低鉀型周期性癱瘓與紅細胞膜ATPase活性及胰島素水平的相關性

賈曉靜 賈少杰 (北華大學附屬醫院神經二科，吉林 吉林 132001)

低鉀型周期性癱瘓(hypokalemic periodic paralysis，HoPP)是臨床最常見、研究最深入的神經系統與離子通道相關的疾病，其中對HoPP肌細胞膜ATP敏感鉀通道的研究倍受關注，并提出某些因素可能影響紅細胞膜ATPase的活性。為此，本文對原發性HoPP患者的胰島素水平與紅細胞膜Na+-K+-ATPase、Mg2+-ATPase和 Ca2+-ATPase水平進行檢測，探討其相關性。

1 材料與方法

1.1 病例選擇 按照第5版《神經病學》HoPP的診斷標準選擇病例，門診和住院的全部30例患者為低鉀型周期性癱瘓組(HoPP組)，其中男性20例，女性10例，平均年齡(33.26±10.87)歲;健康體檢者30例為正常對照組(C組)，其中男性16例，女性14例，平均年齡(36.39±11.06)歲。排除繼發性低鉀型周期性癱瘓，血鉀均＜3.4 mmol/L，補鉀后癥狀均在3 d以內緩解。

1.2 方法 (1)采用磷鉬酸比色法測定紅細胞膜ATPase活性變化:①發病當時采血檢查，應用自動血細胞計數儀計數RBC;②洗滌RBC:取肝素抗凝血1 ml，加4～5倍生理鹽水，輕輕混勻后離心。棄上清液留沉淀的RBC，按此方法反復洗滌3次;③制備溶血液:在上述沉淀的RBC中加入雙蒸水至1.5 ml，將試管放在漩渦混勻器上混勻30 s，放置15 min，取樣200 μl測定 ATPase 活性，包括 NA+-K+-ATPase，Mg2+-ATPase，Ca2+-ATPase。(2)應用放免法檢測血清胰島素水平變化;(3)應用離子選擇電極法檢測血K+水平。

1.3 統計學處理 數據采用SPSS10.0軟件處理，以s表示，組間比較采用方差分析。

2 結果

2.1 ATPase活性變化 HoPP組Na+-K+-ATPase活性與對照組比較有顯著性差異(P＜0.05);Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase活性與對照組比較無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組RBC ATPase活性的比較(±s，μmol/107RBC·h)

表1 兩組RBC ATPase活性的比較(±s，μmol/107RBC·h)

與C組比較:1)P＜0.05

Hopp組 30 31.67±4.341)28.80±6.35 6.42±3.26 C組30 7.37±1.04 26.97±5.82 5.62±3.82

2.2 胰島素水平的變化 HoPP組胰島素與對照組及比較有顯著性差異，發病期與緩解期比較有顯著差異(均P＜0.05)。見表2。

表2 兩組胰島素水平的比較( ±s，mmol/L，n=30)

表2 兩組胰島素水平的比較( ±s，mmol/L，n=30)

與C組比較:1)P＜0.05;與發病期比較:2)P＜0.05;下表同

組別 發病期 緩解期Hopp組 18.67±8.651) 6.36±3.022)C組6.07±1.04 5.57±2.33

2.3 血K+水平變化 Hopp組血K+水平低于C組，發病期低于緩解期(均P＜0.05)。見表3。

表3 兩組血K+水平的比較(± s，mmol/L，n=30)

表3 兩組血K+水平的比較(± s，mmol/L，n=30)

組別 發病期 緩解期Hopp組 2.86±0.471) 3.87±1.642)C組5.08±0.47 4.93±0.38

3 討論

HoPP好發于青壯年，是一組相對少見但具有潛在致命性的臨床綜合征，在某種因素的刺激下如高碳水化合物飲食、持續的劇烈運動等情況下會突然發作，因此給患者日常生活帶來極大地困擾;同時，也造成嚴重的精神負擔。尋找其發病機制，更好、更有效地控制該此病的發作，最終達到根治此病成為研究的重點。

