氯胺酮和羟丁酸钠对钙激活钾通道相互影响的研究
作者：王儒蓉 王泉云
单位：华西医科大学附属第一医院麻醉科(成都610041)
关键词：氯胺酮；羟丁酸钠；钙激活钾通道
华西医学990319 摘要：目的：应用膜片钳技术研究了氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时对钙激活钾通道的影响。方法：实验选用培养3～7天的神经元，在对称性高钾溶液中应用细胞吸附式和内面向外式构型记录通道电流。结果发现：(1)该通道电导为170pS左右，对胞内Ca+敏感，特异性钾通道阻断剂能抑制或阻断该通道活动；(2)在细胞贴附式膜片上，氯胺酮和羟丁酸钠均明显增加该通道的开放概率(Po)，两药联合应用时的Po不是单独应用的简单相加，而具有较强的协同作用。结论：氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时对钙激活钾通道具有协同激活作用。
[中图分类号]R338.1 [文献标识码]A
, 百拇医药
The Correlative Effect of Ketamine and Sodium Gamma-hydroxybutyrate on Ca2+-activated Potassium Channels
WANG Ru-rong，WANG Quan-yun
Department of Anesthesia，The First University Hospital，West China University of Medical Sciences，Chengdu，610041
Abstract：The purpose of this research was to study the effect of ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate on the large conductance Ca2+-activated potassium (BK) channels in cultured hippocampal neurons of newborn rat.All the experiments were carried out on 3～7 days old neurons.Single channel current signals were recorded in symmetrical high K+ solution (140mM) un-der cell-attached patch and inside -out patch.The results showed that：(1)The unitary conductance was about 170pS，the BK channel activity was activated by internal calcium but was blocked by potassium channel blocker.(2)In cell-attached patch，when ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate were added into the bath solution respectively，the open probability (Po) was markedly increased，however when ketamine was used in combination with sodium Gamma-hydroxybutyrate，the Powas not a simple addition of the valuse when they were used singalarly，but a result of coordination with each other.So，ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate had a coordinated effect of Ca2+-activated potassium channels.
, 百拇医药
Key words：Ketamine；Sodium Gamma-hydroxybutyrate；Ca2+-activated potassium (BK) channel
应用膜片钳技术的吸附式和内面向外式构型在单通道水平研究了氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时钙激活钾(Kca)通道活性的变化。
1 材料与方法
无菌条件下取新生1～3天SD大鼠海马进行神经元体外原代培养〔1〕，将培养3～7天的形态典型的锥体神经元置于对称性高钾溶液中，加药前先记录下-60mV～+60mV间以10mV间隔的各钳制电压下的单通道电流作为对照，然后加实验药物，2分钟后再在各对应电压下采样。资料用pClamp(6.0.2)程序软件分析，统计分析用配对t检验，以P<0.05为有显著性差异。
2 结果
, http://www.100md.com
2.1 在海马神经元上记录到一种对胞内钙离子敏感、并且可以被特异性钾通道阻断剂四乙胺(TEA)阻断、具有电压依赖性的单通道电流，由其电流—电压曲线得出单通道电导为170pS左右；在四个膜片上观察了氯胺酮和羟丁酸钠对钙激活钾通道的作用。
2.2 在细胞贴附式膜片上，当Vm＝+60mV，浴液内氯胺酮浓度为1.0mM时，开放概率(Po)从对照组的0.035±0.011增加到0.125±0.032(P<0.01)，同样，当浴液内单独加入1.0mM羟丁酸钠，开放概率(Po)从对照组增加到0.092±0.016(P<0.05)。但是，当浴液内加入1.0mM氯胺酮作用2分钟后再加入1.0mM羟丁酸钠，Po显著增加，增加到0.765±0.123(P<0.001)。
2.3 浴液内分别加入氯胺酮和羟丁酸钠以及同时加入两种药物对通道电流幅值均无明显影响(P>0.05)。
3 讨论
, http://www.100md.com
钙激活钾通道是钾通道的重要亚型，有明显的电压依赖性、钙敏感性、大电导等特点，我们的研究已证实本实验通道为电压依赖的钙激活钾通道，其电导为170pS左右，属于大电导的钙激活钾通道，它在调节神经细胞的兴奋中起非常重要的作用〔2〕。
本研究发现，氯胺酮和羟丁酸钠为Kca通道均具有激活作用〔3，4〕，而两药同时应用时，其Po的增加不是单独应用时各自Po的简单相加，而具有较强的协同作用，而且药物对该通道的激活作用主要表现在增加通道的开放概率，而对电流幅值无影响，因而对电导值无影响。
钙激活钾通道激活后，胞内钾离子大量外流，细胞出现超级化，兴奋性降低，从而产生中枢抑制作用；临床上也发现氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时，具有协同麻醉效应，与本实验结果一致。这种对Kca通道的协同激活作用可能与他们所启动的门控机制不同但又互相影响有关，有待进一步的研究。
