【心资讯】细胞表面ATP敏感的钾通道的丢失是心力衰竭病人心肌动作电位持续时间异常和心肌细胞易受损害的基础

在医学领域，寻找新的方法来治疗和预防心力衰竭是一个重大的挑战。很久以前人们就把三磷酸腺苷敏感的钾通道(KATP)与心肌保持自身功能的能力和应激状态下的生存能力关联在一起。在机体代谢增强时，细胞膜表面高表达的KATP通道能快速而节能地缩短动作电位时程(action potential duration, APD)。同时那些减少细胞表面KATP通道表达的细胞信号，会阻碍APD的缩短，这些细胞信号以牺牲能量效率的方式，换取更多的钙离子内流，心肌收缩力从而得以增强。

在健康的心脏中,钙/ 钙调蛋白依赖的蛋白激酶II (calcium/calmodulin-dependent protein kinase II，CaMKII)磷酸化Kir6.2 （KATP通道亚基）以启动一连串瀑布样反应，最终KATP通道被内吞。在本实验的心力衰竭模型中，与假手术组相比，经主动脉结合(transaortic banding, TAB)激活CaMKII的小鼠细胞表面KATP通道的表达减少了35 - 40%。之前在离体的独立心肌细胞中，已证实激活CaMKII会导致KATP通道电流的下调。

因此，为应对缺氧或心率加快，衰竭的心脏会放缓单相APD的缩短，而未衰竭的心脏则不会。以前的研究显示，这一现象会导致耗氧量显著增加。即使没有冠状动脉疾病，缺血的心肌细胞也会因为代谢的供给和需求不匹配而可以进一步受损。

CaMKII抑制的心脏在缺血预处理后的缺血再灌注损伤与野生型相比有所减少，并且这个优势在KATP通道不表达时几乎不存在。这就支持了心力衰竭时抑制CaMKII对心肌的保护作用很可能大部分是由KATP通道介导的。CaMKII依赖的KATP通道的下调是衰竭的心脏容易受到损害的机制之一，认识到这一点有助于找到心力衰竭潜在的预防或治疗方法。