低鉀血癥時機體鉀離子變化規(guī)律及其調(diào)節(jié)機制的實驗研究.pdf

1、目的：使用低鉀飼料飼喂家兔建立缺鉀動物模型，觀察飼喂不同時間后家兔血漿鉀離子濃度變化，測定紅細胞、心肌、骨骼肌等細胞或組織的鉀離子含量，探究機體缺鉀時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。同時測定機體不同細胞和組織中Na+-K+-ATPase的活性、蛋白含量及mRNA表達情況，尋找缺鉀機體不同細胞或組織鉀離子變化的調(diào)節(jié)機制。試圖通過鉗制補鉀技術(shù)，觀察低鉀家兔補鉀過程中不同組織對鉀離子的攝取情況，為臨床能迅速、安全有效

2、地糾正低鉀血癥提供實驗依據(jù)。
　　 方法：
　　 1 用低鉀飼料飼喂建立低血鉀動物模型
　　 清潔級健康家兔48只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（由河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供），隨機分為6組，每組8只，分別進行正常飼料飼喂或進行不同時間的低鉀飼料飼喂。對照組（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）。所有家兔購入

3、后均進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。
　　 各組分別于觀察結(jié)束當(dāng)天經(jīng)耳中央動脈取血1ml測定血漿鉀離子、鈉離子及血紅蛋白濃度，經(jīng)股靜脈抽血分離紅細胞測定紅細胞

4、鉀離子濃度，開胸摘取心臟測定心肌組織鉀離子、鈉離子含量，取家兔右下肢比目魚肌測定骨骼肌鉀離子、鈉離子含量。
　　 血漿鉀、鈉離子濃度采用離子選擇性電極測量法測定，血紅蛋白濃度采用分光光度比色法測定。
　　 紅細胞、心肌、比目魚肌鉀、鈉離子含量采用火焰原子吸收光度計測定。
　　 2 低鉀家兔不同組織細胞Na+-K+-ATPase活性及α1，α2亞基蛋白和mRNA表達的實驗研究
　　 清潔級健康家兔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)實驗動物中心提供），隨機分為6組，每組8只，分別進行正常飼料飼喂或進行不同時間的低鉀飼料飼喂。對照組（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）。所有家兔購入后均進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，開胸摘取心臟，同時迅速剪去家兔右下肢兔毛，分別暴露分離比目魚肌和股靜脈，割取比目魚肌并去除筋膜，經(jīng)股靜脈抽血提取紅細胞。分別測定紅細胞、心肌組織、比目魚肌組織N

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

8、aseα1和α2亞基mRNA表達采用realtime-PCR法（實時定量PCR法）測定。
　　 3 低鉀家兔紅細胞與心肌、骨骼肌鉀離子含量相關(guān)性的研究
　　 清潔級健康家兔48只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（由河北醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供），隨機分為6組，每組8只，分別進行正常飼料飼喂或進行不同時間的低鉀飼料飼喂。對照組（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）。所有家兔購入后均進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，開胸摘取心臟。同時迅速剪去家兔右下肢兔毛，分別暴露分離比目魚肌和股靜脈，割取比目魚肌并去除筋膜，經(jīng)股靜脈抽血提取紅細胞。分別測定紅細胞、心肌組織、比目魚肌鉀離子含量。對紅細胞鉀離子含量與心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量進行相關(guān)性分析。
　　 4 低鉀家兔補鉀后心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量的變化
　　 清潔級健康家兔16只，雄性，兔齡12～14周，體重2.0～2.7kg（河北醫(yī)科大學(xué)實

11、驗動物中心提供），隨機分為2組，每組8只，分別為補鉀對照組（RC組）和補鉀實驗組（RE組）。家兔購入后正常飼喂一周開始低鉀飼喂進行模型制備。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行補鉀實驗，RC組作為其對照組同時給予補鉀。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、測定尿液鉀離子濃度，測定基礎(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肌標本以測定心臟及比目魚肌鉀離子含量，輸注期間繼續(xù)收集尿液以測定輸注期間腎臟排鉀量。
　　 計錄RC組及RE組總的鉀離子攝取量、腎臟排鉀量、心肌（比目魚?。┾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物模

