低钾型周期性瘫痪与红细胞膜ATPase活性及胰岛素水平的相关性

贾晓静 贾少杰 (北华大学附属医院神经二科，吉林 吉林 132001)

低钾型周期性瘫痪(hypokalemic periodic paralysis，HoPP)是临床最常见、研究最深入的神经系统与离子通道相关的疾病，其中对HoPP肌细胞膜ATP敏感钾通道的研究倍受关注，并提出某些因素可能影响红细胞膜ATPase的活性。为此，本文对原发性HoPP患者的胰岛素水平与红细胞膜Na+-K+-ATPase、Mg2+-ATPase和 Ca2+-ATPase水平进行检测，探讨其相关性。

1 材料与方法

1.1 病例选择 按照第5版《神经病学》HoPP的诊断标准选择病例，门诊和住院的全部30例患者为低钾型周期性瘫痪组(HoPP组)，其中男性20例，女性10例，平均年龄(33.26±10.87)岁;健康体检者30例为正常对照组(C组)，其中男性16例，女性14例，平均年龄(36.39±11.06)岁。排除继发性低钾型周期性瘫痪，血钾均＜3.4 mmol/L，补钾后症状均在3 d以内缓解。

1.2 方法 (1)采用磷钼酸比色法测定红细胞膜ATPase活性变化:①发病当时采血检查，应用自动血细胞计数仪计数RBC;②洗涤RBC:取肝素抗凝血1 ml，加4～5倍生理盐水，轻轻混匀后离心。弃上清液留沉淀的RBC，按此方法反复洗涤3次;③制备溶血液:在上述沉淀的RBC中加入双蒸水至1.5 ml，将试管放在漩涡混匀器上混匀30 s，放置15 min，取样200 μl测定 ATPase 活性，包括 NA+-K+-ATPase，Mg2+-ATPase，Ca2+-ATPase。(2)应用放免法检测血清胰岛素水平变化;(3)应用离子选择电极法检测血K+水平。

1.3 统计学处理 数据采用SPSS10.0软件处理，以s表示，组间比较采用方差分析。

2 结果

2.1 ATPase活性变化 HoPP组Na+-K+-ATPase活性与对照组比较有显著性差异(P＜0.05);Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活性与对照组比较无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 两组RBC ATPase活性的比较(±s，μmol/107RBC·h)

表1 两组RBC ATPase活性的比较(±s，μmol/107RBC·h)

与C组比较:1)P＜0.05

Hopp组 30 31.67±4.341)28.80±6.35 6.42±3.26 C组30 7.37±1.04 26.97±5.82 5.62±3.82

2.2 胰岛素水平的变化 HoPP组胰岛素与对照组及比较有显著性差异，发病期与缓解期比较有显著差异(均P＜0.05)。见表2。

表2 两组胰岛素水平的比较( ±s，mmol/L，n=30)

表2 两组胰岛素水平的比较( ±s，mmol/L，n=30)

与C组比较:1)P＜0.05;与发病期比较:2)P＜0.05;下表同

组别 发病期 缓解期Hopp组 18.67±8.651) 6.36±3.022)C组6.07±1.04 5.57±2.33

2.3 血K+水平变化 Hopp组血K+水平低于C组，发病期低于缓解期(均P＜0.05)。见表3。

表3 两组血K+水平的比较(± s，mmol/L，n=30)

表3 两组血K+水平的比较(± s，mmol/L，n=30)

组别 发病期 缓解期Hopp组 2.86±0.471) 3.87±1.642)C组5.08±0.47 4.93±0.38

3 讨论

HoPP好发于青壮年，是一组相对少见但具有潜在致命性的临床综合征，在某种因素的刺激下如高碳水化合物饮食、持续的剧烈运动等情况下会突然发作，因此给患者日常生活带来极大地困扰;同时，也造成严重的精神负担。寻找其发病机制，更好、更有效地控制该此病的发作，最终达到根治此病成为研究的重点。

应用细胞膜片钳技术发现HoPP患者骨骼肌纤维中最丰富的钾通道-ATP敏感钾通道在低钾时处于低活性状态，静息钾电流减少，肌纤维部分去极化，使肌膜静息电位减低，肌收缩力减弱。Na+-K+-ATP酶由α和β亚单位组成，只有当α4和β亚单位在细胞中同时表达时，才能诱导Na+-K+-ATP酶活性的改变。目前一些研究〔1～3〕认为Na+-K+-ATPase主要分布在骨骼肌细胞膜表面，其活性可以调节细胞外钾的浓度。HoPP发作时，血钾含量低，尿钾排出减少，而肌细胞内钾含量增加，从而使膜电位下降，出现无力及瘫痪。国内于民〔4〕等通过对17例HoPP患者RBC ATP酶活性检测发现，HoPP患者RBC Na+-K+-ATP酶活性显著高于健康对照组，且不随血钾的升高而改变。而本文对30例原发性HoPP患者红细胞膜ATP酶活性进行了检测，研究结果同样发现患者细胞膜Na+-K+-ATP酶活性增高只是在发作期，而在缓解期随着血钾的恢复其活性降低，这一点与其有不同之处。本研究结果不同是否与引起HoPP的病因不同有关?近年来的一些对HoPP患者的肌肉活检结果显示，ATP酶活性的改变并非由于细胞线粒体病变所致，故不同病因的HoPP患者红细胞膜 Na+-K+-ATP酶活性不同。如肾小管性酸中毒患者红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性下降可能是尿钾丢失过多的一种代偿性改变，以平衡细胞内外钾离子的分布;甲亢患者低钾性肌无力的发生可能与细胞内外离子分布异常关系不大，而与尿钾的丢失和细胞膜镁通道的改变有关。另外，笔者认为细胞膜Na+-K+泵的持续高活性状态，可能造成细胞内外钾离子转运异常，导致细胞外过多的钾离子内流，造成细胞外低钾，而这种状态会随着细胞外钾离子浓度的改变而发生变化。

