钾通道

Kca (钙激活的钾通道 钙激活的钾通道) 钙激活的钾通道
电压和Ca 依赖性钾通道, 电压和 2+依赖性钾通道 可被胞内钙增加或 膜去极化而开放。 膜去极化而开放。 广泛分布于各种组织细胞的质膜上，如平滑肌、 广泛分布于各种组织细胞的质膜上，如平滑肌、心（05） ） 脑、肾、内耳等。通过控制膜电位调节平滑肌的功能。 内耳等。通过控制膜电位调节平滑肌的功能。 是调节肌源性张力的主要离子通道之一。 是调节肌源性张力的主要离子通道之一。
+ Ach/Ado， 外流增加， Ach/Ado，K 外流增加，
缩短心房APD，增加MDP， 缩短心房APD，增加MDP，有效地控制室上性心动过速。 APD MDP
ATP调节的外向钾电流（ ATP调节的外向钾电流（Ik 调节的外向钾电流
ATP
）
受胞内ATP水平的调控,当胞内ATP浓度增高时， 受胞内ATP水平的调控,当胞内ATP浓度增高时， ATP水平的调控 ATP浓度增高时 通道失活； ATP浓度下降时，则通道开放， 通道失活；当ATP浓度下降时，则通道开放， 浓度下降时 钾外流，以此维持或增加RP而降低兴奋性， 钾外流，以此维持或增加RP而降低兴奋性， RP而降低兴奋性 使缺血区致心律失常的电活动受到抑制， 使缺血区致心律失常的电活动受到抑制， 对心脏有保护作用。 对心脏有保护作用。 缺血, 降低， 如 缺血, 胞内 pH 降低，Ik
钾通道的多样性和分类
超过80个人的相关钾通道基因被克隆， 超过 个人的相关钾通道基因被克隆， 个人的相关钾通道基因被克隆 按它们拓扑结构分成三类。 按它们拓扑结构分成三类。 由6 次跨膜结构 ( 6ＴMs )和一个孔道 (1Ｐ)组成 组成. Ｔ 和一个孔道 Ｐ 组成 电压依赖性、 有(Kv)电压依赖性、钙依赖性钾通道等。 电压依赖性 钙依赖性钾通道等。 Kirs： 2ＴM S 和1Ｐ组成。包括 1,KATP,KAch. ： Ｔ Ｐ组成。包括IK K2P：由4TMS/8TMS 和 双孔区 Ｐ)结构域组成。目前已 ： 双孔区(2Ｐ 结构域组成 结构域组成。 经从啮齿类动物和人体内克隆出Ｋ Ｐ通道, 经从啮齿类动物和人体内克隆出Ｋ2Ｐ通道 又分成 4 个亚型。
钾通道的结构
钾通道的分子结构似钠及钙通道， 钾通道的分子结构似钠及钙通道，但也有重 要差异，即钾通道的α-亚单位只相当于钠及 要差异，即钾通道的α 亚单位只相当于钠及 钙通道α 亚单位的一个功能区 它是由4个 亚单位的一个功能区， 钙通道α-亚单位的一个功能区，它是由 个 α-亚单位聚合而成，但各自独立存在，从结 亚单位聚合而成，但各自独立存在， 亚单位聚合而成 构上就可表现出它的复杂性。 构上就可表现出它的复杂性。
Effect of PKA and PKC stimulations on IKs in adult guinea pig ventricular myocytes.
The additive enhancement of IKs by PKA and PKC is illustrated by the current traces after stimulation of PKC by phorbol-12-13-dibutyrate (PDB) and for PKA by 8-chlorphenylthio-cAMP (8-CPT cAMP).
Iks
激活及失活均慢， AP复极过程的主要离子 激活及失活均慢，是AP复极过程的主要离子 流 ， 也是Ⅲ 类抗心律失常药的重要靶点， 也是 类抗心律失常药的重要靶点 ， 主要参与快HR 时 AP 的复极过程 ， 在快 HR 时 的复极过程， HR时 主要参与快 HR时 AP的复极过程 在快HR HR Iks可蓄积 ， 因其慢失活及失活不完全之故， Iks 可蓄积， 因其慢失活及失活不完全之故 ， 可蓄积 此时阻Iks 延长明显，作用强， 此时阻Iks 使APD 延长明显，作用强，呈频 率依赖性。 率依赖性。
内向整流钾通道（ 内向整流钾通道（Ik1）
在较负的膜电位时，电流大（电导大） 在较负的膜电位时，电流大（电导大），为内向 电流（翻转电位-80mV,接近于钾的平衡电位） 电流（翻转电位-80mV,接近于钾的平衡电位）。 mV,接近于钾的平衡电位 在心室的密度高于心房， Ik1在心室的密度高于心房，在窦房结和房室结其 密度极低或缺乏 的强拮抗剂， 密度极低或缺乏 。Ba2＋是Ik1的强拮抗剂， 其他如胺碘酮、普罗帕酮、氯喹等也阻滞I 其他如胺碘酮、普罗帕酮、氯喹等也阻滞Ik1 。
Ikr
Ikr不同于其他多数钾电流， Ikr不同于其他多数钾电流，其电流的幅度随 不同于其他多数钾电流 的升高而加大。因提高[K 可增加Ikr Ikr的 [K+]0的升高而加大。因提高[K+]0可增加Ikr的 单通道电导；缩短APD，治疗长Q 综合征。 单通道电导；缩短APD，治疗长Q-T综合征。用 APD 钾通道开放剂等也可以。 钾通道开放剂等也可以。
钾通道（09.10） 钾通道（09.10）