13、型
　　 1.1低鉀飼喂期間動物未見明顯不適，對低鉀飼料耐受良好。
　　 1.2各組家兔體重及兔齡比較差異無統(tǒng)計學(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照組（T0組）逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(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照組（T0組）比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

14、
　　 1.4紅細胞鉀離子、鈉離子含量的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組紅細胞鉀離子含量較正常對照組（T0組）逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；T1、T2、T3、T4、T5組紅細胞鈉離子含量較正常對照組（T0組）增加，差異有統(tǒng)計學(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照組(T0)無明顯降低(P＞0.05)，T2、T3、T4、

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

16、有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05）。
　　 2 低鉀家兔不同組織細胞Na+-K+-ATPase活性及α1，α2亞基的蛋白及 mRNA表達
　　 2.1紅細胞Na+-K+-ATPase活性的變化
　　 T1組紅細胞Na+-K+-ATPase活性與正常對照組（T0組）比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，T2、T3、T4、T5組紅細胞Na+-K+-ATPase活性較逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(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活性與正常對照組（T0組）比較差異無統(tǒng)計學(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)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 2.3比目魚肌Na+-K+-ATPase活性的變化
　　 T1、T2、T3、T4、T5組比目魚肌Na+-K+-ATPase活性逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意

18、義（P＜0.05）。
　　 2.4紅細胞鉀離子的含量與紅細胞Na+-K+-ATPase活性的相關(guān)性。
　　 對紅細胞鉀離子含量與紅細胞Na+-K+-ATPase活性進行相關(guān)性分析表現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線性方程為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
　　 對心肌鉀離子含量與心肌組織Na+-K+-ATPa

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

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

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

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

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

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低鉀過程中紅細胞與心肌組織鉀離子含量的相關(guān)性
　　 對低鉀過程中紅細胞鉀離子含量與心肌組織鉀離子含量進行相關(guān)性分析表現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線性方程為Y=0.37X+58.24，決定系數(shù)R2=0.666（P＜0.05）。
　　 3.2低鉀過程中紅細胞與比目魚肌組織鉀離子含量的相關(guān)性
　　 對低鉀過程中紅細胞鉀離子含量與比目魚肌組織鉀離子含量進行相關(guān)性分析表

25、現(xiàn)為正相關(guān)，回歸線性方程為Y=0.81X+15.01，決定系數(shù)R2=0.822（P＜0.05）。
　　 4 低鉀家兔補鉀后心肌組織、骨骼肌組織鉀離子含量的變化
　　 4.1補鉀結(jié)束時，RE組輸注KC1的總劑量較RC組高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；腎臟排鉀量RE組較RC組增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 4.2補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)計學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 4.3補鉀后比目魚肌鉀離子攝取量和平均比目魚肌鉀離子攝取率的比較
　　 RE組比目魚肌鉀離子攝取量較RC組比目魚肌鉀離子攝取量升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；RE組平均比目魚肌鉀離子攝取率較RC組平均比目魚肌鉀離子攝取率升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P

27、＜0.05）。
　　 4.4心肌組織與比目魚肌組織比較在鉗制補鉀過程中攝鉀速率明顯增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　 4.5在鉗制補鉀過程中隨著時間的延長，機體總鉀攝取量逐漸下降。
　　 結(jié)論：
　　 1 本實驗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，紅細胞、心肌組織、比目魚肌鉀離子含量逐漸降低。
　　

28、 3 缺鉀可使紅細胞、比目魚肌Na+-K+-ATPase活性逐漸降低，心肌組織Na+-K+-ATPase活性升高，紅細胞、比目魚肌Na+-K+-ATPase活性分別與紅細胞、比目魚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相關(guān)。
　　 4 在缺鉀過程中紅細胞、比目魚肌、心肌Na+-K+-ATPaseα1和α2亞基反應(yīng)性不同，在紅細胞及比目魚肌α1和α2亞基蛋白表達及mRNA表達水平逐漸