钾离子通道重塑与心房颤动的发生机制

徐 凯，魏永鸽

(1.郑州澍青医学高等专科学校，河南 郑州 450064;2.郑州铁路职业技术学院，河南 郑州 450052)

0 引言

心房颤动(atrial fibrillation，AF)，简称房颤，常导致心律失常，且快速、持久。持续的心房颤动对于生命体征的维持产生不利的影响，还可引起血栓、栓塞等严重并发症。房颤发生的频率可达300～600次/分，其节律往往快而不规则，不仅比正常人心跳快、绝对不整齐，且心房收缩功能也失去效果。大量研究表明房颤发病率可为0.77%，其中男性房颤发病率(0.9%)高于女性(0.7%)，80岁以上房颤发病率高达7.5%。临床上，AF的发病原因很多，饮酒、精神紧张、感染等因素均可导致，在不同的年龄阶段均可发生。

房颤发生后可使离子通道重构，动作电位时程缩短，频率适应性下降，易于房颤维持，即“心电重构”，其过程主要有动作电位时程(action potential duration，APD)和有效不应期(effective refractory period，ERP)缩短等。房颤后离子通道的重新变构是导致有效不应期降低的主要原因。电重塑在房颤的发病机制中占有重要原因，钾离子通道的改变是诱发该病的主要因素。因此本文将重点研究钾离子通道的改变与心房颤动的发生机制。

离子通道为镶嵌于膜脂质中的蛋白复合体，是细胞膜上的一类特殊亲水性蛋白质微孔道，广泛存在于各组织的细胞膜表面。该离子通道通过残基侧链选择性与离子相互作用，发挥专一性通透屏障功能。钾离子通道是离子通道中种类最多、存在最广泛且最复杂的一大类离子通道，与心房颤动的发生机制有关，同时也与人类的多种生命活动密切相关［1］。钾离子通道的基本分子结构包括氨基末端胞质域的T1四聚功能域，六个跨膜α－螺旋域(S1～S6)、电压感应域(S1～S4)、在S5～S6之间的孔区域(1个P环)和一个细胞质内羧基胞质域［2］。

1 瞬间外向钾电流通道(Ito)

Ito是心肌细胞膜上钾通道电流的一种重要亚型，在维持细胞膜电位、调节细胞自主活动兴奋性中起重要作用。Ito在去极化早期被激活，主要影响动作电位1相复极和动作电位时程﹙APD﹚［3］。Ito是存在于心肌细胞膜上的一种钾离子电流，在大鼠、小鼠、犬、家兔等多种动物和人的心肌等组织中均广泛存在［4］。Ito在动作电位早期出现外向钾电流，其特点是快速激活和灭活，且对电压有一定的依赖性，对动作电位的形态和时程也有较大影响。

研究发现人的心肌细胞中也可存在Ito，通过心房颤动的电重塑机制使得心房发生心动过速。为此，我们不得不将心房细胞有效不应期的延长作为一种研究对象。

2 延迟整流钾通道(Kv)

Kv在人体各种组织中均可存在，该电流主要发生于去极化时相。正因为如此，我们暂且认为是一种激活速度十分缓慢且没有失活的延迟整流电流。该电流受到抑制时可以使动作电位时程延长，同时也是细胞动作电位复极的重要电流，

因特性不同，主要分为快激活的延迟整流电流(Ikr)、慢激活的延迟整流电流(Iks)和超速激活的延迟整流电流(Ikur)三种电流。动物实验研究发现房性心动过速重塑机制中Iks、Ikr没有发现有改变。

3 内向整流钾通道(Kir)

Kir活性很强。但该通道有促使钾离子内流和一定程度的外流的作用，对于维持静息电位和参与复极化发挥着重要的作用。Kir只允许钾离子内流和一定程度上的外流，其整流作用有利于细胞静息电位的维持和参与复极化过程。另外该通道的激活细胞内外对于维持钾离子浓度的膜电位变化也发挥着重要作用。有报导说内向整流钾通道在房颤的发病机制中有重要作用［5］。

4 心脏疾病中K－ATP通道的研究新进展

胰腺细胞和平滑肌细胞等不同的细胞类型上面均可有ATP敏感性钾离子通道(K－ATP)的存在。有研究发现K－ACh在犬和房颤患者的表达中都是增加的，而且其能促进房颤的发生［6］。

ATP敏感性钾通道(K－ATP)在细胞的新陈代谢与膜兴奋性的偶联过程中起重要作用，被认为是细胞内的代谢信号感受器，具有调节机体对外界刺激适应性的能力。心肌K－ATP的激活主要通过缩短APD，减少钙超载和能量消耗，抑制线粒体渗透等来实现。

5 小结

钾离子通道重塑与心房颤动的发生机制十分复杂，需要进一步深入研究方可得出重要的结论。另外电重构的发生也与房颤的发生息息相关。虽然离子通道的发生机制有待于进一步研究，但是其作用却相当强大。为此，研究对象要更偏重于心房颤动的预防及治疗等。

［1］傅涛，郝选明.钾离子通道的研究进展［J］.内蒙古石油化工，2010(10):1－4.

［2］于耀清，陈军.电压门控性钾、钙、钠离子通道的结构及分类［J］.中华神经医学杂志，2005，4(5):515 －520.

［3］周婕，谭树华，张善春.心肌细胞瞬时外向钾电流与相关疾病的研究进展［J］.中国心脏起搏与心电生理杂志，2012，26(3):265 －267.

［4］杨宝峰.离子通道药理学［M］.北京:人民卫生出版社，2005:236－248.

［5］黄兵，陈雷，吴学仁，等.慢性房颤患者右心房细胞电压依赖性钾电流变化的研究［J］.中国病理生理学杂志，2005，21(1):77－80.

［6］张标，曾晓荣，杨艳，等.慢性房颤患者心房肌细胞乙酰胆碱敏感钾通道的研究［J］.中国病理生理学杂志，2006，22(4):678－682.