低钾血症是心源性猝死的重要因素之一，但其作用机制并不十分清楚。前期工作发现，低钾状态下心肌在缺血后再灌注期胞内钙振荡加重，心功能显著降低。本课题观察L-型钙通道阻断剂硝苯地平和钙激活蛋白酶Calpain在低钾恶化心功能中的作用。目的1．比较正常钾灌注液（5.9mM K⁺）和低钾灌注液（含3.1mM K⁺）对缺血-再灌注心功能的影响。2．应用低钙灌注液(含0.5mM Ca²⁺的KH液)后，观察低钾灌注液和正常钾灌注液心脏在经历缺血-再灌注后心功能的改变。3．应用calpain抑制剂MDL-28170后，观察低钾灌注液和正常钾灌注液心脏在经历缺血-再灌注后心功能的改变。4．应用L-型钙通道阻滞剂硝苯地平后，观察低钾灌注液和正常钾灌注液心脏在经历缺血-再灌注后心功能的改变。5．在有或无低钙灌注液(含0.5mM Ca²⁺的KH液)干预时，比较低钾灌注液和正常钾灌注液心脏在经历缺血-再灌注后cTnI的降解。方法以离体大鼠心脏作为研究对象，平衡之后接受1h全心缺血和1h再灌注处理。应用低钙灌注液(含0.5mM Ca²⁺的KH液)干预在再灌注前15min，应用MDL-28170干预在缺血前3min和再灌注前10min，应用硝苯地平（1μmol/L）干预为再灌注前15min。实验中采用AcqKnowledge信号采集系统全程记录左室LVP的变化。通过计算LVDP、LVEDP和±dp/dt的变化来评价左室收缩功能；实验结束后，从每个心脏中剪取部分左心肌进行匀浆，通过western blot方法观察cTnI的降解。结果1.正常钾KH液（含5.9mM K⁺的KH液）灌注心脏在接受缺血/再灌注处理后，正常钾KH液灌注心脏在接受1h缺血1h再灌注处理后，LVDP、恢复至缺血前60.9±8.3%，LVEDP升高至22.1±4.2mmHg，dp/dt恢复至缺血前的68.8%±5.7%，-dp/dt恢复至59.2%±5.0%。与正常钾KH液灌注条件相比，低钾KH液灌注使得缺血-再灌注处理后LVDP、dp/dt及-dp/dt进一步降低（p<0.05），LVEDP进一步升高（p<0.05）。证实低钾灌注恶化缺血-再灌注心功能。2.正常钾灌注液中应用低钙灌注液(含0.5mM Ca²⁺的KH液)干预后，在心脏经历缺血-再灌注后，低钙灌注液使得LVDP、dp/dt及-dp/dt恢复率都能提高；在低钾灌注液中应用低钙灌注液(含0.5mM Ca²⁺的KH液)干预后，低钙灌注液提升LVDP、dp/dt及-dp/dt恢复率的幅度在低钾组显著大于正常钾组。结果提示，钙介导了低钾恶化缺血-再灌注心功能这一过程。3.正常钾灌注液和低钾灌注液中加入MDL-28170（3μM），在心脏经历缺血再灌注后，MDL-28170都能使心肌收缩功能提高，但是MDL-28170（10μM）都能使心肌收缩功能下降，但通过统计分析显示低钾组与正常钾组不存在显著性差异。结果提示，calpain可能未参与低钾液加重缺血-再灌注损伤这一效应。4.正常钾灌注液中加入硝苯地平（1μmol/L），在心脏经历缺血再灌注硝苯地平能使心肌收缩功能提高，但在低钾灌注液中加入硝苯地平后，使得LVEDP显著抬高（p<0.05），对LVDP、dp/dt和-dp/dt虽无统计学差异影响，但有降低趋势，提示低钾状态下硝苯地平恶化心脏舒张功能。5.与正常钾灌注相比，低钾灌注心脏在经历缺血-再灌后，cTnI的降解明显增加，而低钙灌注液可降低cTnI的降解。因此我们设想，cTnI降解增加与低钾心肌效应有关。结论1.研究结果证明低钾恶化大鼠缺血-再灌注心功能；钙超载是低钾状态下心肌损伤的重要原因。cTnI降解的增加与低钾心肌效应有关。2.钙激活的蛋白酶-calpain未参与低钾心肌效应。3.低钾状态下，应用L-型钙通道阻滞剂（硝苯地平）将进一步加重心肌损伤。