我们身体每个细胞表面是由脂质形成的双层流动性的细胞膜包裹。其上有许多由大量胆固醇聚集的"筏子"分布在细胞膜的‘海洋表面’。而这些筏子就是许多由蛋白质组成的"通道",细胞表面受体等等的栖身的场所。这些特定的"通道"可以帮助转运不能自由通过细胞膜的非脂溶性物质,如水分子,葡萄糖和各种无机离子,如钠,钾,钙等进出细胞。
这些蛋白组成的通道中,葡萄糖通道和钾离子通道对身体的能量代谢,健康和疾病都具有非常重要的作用。这里主要介绍钾离子ATP调控通道。这个通道是由八给蛋白组成内外两层。内圈四个蛋白组成钾离子通道;外包四个蛋白像‘箍’一样负责钾通道的紧与松。而这四个蛋白受到含硫的分子的调控。我们的细胞内外的离子浓度不一样。细胞内钾离子浓度高于细胞外;而钠离子则相反,细胞外浓度大大高于细胞内。这些离子在细胞内外浓度的差异就造成了细胞内外电压差,内负外正。所以如果钾通道关闭不全时,细胞内的钾离子容易‘泄漏’到细胞外,而造成细胞膜超极化,趋于“安静”,而且与该通道偶联的"电压驱动钙通道"活性下降,减少钙离子流入细胞内。如果这个钾通道位于心血管的肌肉,则钙离子的流入减少可以减低肌肉收缩,降低肌肉收缩力,使心血管扩张/放松,缓解心肌缺血造成的痉挛或动脉收缩增加所致的高血压,故钾通道"开放剂"对心血管系统有保护作用。研究发现,雌激素具有类似钾通道开放剂的作用,所以年轻妇女(更年期前)心脏病的发病率低于同龄男性;而更年期后妇女心脏病的发病率又回到同龄男性发病水平。我们身体分泌胰岛素的beta细胞表面也有这类对能量敏感的钾离子通道。当能量不足/血糖低时,钾通道开放/泄漏增加,造成钙离子内流减少,胰岛素分泌下降,使胰岛素的分泌量与血糖浓度相适应,以避免低血糖。这对野生动物(经常处于饥饿/半饥饿态)的生存起到决定性作用。所以钾通道开放剂会造成高血糖,而不是降血糖。在临床应用的第一代口服降糖药,磺脲类,其实就是这个钾通道的"关闭剂",进而提高钙离子内流和胰岛素的分泌。(待续)