钾通道
钾通道是位于兴奋性和非兴奋性细胞膜上的 跨膜糖蛋白; 跨膜糖蛋白;
1 2
种类多，亚型多，最复杂。 种类多，亚型多，最复杂。 分布广： 分布广：如 心、血管、神经、腺体、 血管、神经、腺体、
胃肠道、骨骼肌、气管、CNS等 胃肠道、骨骼肌、气管、CNS等。
Ion channels and AP
1 ICa 2 INa-Ca
心脏
ITo 0 Ito1 4
INa
反映内向和外向电流之间的平衡。（去极与复极周期性变化） 反映内向和外向电流之间的平衡。（去极与复极周期性变化） 。（去极与复极周期性变化 复极化电流： 复极化电流：
配体/受体激活的钾通道： 配体/受体激活的钾通道：
Ik
Ach/Ado
Ik
ATP
乙酰胆碱激活的钾通道（Ik
Ach/Ado）
Ach和腺苷分别作用于窦房结、 Ach和腺苷分别作用于窦房结、房室结和心房细胞的 和腺苷分别作用于窦房结 受体，激活与G蛋白相偶联的钾通道， M2及 A-受体，激活与G蛋白相偶联的钾通道，使胞膜 超极化，减慢4相去极化速率而降低自律性，发挥保 超极化，减慢4相去极化速率而降低自律性， 护作用。 护作用。 缺血时，腺苷释放，激活I 缺血时，腺苷释放，激活Ik
Ikur（ultra-rapid） Ikur（ultra-rapid）
心房细胞所具有，心室上几乎无， 心房细胞所具有，心室上几乎无， 激活速度比Ikr还快，在平坡范围（ mV） 激活速度比Ikr还快，在平坡范围（－14 mV） Ikr还快 失活较慢，参与AP的复极过程。 AP的复极过程 快速激活 ，失活较慢，参与AP的复极过程。 被异丙肾上腺素所增强. 被异丙肾上腺素所增强. 是不致室性 心律失常危险的、 心律失常危险的、安全有效药的作用靶点。
Ikr
APD， 阻Ikr，延长APD，抗心律失常。过度延长 Ikr，延长APD 抗心律失常。 APD可引起 可引起Tdp APD可引起Tdp （尖端扭转型室性心动过 ），VF和猝死。 VF和猝死 速），VF和猝死。 在平台期，过度延长APD，可致EAD。 在平台期，过度延长APD，可致EAD。 APD EAD 在低钾、慢心率者、合用延长Q 尤其 在低钾、慢心率者、合用延长Q-T药或 原有心脏疾病（肥厚，心梗），QTc大于 ），QTc 原有心脏疾病（肥厚，心梗），QTc大于 0.46s者 更易致Tdp Tdp。 0.46s者，更易致Tdp。
Ito： Ito1、 Ito2 to1
。
时间、 频率依赖性。 特性：；1电压 、时间、 频率依赖性。 Ito二成分缺乏，APD显著延长，出现EAD Ito二成分缺乏，APD显著延长，出现EAD ，引 二成分缺乏 显著延长
起过速性心律失常。 起过速性心律失常。
内向整流钾通道（ 内向整流钾通道（Ik1）
对钾通道分子结构的认识， 对钾通道分子结构的认识，
源于果蝇（ ），遇乙醚时即发生肌肉震 源于果蝇（Drosophila），遇乙醚时即发生肌肉震 ）， 颤、腿发抖，丧失飞行能力，为一种类似 Ito 电流 腿发抖，丧失飞行能力， 成分丧失，可使AP复极延迟 复极延迟； 成分丧失，可使 复极延迟；或与形成这种电流的 基因突变有关。 基因突变有关。 1987 年Tempel 等学者，从果蝇中克隆和鉴定了第 等学者， 一个钾通道即shaker通道 以后 多于 个编码人钾 通道,以后 多于80个编码人钾 一个钾通道即 通道 通道的基因被克隆,其中 其中6TM 的钾通道研究最多。 的钾通道研究最多。 通道的基因被克隆 其中
， 也是抗AF和 也是抗 也是抗 和AFI新药的作用靶点 新药的作用靶点
瞬时外向钾通道（ 瞬时外向钾通道（Ito）：
是动作电位早期复极（1 相 ） 电流, 也是复极离子流中 是动作电位早期复极（ 电流, 的主要成分，该电流大小对APD和形状有较大影响 的主要成分，该电流大小对APD和形状有较大影响。 APD
KCa
特性
类型
BK ,maxi K（ 高） IK （中） SK（ 低电导） （ （ 低电导） ---------------------------------------------------------------------------------------------------
激活通道的 [Ca2+]I 浓度 电压依赖性 单通道电导a 阻滞剂
钾通道
功能多： 3 功能多： 参于心脏电活动， RP及膜电位 直接影响APD 及膜电位。 如 参于心脏电活动，维持 RP及膜电位。直接影响APD 调节平滑肌的张力和舒缩活动。 的长短和复极化速率 。调节平滑肌的张力和舒缩活动。 调节激素（生物活性分子）分泌、神经冲动的传播、 调节激素（生物活性分子）分泌、神经冲动的传播、 肌肉收缩，细胞的激活及神经元的兴奋性等。 肌肉收缩，细胞的激活及神经元的兴奋性等。 在CNS中钾通道在调节细胞兴奋性方面起关键作用。 CNS中钾通道在调节细胞兴奋性方面起关键作用。 中钾通道在调节细胞兴奋性方面起关键作用 也是治疗许多疾病的潜在性治疗靶点。 也是治疗许多疾病的潜在性治疗靶点。