩张的重要机制。当血管内皮剥除以后，缺氧就不再引起血管的舒张，证明了缺氧引起的超极化和血管的舒张效应是内皮依鞍性的。　　1.2.2高碳酸血症：众所周知，血液中H浓度和二氧化碳分压增高能明显引起脑血管的扩张，NO(EDRF)在其中可能起着重要的调节作用。值得注意的是，这种血管舒张效应可被格列本脲抑制，表明KATP激活引起的超极化也参与了高碳酸血症引起的脑血管舒张调节。　　2病理情况下钾通道改变　　多种动物实验研究已经证实，在几种病理条件下，包括高血压、糖尿病、动

6、脉粥样硬化等，脑血管的钾通道产生障碍。　　慢性高血压时，内皮依鞍性脑血管扩张受到损害，而不依鞍内皮的脑血管扩张作用基本保持正常。KATP开放剂阿普卡林(aprikalim)引起的基底动脉扩张减弱，脑血管平滑肌细胞活性降低，表明KATP受损。在自发性高血压小鼠(SHR)，K外流指数增加，Kca阻滞剂卡律蝎毒素(charybdotoxin，ChTX)可抑制这种增加作用，并引起更显著的动脉收缩。说明SHR时，Kca与KATP不同，Kca是呈高激活状态的。KATP以负反馈机制调节着血流量。　　动脉粥样硬化后，血管内壁增厚，内皮依糗性血管扩张作用也明显减弱，aprikalim引起的猴颈动脉扩张也减弱，表

7、明KATP活性下降，Kca可能受损。　　在糖尿病大鼠，引起的基底动脉和脑小动脉扩张反应减弱，脑直管的内皮依赖性扩张反应也明显受损，提示糖尿病时，脑血管平滑肌细胞膜钾通道活性异常。　　总之，脑血管平滑肌细胞膜钾通道开放是脑血管舒张的重要机制。某些病理条件如高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等能引起脑血管的钾通道发生障碍，是发生发展血管痉挛和脑缺血的重要原因。某些药物可通过开放或阻断钾通道，参与脑血管及脑直