钙、镁在HoPP中的作用已引起人们的关注。有研究发现〔5，6〕，肌肉L型钙通道α-亚单位基因编码的改变可引起肌纤维兴奋性减低，尤其是在血清钾下降时。当血清游离镁升高时，可因肌质网钙离子释放障碍而导致肌肉收缩无力。但关于细胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase研究很少且观点不一。本文采用磷钼酸比色法测定红细胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase活性，研究结果显示HoPP患者发病前后细胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase活性未见明显改变，故与HoPP的发病无相关性。

在临床工作中发现很多HoPP患者合并高胰岛素血症，由此考虑到胰岛素作为体内激素之一是否对HoPP的发病具有一定的影响?而这种影响是否通过影响ATPase活性而实现?本文应用放免法对30例原发性HoPP患者发病前后的胰岛素水平进行检测，结果显示发作期胰岛素水平高于正常，缓解期胰岛素水平恢复正常，并与Na+-K+-ATPase的活性呈正相关。故认为胰岛素可以增加Na+-K+-ATPase的活性，可能是通过促进钾离子向胰岛素敏感的组织(肌肉和肝脏)转运来维持正常钾的浓度梯度和膜电位。但近年来的一些研究〔7，8〕显示血糖增高引起胰岛素分泌增多，从而引起Na+-K+-ATPase活性增高，使K+内流增多，从而血钾降低，这种靶细胞对胰岛素作用的选择性抵抗可能起着更主要的作用，而胰岛素抵抗与其前体物质产生增多、脂肪分解使胰岛素受体数目减少、肝糖输出增加等因素有关。

另外有研究显示HoPP患者血清肌酶的改变与低钾有关，唐湘祁等〔9，10〕对HoPP患者血清肌酶进行了研究，观察到血清肌酶升高是其发病的重要特征之一，且升高程度与血钾降低的程度呈负相关，血钾降低愈严重，肌酶升高愈显著。推测这可能与细胞膜功能和低钾的适应性有关。关于其作用机制目前尚不完全清楚。

本研究证实了Na+-K+-ATPase活性及胰岛素水平的改变与HoPP具有相关性，且胰岛素可以增加Na+-K+-ATPase的活性，而与 Mg2+-ATPase和 Ca2+-ATPase活性无关。因而，对HoPP患者进行Na+-K+-ATPase活性及胰岛素水平监测，早期给予补钾治疗，预防HoPP的发病具有积极的意义。

1 McDonough AA，Thompson CB，Youn JH.Skeletal muscle regulates extracellular potassium〔J〕.Am J Physiol Rena Physiol，2002;282:967-74.

2 Tricarico D，Servidei S，Tonali P，et al.Impariment of skeletal muscle adenosin triphosphate-sensitive K+channels in patients with hypokalemic periodic paralysis〔J〕.J Clin Invest，1999;103:675-82.

3 Tricarico D，Pierno S，Mallamci R，et al.The biophysical and pharma-cological characteristics of skeletal muscle ATP-sensitive K+channels aremodified in K+depleted rat，an animal model of hypokalemic periodic paralysis〔J〕.Mol Pharmacol，1998;54:197-9.

4 于 民，周永烈，张剑梅.低钾性麻痹与红细胞AIP酶的关系〔J〕.中华神经科杂志，2000;33(5):295-6.

5 Monnier N，Procaccio V，Stieglitz P，et al.Malignant-hyperthermia susceptibility is associated with a mutation of the alpha l-subunit of the human dihydropyridine-sensitive L-type voltage-dependent calcium-channel receptor in skeletal muscle(see comments)〔J〕.Am J Hum Genet，1997;60(6):1316-25.

6 Kung AW，Lau KS，Fong GC，et al.Association of novel single nucleotide polymorphisms in the calcium channel alpha 1 subunit gene(Cav1.1)and thyrotoxic periodic paralysis〔J〕.J Clin Endocrinol Metab，2004;89(3):1340-5.

7 龚文苹，裘林秋.低钾型周期性瘫痪与高血糖的关系〔J〕.中国实用神经病杂志，2006;9(2):53-4.

8 Michael SR，Anjana P，Pei C，et al.Dexamethasone treatment causes resistance to insulin-stimulated cellular potassium uptake in the rat〔J〕.Am J Physiol Cell Physiol，2004;287:1229-37.

9 唐湘祁，张 贺，张海南，等.低钾型周期性麻痹的血清肌酶学改变〔J〕.临床神经病学杂志，2004;17(2):127-8.

10 姚向荣，吕云利，杨 暴，等.低钾型周期性麻痹血清肌酶学改变的分析〔J〕.中西医结合心脑血管病杂志，2010;8(2):164-5.