應用細胞膜片鉗技術發現HoPP患者骨骼肌纖維中最豐富的鉀通道-ATP敏感鉀通道在低鉀時處于低活性狀態，靜息鉀電流減少，肌纖維部分去極化，使肌膜靜息電位減低，肌收縮力減弱。Na+-K+-ATP酶由α和β亞單位組成，只有當α4和β亞單位在細胞中同時表達時，才能誘導Na+-K+-ATP酶活性的改變。目前一些研究〔1～3〕認為Na+-K+-ATPase主要分布在骨骼肌細胞膜表面，其活性可以調節細胞外鉀的濃度。HoPP發作時，血鉀含量低，尿鉀排出減少，而肌細胞內鉀含量增加，從而使膜電位下降，出現無力及癱瘓。國內于民〔4〕等通過對17例HoPP患者RBC ATP酶活性檢測發現，HoPP患者RBC Na+-K+-ATP酶活性顯著高于健康對照組，且不隨血鉀的升高而改變。而本文對30例原發性HoPP患者紅細胞膜ATP酶活性進行了檢測，研究結果同樣發現患者細胞膜Na+-K+-ATP酶活性增高只是在發作期，而在緩解期隨著血鉀的恢復其活性降低，這一點與其有不同之處。本研究結果不同是否與引起HoPP的病因不同有關?近年來的一些對HoPP患者的肌肉活檢結果顯示，ATP酶活性的改變并非由于細胞線粒體病變所致，故不同病因的HoPP患者紅細胞膜 Na+-K+-ATP酶活性不同。如腎小管性酸中毒患者紅細胞膜Na+-K+-ATP酶活性下降可能是尿鉀丟失過多的一種代償性改變，以平衡細胞內外鉀離子的分布;甲亢患者低鉀性肌無力的發生可能與細胞內外離子分布異常關系不大，而與尿鉀的丟失和細胞膜鎂通道的改變有關。另外，筆者認為細胞膜Na+-K+泵的持續高活性狀態，可能造成細胞內外鉀離子轉運異常，導致細胞外過多的鉀離子內流，造成細胞外低鉀，而這種狀態會隨著細胞外鉀離子濃度的改變而發生變化。

鈣、鎂在HoPP中的作用已引起人們的關注。有研究發現〔5，6〕，肌肉L型鈣通道α-亞單位基因編碼的改變可引起肌纖維興奮性減低，尤其是在血清鉀下降時。當血清游離鎂升高時，可因肌質網鈣離子釋放障礙而導致肌肉收縮無力。但關于細胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase研究很少且觀點不一。本文采用磷鉬酸比色法測定紅細胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase活性，研究結果顯示HoPP患者發病前后細胞膜Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase活性未見明顯改變，故與HoPP的發病無相關性。

在臨床工作中發現很多HoPP患者合并高胰島素血癥，由此考慮到胰島素作為體內激素之一是否對HoPP的發病具有一定的影響?而這種影響是否通過影響ATPase活性而實現?本文應用放免法對30例原發性HoPP患者發病前后的胰島素水平進行檢測，結果顯示發作期胰島素水平高于正常，緩解期胰島素水平恢復正常，并與Na+-K+-ATPase的活性呈正相關。故認為胰島素可以增加Na+-K+-ATPase的活性，可能是通過促進鉀離子向胰島素敏感的組織(肌肉和肝臟)轉運來維持正常鉀的濃度梯度和膜電位。但近年來的一些研究〔7，8〕顯示血糖增高引起胰島素分泌增多，從而引起Na+-K+-ATPase活性增高，使K+內流增多，從而血鉀降低，這種靶細胞對胰島素作用的選擇性抵抗可能起著更主要的作用，而胰島素抵抗與其前體物質產生增多、脂肪分解使胰島素受體數目減少、肝糖輸出增加等因素有關。

另外有研究顯示HoPP患者血清肌酶的改變與低鉀有關，唐湘祁等〔9，10〕對HoPP患者血清肌酶進行了研究，觀察到血清肌酶升高是其發病的重要特征之一，且升高程度與血鉀降低的程度呈負相關，血鉀降低愈嚴重，肌酶升高愈顯著。推測這可能與細胞膜功能和低鉀的適應性有關。關于其作用機制目前尚不完全清楚。

本研究證實了Na+-K+-ATPase活性及胰島素水平的改變與HoPP具有相關性，且胰島素可以增加Na+-K+-ATPase的活性，而與 Mg2+-ATPase和 Ca2+-ATPase活性無關。因而，對HoPP患者進行Na+-K+-ATPase活性及胰島素水平監測，早期給予補鉀治療，預防HoPP的發病具有積極的意義。

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3 Tricarico D，Pierno S，Mallamci R，et al.The biophysical and pharma-cological characteristics of skeletal muscle ATP-sensitive K+channels aremodified in K+depleted rat，an animal model of hypokalemic periodic paralysis〔J〕.Mol Pharmacol，1998;54:197-9.

4 于 民，周永烈，張劍梅.低鉀性麻痹與紅細胞AIP酶的關系〔J〕.中華神經科雜志，2000;33(5):295-6.

5 Monnier N，Procaccio V，Stieglitz P，et al.Malignant-hyperthermia susceptibility is associated with a mutation of the alpha l-subunit of the human dihydropyridine-sensitive L-type voltage-dependent calcium-channel receptor in skeletal muscle(see comments)〔J〕.Am J Hum Genet，1997;60(6):1316-25.

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9 唐湘祁，張 賀，張海南，等.低鉀型周期性麻痹的血清肌酶學改變〔J〕.臨床神經病學雜志，2004;17(2):127-8.

10 姚向榮，呂云利，楊 暴，等.低鉀型周期性麻痹血清肌酶學改變的分析〔J〕.中西醫結合心腦血管病雜志，2010;8(2):164-5.