低鉀血癥時(shí)機(jī)體鉀離子變化規(guī)律及其調(diào)節(jié)機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：使用低鉀飼料飼喂家兔建立缺鉀動(dòng)物模型，觀(guān)察飼喂不同時(shí)間后家兔血漿鉀離子濃度變化，測(cè)定紅細(xì)胞、心肌、骨骼肌等細(xì)胞或組織的鉀離子含量，探究機(jī)體缺鉀時(shí)鉀離子在不同組織的變化規(guī)律并探討其間可能存在的相關(guān)性變化。同時(shí)測(cè)定機(jī)體不同細(xì)胞和組織中Na+-K+-ATPase的活性、蛋白含量及mRNA表達(dá)情況，尋找缺鉀機(jī)體不同細(xì)胞或組織鉀離子變化的調(diào)節(jié)機(jī)制。試圖通過(guò)鉗制補(bǔ)鉀技術(shù)，觀(guān)察低鉀家兔補(bǔ)鉀過(guò)程中不同組織對(duì)鉀離子的攝取情況，為臨床能迅速、安全有效

2、地糾正低鉀血癥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 方法：
　　 1 用低鉀飼料飼喂建立低血鉀動(dòng)物模型
　　 清潔級(jí)健康家兔48只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），隨機(jī)分為6組，每組8只，分別進(jìn)行正常飼料飼喂或進(jìn)行不同時(shí)間的低鉀飼料飼喂。對(duì)照組（T0組）、低鉀3天組(T1組)、低鉀6天組（T2組）、低鉀9天組（T3組）、低鉀12天組（T4組）、低鉀15天組（T5組）。所有家兔購(gòu)入

3、后均進(jìn)行一周的正常飼料飼喂100g/d，自由飲普通水，一周后將T0組家兔處死取材，其余家兔進(jìn)行低鉀飼料飼喂，每只家兔喂食低鉀飼料100g/d，自由飲蒸餾水。T1組：低鉀飼喂3天處死取材，T2組：低鉀飼喂6天處死取材，T3組：低鉀飼喂9天處死取材，T4組：低鉀飼喂12天處死取材，T5組：低鉀飼喂15天處死取材。
　　 各組分別于觀(guān)察結(jié)束當(dāng)天經(jīng)耳中央動(dòng)脈取血1ml測(cè)定血漿鉀離子、鈉離子及血紅蛋白濃度，經(jīng)股靜脈抽血分離紅細(xì)胞測(cè)定紅細(xì)胞

4、鉀離子濃度，開(kāi)胸摘取心臟測(cè)定心肌組織鉀離子、鈉離子含量，取家兔右下肢比目魚(yú)肌測(cè)定骨骼肌鉀離子、鈉離子含量。
　　 血漿鉀、鈉離子濃度采用離子選擇性電極測(cè)量法測(cè)定，血紅蛋白濃度采用分光光度比色法測(cè)定。
　　 紅細(xì)胞、心肌、比目魚(yú)肌鉀、鈉離子含量采用火焰原子吸收光度計(jì)測(cè)定。
　　 2 低鉀家兔不同組織細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性及α1，α2亞基蛋白和mRNA表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究
　　 清潔級(jí)健康家兔48只，雄

5、性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），隨機(jī)分為6組，每組8只，分別進(jìn)行正常飼料飼喂或進(jìn)行不同時(shí)間的低鉀飼料飼喂。對(duì)照組（T0組）、低鉀3天組(T1組)、低鉀6天組（T2組）、低鉀9天組（T3組）、低鉀12天組（T4組）、低鉀15天組（T5組）。所有家兔購(gòu)入后均進(jìn)行一周的正常飼料飼喂100g/d，自由飲普通水，一周后將T0組家兔處死取材，其余家兔進(jìn)行低鉀飼料飼喂，每只家兔喂食低鉀飼料100g/d，

6、自由飲蒸餾水。T1組：低鉀飼喂3天處死取材，T2組：低鉀飼喂6天處死取材，T3組：低鉀飼喂9天處死取材，T4組：低鉀飼喂12天處死取材，T5組：低鉀飼喂15天處死取材。
　　 模型制備完成后，分別于觀(guān)察結(jié)束當(dāng)天經(jīng)耳緣靜脈注射4％戊巴比妥Iml/kg，麻醉成功后，迅速固定，開(kāi)胸摘取心臟，同時(shí)迅速剪去家兔右下肢兔毛，分別暴露分離比目魚(yú)肌和股靜脈，割取比目魚(yú)肌并去除筋膜，經(jīng)股靜脈抽血提取紅細(xì)胞。分別測(cè)定紅細(xì)胞、心肌組織、比目魚(yú)肌組織N

