背景　　 生物体细胞存活的基本前提是要有一个恒定的细胞容积来抵御内外渗透压的改变,完善的容积调节能力是维持其正常结构和生理功能的重要前提。细胞容积调节包括调节性细胞容积减小(regulatory volume decrease,RVD)和调节性细胞容积增大(regulatory volume increase,RVI)。RVD是细胞容积调节的一个重要机制,是指当细胞处于一个相对低渗的环境时,通过细胞膜上转运体和离子通道的激活,引起细胞内溶质及水外流,使增大的细胞容积向正常转变的过程。已经证实RVD的完成主要是通过细胞膜上的容积敏感性钾离子通道和氯离子通道的平行激活完成的。　　 在心肌细胞,RVD功能异常是心肌细胞缺血再灌注损伤、心力衰竭、心肌肥厚等多种心脏疾病过程中心肌细胞凋亡与坏死、心肌细胞重构以及心律失常发生的重要因素。而ATP敏感性钾通道(KATP)是心肌细胞上分布密度最大的一种离子通道,它偶联了心肌细胞的代谢活动和电活动,参与了缺血预适应心肌细胞的保护过程,并且与心肌细胞的容积变化过程密切相关。因此阐明研究心肌细胞RVD过程中的钾离子通道机制,探讨KATP通道的容积敏感特性,可能是阐明心肌细胞RVD过程与心肌细胞缺血保护机制相互联系的重要途径之一。　　 目的　　 1.明确大鼠心肌细胞KATP通道的容积敏感特性；　　 2.探讨低渗溶液通过激活KATP通道对大鼠缺血心肌的保护作用。　　 方法　　 1.单个心室肌细胞的分离:应用Langendor罐流法分离制备大鼠单个心室肌细胞,4℃静置备用。细胞在分离后6 h内使用,挑选贴壁良好、具有清晰纹理、表面洁净的心室肌细胞进行实验。　　 2.容积敏感性钾离子电流的记录:应用单通道膜片钳技术,在细胞外液中加入氯离子通道阻断剂的条件下,记录低渗溶液激活的心肌细胞容积敏感性钾离子通道电流,并根据电生理学及药理学特性分析其成份。　　 3.KATP通道的表达:实验应用RT-PCR技术检测K-ATP通道的内向整流亚单位(Kir)mRNA在心肌细胞上的表达情况。　　 4.细胞转染:利用瞬时转染技术将心肌KATP通道基因克隆并转染到HEK293细胞。　　 5.转染后HEK293细胞上KATP电流的记录:应用全细胞膜片钳技术,在细胞外液中加入氯离子通道阻断剂的条件下,记录低渗溶液激活的KATP电流。为进一步证明KATP通道参与了细胞的调节性细胞容积减小过程,实验中还应用记录了等渗条件下KATP通道激活剂pinacidil所激活的电流,进行电生理学与药理学特性的比较。　　 6.低渗溶液的保护作用:将大鼠心脏随机分为5组,缺血对照组(CON)、格列苯脲组(Glib)、缺血预适应组(IPC)、低渗处理组(HYPO)和HYPO+Glib组,用Langendorff方法灌流离体大鼠心脏,分别记录各组左心室形成压(LVDP)和左心室等容期压力最大变化速率(±LVdP/dtmax)。观察低渗溶液对缺血心肌的保护作用。　　 结果　　 1.大鼠心肌细胞上有两种类型KATP通道的Kir亚单位表达即:Kir6.1与Kir6.2。　　 2.在心肌细胞上记录到了一个低渗溶液激活的容积敏感性钾通道的单通道电流,该电流电导是33.89±1.96 pS,可被KATP通道阻断剂glibenclamide所阻断。　　 3.成功转染KATP通道基因后的HEK293细胞上,同样可记录到低渗溶液激活的钾离子电流。该电流与pinacidil诱导KATP电流具有相似特征并可被glibenclamide所阻断。　　 4.心脏灌流实验证实,在一定条件下,与CON组相比,再灌注前给予缺血心脏低渗溶液灌5 min与缺血预适应均可明显改善心脏的功能。该保护作用可被glibenclamide阻断。　　 结论　　 大鼠心肌细胞上KATP通道具有容积敏感性,低渗溶液可通过激活KATP通道对大鼠缺血心肌发挥一定的保护作用。