4 参考文献
, 百拇医药
1 席新正，叶江鸿，陈助华等：大脑皮层神经元钾离子通道的膜片钳研究。中国科学B辑，1992；10：1063。
2 Sah P：Ca2+-actived K+ currents in neurons：types，physiological roles and modulation.TINS，1996；19：150.
3 王儒蓉，王泉云，李明星等：羟丁酸钠对大电导钙激活钾通道的作用。中华麻醉学杂志，1997；17：546。
4 王泉云，王儒蓉，魏蔚等：氯胺酮对海马神经细胞大电导钙激活钾通道的作用。中华麻醉学杂志，1997；17：669。
(收稿日期：1998-12-08)
(Received date：1998-12-08), http://www.100md.com
单位：华西医科大学附属第一医院麻醉科(成都610041)
关键词：氯胺酮；羟丁酸钠；钙激活钾通道
华西医学990319 摘要：目的：应用膜片钳技术研究了氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时对钙激活钾通道的影响。方法：实验选用培养3～7天的神经元，在对称性高钾溶液中应用细胞吸附式和内面向外式构型记录通道电流。结果发现：(1)该通道电导为170pS左右，对胞内Ca+敏感，特异性钾通道阻断剂能抑制或阻断该通道活动；(2)在细胞贴附式膜片上，氯胺酮和羟丁酸钠均明显增加该通道的开放概率(Po)，两药联合应用时的Po不是单独应用的简单相加，而具有较强的协同作用。结论：氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时对钙激活钾通道具有协同激活作用。
[中图分类号]R338.1 [文献标识码]A
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The Correlative Effect of Ketamine and Sodium Gamma-hydroxybutyrate on Ca2+-activated Potassium Channels
WANG Ru-rong，WANG Quan-yun
Department of Anesthesia，The First University Hospital，West China University of Medical Sciences，Chengdu，610041
Abstract：The purpose of this research was to study the effect of ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate on the large conductance Ca2+-activated potassium (BK) channels in cultured hippocampal neurons of newborn rat.All the experiments were carried out on 3～7 days old neurons.Single channel current signals were recorded in symmetrical high K+ solution (140mM) un-der cell-attached patch and inside -out patch.The results showed that：(1)The unitary conductance was about 170pS，the BK channel activity was activated by internal calcium but was blocked by potassium channel blocker.(2)In cell-attached patch，when ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate were added into the bath solution respectively，the open probability (Po) was markedly increased，however when ketamine was used in combination with sodium Gamma-hydroxybutyrate，the Powas not a simple addition of the valuse when they were used singalarly，but a result of coordination with each other.So，ketamine and sodium Gamma-hydroxybutyrate had a coordinated effect of Ca2+-activated potassium channels.
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Key words：Ketamine；Sodium Gamma-hydroxybutyrate；Ca2+-activated potassium (BK) channel
应用膜片钳技术的吸附式和内面向外式构型在单通道水平研究了氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时钙激活钾(Kca)通道活性的变化。
1 材料与方法
无菌条件下取新生1～3天SD大鼠海马进行神经元体外原代培养〔1〕，将培养3～7天的形态典型的锥体神经元置于对称性高钾溶液中，加药前先记录下-60mV～+60mV间以10mV间隔的各钳制电压下的单通道电流作为对照，然后加实验药物，2分钟后再在各对应电压下采样。资料用pClamp(6.0.2)程序软件分析，统计分析用配对t检验，以P<0.05为有显著性差异。
2 结果
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2.1 在海马神经元上记录到一种对胞内钙离子敏感、并且可以被特异性钾通道阻断剂四乙胺(TEA)阻断、具有电压依赖性的单通道电流，由其电流—电压曲线得出单通道电导为170pS左右；在四个膜片上观察了氯胺酮和羟丁酸钠对钙激活钾通道的作用。
2.2 在细胞贴附式膜片上，当Vm＝+60mV，浴液内氯胺酮浓度为1.0mM时，开放概率(Po)从对照组的0.035±0.011增加到0.125±0.032(P<0.01)，同样，当浴液内单独加入1.0mM羟丁酸钠，开放概率(Po)从对照组增加到0.092±0.016(P<0.05)。但是，当浴液内加入1.0mM氯胺酮作用2分钟后再加入1.0mM羟丁酸钠，Po显著增加，增加到0.765±0.123(P<0.001)。
2.3 浴液内分别加入氯胺酮和羟丁酸钠以及同时加入两种药物对通道电流幅值均无明显影响(P>0.05)。
3 讨论
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钙激活钾通道是钾通道的重要亚型，有明显的电压依赖性、钙敏感性、大电导等特点，我们的研究已证实本实验通道为电压依赖的钙激活钾通道，其电导为170pS左右，属于大电导的钙激活钾通道，它在调节神经细胞的兴奋中起非常重要的作用〔2〕。
本研究发现，氯胺酮和羟丁酸钠为Kca通道均具有激活作用〔3，4〕，而两药同时应用时，其Po的增加不是单独应用时各自Po的简单相加，而具有较强的协同作用，而且药物对该通道的激活作用主要表现在增加通道的开放概率，而对电流幅值无影响，因而对电导值无影响。
钙激活钾通道激活后，胞内钾离子大量外流，细胞出现超级化，兴奋性降低，从而产生中枢抑制作用；临床上也发现氯胺酮和羟丁酸钠联合应用时，具有协同麻醉效应，与本实验结果一致。这种对Kca通道的协同激活作用可能与他们所启动的门控机制不同但又互相影响有关，有待进一步的研究。
4 参考文献
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1 席新正，叶江鸿，陈助华等：大脑皮层神经元钾离子通道的膜片钳研究。中国科学B辑，1992；10：1063。
2 Sah P：Ca2+-actived K+ currents in neurons：types，physiological roles and modulation.TINS，1996；19：150.
3 王儒蓉，王泉云，李明星等：羟丁酸钠对大电导钙激活钾通道的作用。中华麻醉学杂志，1997；17：546。
4 王泉云，王儒蓉，魏蔚等：氯胺酮对海马神经细胞大电导钙激活钾通道的作用。中华麻醉学杂志，1997；17：669。
(收稿日期：1998-12-08)
(Received date：1998-12-08), http://www.100md.com