7、a+-K+-ATPase活性和心肌組織、比目魚(yú)肌組織Na+-K+-ATPaseα1，α2亞基蛋白及mRNA表達(dá)。
　　 紅細(xì)胞、心肌、比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性的測(cè)定按照考馬斯亮藍(lán)蛋白測(cè)定試劑盒檢測(cè)總蛋白含量后用超微量ATP酶測(cè)試盒檢比色法測(cè)定。
　　 心肌、比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基蛋白表達(dá)采用Western Blot蛋白質(zhì)印跡法測(cè)定。
　　 心肌、比目魚(yú)肌Na+-K+-ATP

8、aseα1和α2亞基mRNA表達(dá)采用realtime-PCR法（實(shí)時(shí)定量PCR法）測(cè)定。
　　 3 低鉀家兔紅細(xì)胞與心肌、骨骼肌鉀離子含量相關(guān)性的研究
　　 清潔級(jí)健康家兔48只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（由河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），隨機(jī)分為6組，每組8只，分別進(jìn)行正常飼料飼喂或進(jìn)行不同時(shí)間的低鉀飼料飼喂。對(duì)照組（T0組）、低鉀3天組(T1組)、低鉀6天組（T2組）、低鉀9天組（T3組）、低鉀

9、12天組（T4組）、低鉀15天組（T5組）。所有家兔購(gòu)入后均進(jìn)行一周的正常飼料飼喂100g/d，自由飲普通水，一周后將T0組家兔處死取材，其余家兔進(jìn)行低鉀飼料飼喂，每只家兔喂食低鉀飼料100g/d，自由飲蒸餾水。T1組：低鉀飼喂3天處死取材，T2組：低鉀飼喂6天處死取材，T3組：低鉀飼喂9天處死取材，T4組：低鉀飼喂12天處死取材，T5組：低鉀飼喂15天處死取材。
　　 模型制備完成后，分別于觀(guān)察結(jié)束當(dāng)天經(jīng)耳緣靜脈注射4％戊巴比

10、妥Iml/kg，麻醉成功后，迅速固定，開(kāi)胸摘取心臟。同時(shí)迅速剪去家兔右下肢兔毛，分別暴露分離比目魚(yú)肌和股靜脈，割取比目魚(yú)肌并去除筋膜，經(jīng)股靜脈抽血提取紅細(xì)胞。分別測(cè)定紅細(xì)胞、心肌組織、比目魚(yú)肌鉀離子含量。對(duì)紅細(xì)胞鉀離子含量與心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量進(jìn)行相關(guān)性分析。
　　 4 低鉀家兔補(bǔ)鉀后心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量的變化
　　 清潔級(jí)健康家兔16只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)

11、驗(yàn)動(dòng)物中心提供），隨機(jī)分為2組，每組8只，分別為補(bǔ)鉀對(duì)照組（RC組）和補(bǔ)鉀實(shí)驗(yàn)組（RE組）。家兔購(gòu)入后正常飼喂一周開(kāi)始低鉀飼喂進(jìn)行模型制備。RC組給予正常飲食15天（每只家兔喂食正常飼料100g/d，自由飲普通水），RE組給予低鉀飲食15天（每只家兔喂食低鉀飼料100g/d，自由飲蒸餾水）。RE組模型制備完成后靜脈泵入KC1行補(bǔ)鉀實(shí)驗(yàn)，RC組作為其對(duì)照組同時(shí)給予補(bǔ)鉀。兩組家兔麻醉成功后，固定，插入尿管，排出膀胱余尿，收集1h產(chǎn)生的尿液并

12、測(cè)定尿液鉀離子濃度，測(cè)定基礎(chǔ)腎臟排鉀量，然后建立液路持續(xù)泵入KC1并監(jiān)測(cè)血漿鉀離子濃度變化，鉗制血漿鉀離子濃度于5.5mmol/L并穩(wěn)定至少1h，停止泵鉀，立即留取心臟及比目魚(yú)肌標(biāo)本以測(cè)定心臟及比目魚(yú)肌鉀離子含量，輸注期間繼續(xù)收集尿液以測(cè)定輸注期間腎臟排鉀量。
　　 計(jì)錄RC組及RE組總的鉀離子攝取量、腎臟排鉀量、心?。ū饶眶~(yú)?。┾涬x子攝取量及平均鉀離子攝取率。
　　 結(jié)果：
　　 1低鉀飼料飼喂建立低血鉀動(dòng)物模

13、型
　　 1.1低鉀飼喂期間動(dòng)物未見(jiàn)明顯不適，對(duì)低鉀飼料耐受良好。
　　 1.2各組家兔體重及兔齡比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 1.3血漿鉀、鈉離子濃度和血紅蛋白濃度的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組血漿鉀離子濃度較正常對(duì)照組（T0組）逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；T1、T2、T3、T4、T5組血漿鈉離子濃度和血紅蛋白濃度與正常對(duì)照組（T0組）比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

14、
　　 1.4紅細(xì)胞鉀離子、鈉離子含量的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組紅細(xì)胞鉀離子含量較正常對(duì)照組（T0組）逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；T1、T2、T3、T4、T5組紅細(xì)胞鈉離子含量較正常對(duì)照組（T0組）增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）。
　　 1.5心肌鉀離子、鈉離子含量的變化
　　 T1組心肌鉀離子含量較正常對(duì)照組(T0)無(wú)明顯降低(P＞0.05)，T2、T3、T4、

15、T5組心肌鉀離子含量較正常對(duì)照組(T0)降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；T1、T2、T3、T4、T5組心肌鈉離子含量與正常對(duì)照組(T0)比較，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。
　　 1.6比目魚(yú)肌鉀離子、鈉離子含量的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組比目魚(yú)肌鉀離子含量較正常對(duì)照組（T0組）降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05):T1、T2、T3、T4、T5組比目魚(yú)肌鈉離子含量較正常對(duì)照組（T0組）增加，差異

16、有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05）。
　　 2 低鉀家兔不同組織細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性及α1，α2亞基的蛋白及 mRNA表達(dá)
　　 2.1紅細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性的變化
　　 T1組紅細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性與正常對(duì)照組（T0組）比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，T2、T3、T4、T5組紅細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性較逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　

17、 2.2心肌Na+-K+-ATPase活性的變化
　　 T1、T2組心肌Na+-K+-ATPase活性與正常對(duì)照組（T0組）比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，T3、T4、T5組心肌Na+-K+-ATPase活性逐漸升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 2.3比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

18、義（P＜0.05）。
　　 2.4紅細(xì)胞鉀離子的含量與紅細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性的相關(guān)性。
　　 對(duì)紅細(xì)胞鉀離子含量與紅細(xì)胞Na+-K+-ATPase活性進(jìn)行相關(guān)性分析表現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線(xiàn)性方程為Y=0.08X-0.31，決定系數(shù)R2=0.766，(P＜0.05)。
　　 2.5心肌鉀離子含量與心肌組織Na+-K+-ATPase活性的相關(guān)性
　　 對(duì)心肌鉀離子含量與心肌組織Na+-K+-ATPa

19、se活性進(jìn)行相關(guān)性分析表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，回歸線(xiàn)性方程為Y=18.41-0.09X，決定系數(shù)R2=0.434，（P＜0.05）。
　　 2.6比目魚(yú)肌鉀離子含量與比目魚(yú)肌組織Na+-K+-ATPase活性的相關(guān)性
　　 對(duì)比目魚(yú)肌鉀離子含量與比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性進(jìn)行相關(guān)性分析表現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線(xiàn)性方程為Y=0.25X-7.94，決定系數(shù)R2=0.870，（P＜0.05）。
　　 2.7紅細(xì)胞Na+-K

20、+-ATPaseα1和α2亞基的蛋白表達(dá)
　　 α1亞基蛋白表達(dá)水平，T3組與正常對(duì)照組（T0組）比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），T5組較正常對(duì)照組（T0組）降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；α2亞基蛋白表達(dá)水平，T3、T5組較正常對(duì)照組（T0組）降低，T5組較T3組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 2.8心肌組織Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基的蛋白表達(dá)
　　 α1亞基蛋白表達(dá)

21、水平，T3，T5組均較正常對(duì)照組（T0組）升高，T5組較T3組升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；α2亞基蛋白表達(dá)水平，T3，T5組均較正常對(duì)照組（T0組）降低，T5組較T3組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 2.9比目魚(yú)肌組織Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基的蛋白表達(dá)
　　 α1亞基蛋白表達(dá)水平，T3組與正常對(duì)照組（T0組）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），T5組較正常對(duì)照組（T0組）及

22、T3組均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；α2亞基蛋白表達(dá)水平，T3，T5組均較正常對(duì)照組(T0組)降低，且T5組低于T3組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 2.10心肌組織Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基的mRNA表達(dá)
　　 T3、T5組較正常對(duì)照組（T0組）升高，T5組較T3組升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；α2亞基mRNA表達(dá)水平，T3、T5組較正常對(duì)照組(T0組)降低，T5組較T3

23、組降低，較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 2.11比目魚(yú)肌組織Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基的mRNA表達(dá)
　　 T3組與正常對(duì)照組（T0組）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，T5組正常對(duì)照組(T0)及T3組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；α2亞基mRNA表達(dá)水平，T3，T5組較正常對(duì)照組(T0)降低，T5組較T3組降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 3 低鉀家兔紅細(xì)

24、胞鉀離子含量與心肌、骨骼肌鉀離子含量的相關(guān)性
　　 3.1低鉀過(guò)程中紅細(xì)胞與心肌組織鉀離子含量的相關(guān)性
　　 對(duì)低鉀過(guò)程中紅細(xì)胞鉀離子含量與心肌組織鉀離子含量進(jìn)行相關(guān)性分析表現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線(xiàn)性方程為Y=0.37X+58.24，決定系數(shù)R2=0.666（P＜0.05）。
　　 3.2低鉀過(guò)程中紅細(xì)胞與比目魚(yú)肌組織鉀離子含量的相關(guān)性
　　 對(duì)低鉀過(guò)程中紅細(xì)胞鉀離子含量與比目魚(yú)肌組織鉀離子含量進(jìn)行相關(guān)性分析表

25、現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線(xiàn)性方程為Y=0.81X+15.01，決定系數(shù)R2=0.822（P＜0.05）。
　　 4 低鉀家兔補(bǔ)鉀后心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量的變化
　　 4.1補(bǔ)鉀結(jié)束時(shí)，RE組輸注KC1的總劑量較RC組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；腎臟排鉀量RE組較RC組增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 4.2補(bǔ)鉀后心肌鉀離子攝取量和平均心肌鉀離子攝取率的比較
　　 RE組心肌鉀離子攝

26、取量較RC組心肌鉀離子攝取量升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；RE組平均心肌鉀離子攝取率較RC組平均心肌鉀離子攝取率升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 4.3補(bǔ)鉀后比目魚(yú)肌鉀離子攝取量和平均比目魚(yú)肌鉀離子攝取率的比較
　　 RE組比目魚(yú)肌鉀離子攝取量較RC組比目魚(yú)肌鉀離子攝取量升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；RE組平均比目魚(yú)肌鉀離子攝取率較RC組平均比目魚(yú)肌鉀離子攝取率升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

27、＜0.05）。
　　 4.4心肌組織與比目魚(yú)肌組織比較在鉗制補(bǔ)鉀過(guò)程中攝鉀速率明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 4.5在鉗制補(bǔ)鉀過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)體總鉀攝取量逐漸下降。
　　 結(jié)論：
　　 1 本實(shí)驗(yàn)采用低鉀飼料飼喂家兔可使其血漿鉀離子降低，成功制備家兔缺鉀模型。
　　 2 低鉀飼料飼喂家兔后可使家兔血漿鉀離子濃度，紅細(xì)胞、心肌組織、比目魚(yú)肌鉀離子含量逐漸降低。
　　

28、 3 缺鉀可使紅細(xì)胞、比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性逐漸降低，心肌組織Na+-K+-ATPase活性升高，紅細(xì)胞、比目魚(yú)肌Na+-K+-ATPase活性分別與紅細(xì)胞、比目魚(yú)肌鉀離子含量呈正相關(guān)；心肌組織Na+-K+-ATPase活性與心肌組織鉀離子含量呈負(fù)相關(guān)。
　　 4 在缺鉀過(guò)程中紅細(xì)胞、比目魚(yú)肌、心肌Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基反應(yīng)性不同，在紅細(xì)胞及比目魚(yú)肌α1和α2亞基蛋白表達(dá)及mRNA表達(dá)水平逐漸