目的:使用低钾饲料饲喂家兔建立缺钾动物模型,观察饲喂不同时间后家兔血浆钾离子浓度变化,测定红细胞、心肌、骨骼肌等细胞或组织的钾离子含量,探究机体缺钾时钾离子在不同组织的变化规律并探讨其间可能存在的相关性变化。同时测定机体不同细胞和组织中Na⁺-K⁺-ATPase的活性、蛋白含量及mRNA表达情况,寻找缺钾机体不同细胞或组织钾离子变化的调节机制。试图通过钳制补钾技术,观察低钾家兔补钾过程中不同组织对钾离子的摄取情况,为临床能迅速、安全有效地纠正低钾血症提供实验依据。方法:1用低钾饲料饲喂建立低血钾动物模型清洁级健康家兔48只,雄性,兔龄12¹4周,体重2.0².7 kg（由河北医科大学实验动物中心提供）,随机分为6组,每组8只,分别进行正常饲料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组（T₀组）、低钾3天组（T₁组）、低钾6天组（T₂组）、低钾9天组（T₃组）、低钾12天组（T₄组）、低钾15天组（T₅组）。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂100g/d,自由饮普通水,一周后将T₀组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂,每只家兔喂食低钾饲料100 g/d,自由饮蒸馏水。T₁组:低钾饲喂3天处死取材,T₂组:低钾饲喂6天处死取材,T₃组:低钾饲喂9天处死取材,T₄组:低钾饲喂12天处死取材,T₅组:低钾饲喂15天处死取材。各组分别于观察结束当天经耳中央动脉取血1 ml测定血浆钾离子、钠离子及血红蛋白浓度,经股静脉抽血分离红细胞测定红细胞钾离子浓度,开胸摘取心脏测定心肌组织钾离子、钠离子含量,取家兔右下肢比目鱼肌测定骨骼肌钾离子、钠离子含量。血浆钾、钠离子浓度采用离子选择性电极测量法测定,血红蛋白浓度采用分光光度比色法测定。红细胞、心肌、比目鱼肌钾、钠离子含量采用火焰原子吸收光度计测定。2低钾家兔不同组织细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性及α₁,α₂亚基蛋白和mRNA表达的实验研究清洁级健康家兔48只,雄性,兔龄12¹4周,体重2.0².7 kg（由河北医科大学实验动物中心提供）,随机分为6组,每组8只,分别进行正常饲料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组（T₀组）、低钾3天组（T₁组）、低钾6天组（T₂组）、低钾9天组（T₃组）、低钾12天组（T₄组）、低钾15天组（T₅组）。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂100g/d,自由饮普通水,一周后将T₀组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂,每只家兔喂食低钾饲料100g/d,自由饮蒸馏水。T₁组:低钾饲喂3天处死取材,T₂组:低钾饲喂6天处死取材,T₃组:低钾饲喂9天处死取材,T₄组:低钾饲喂12天处死取材,T₅组:低钾饲喂15天处死取材。模型制备完成后,分别于观察结束当天经耳缘静脉注射4%戊巴比妥1ml/kg,麻醉成功后,迅速固定,开胸摘取心脏,同时迅速剪去家兔右下肢兔毛,分别暴露分离比目鱼肌和股静脉,割取比目鱼肌并去除筋膜,经股静脉抽血提取红细胞。分别测定红细胞、心肌组织、比目鱼肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性和心肌组织、比目鱼肌组织Na⁺-K⁺-ATPaseα₁,α₂亚基蛋白及mRNA表达。红细胞、心肌、比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性的测定按照考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒检测总蛋白含量后用超微量ATP酶测试盒检比色法测定。心肌、比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基蛋白表达采用Western Blot蛋白质印迹法测定。心肌、比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基mRNA表达采用real time-PCR法（实时定量PCR法）测定。3低钾家兔红细胞与心肌、骨骼肌钾离子含量相关性的研究清洁级健康家兔48只,雄性,兔龄12¹4周,体重2.0².7 kg（由河北医科大学实验动物中心提供）,随机分为6组,每组8只,分别进行正常饲料饲喂或进行不同时间的低钾饲料饲喂。对照组（T₀组）、低钾3天组（T₁组）、低钾6天组（T₂组）、低钾9天组（T₃组）、低钾12天组（T₄组）、低钾15天组（T₅组）。所有家兔购入后均进行一周的正常饲料饲喂100g/d,自由饮普通水,一周后将T₀组家兔处死取材,其余家兔进行低钾饲料饲喂,每只家兔喂食低钾饲料100g/d,自由饮蒸馏水。T₁组:低钾饲喂3天处死取材,T₂组:低钾饲喂6天处死取材,T₃组:低钾饲喂9天处死取材,T₄组:低钾饲喂12天处死取材,T₅组:低钾饲喂15天处死取材。模型制备完成后,分别于观察结束当天经耳缘静脉注射4%戊巴比妥1ml/kg,麻醉成功后,迅速固定,开胸摘取心脏。同时迅速剪去家兔右下肢兔毛,分别暴露分离比目鱼肌和股静脉,割取比目鱼肌并去除筋膜,经股静脉抽血提取红细胞。分别测定红细胞、心肌组织、比目鱼肌钾离子含量。对红细胞钾离子含量与心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量进行相关性分析。4低钾家兔补钾后心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量的变化清洁级健康家兔16只,雄性,兔龄12¹4周,体重2.0².7 kg（河北医科大学实验动物中心提供）,随机分为2组,每组8只,分别为补钾对照组（RC组）和补钾实验组（RE组）。家兔购入后正常饲喂一周开始低钾饲喂进行模型制备。RC组给予正常饮食15天（每只家兔喂食正常饲料100g/d,自由饮普通水）,RE组给予低钾饮食15天（每只家兔喂食低钾饲料100g/d,自由饮蒸馏水）。RE组模型制备完成后静脉泵入KCl行补钾实验,RC组作为其对照组同时给予补钾。两组家兔麻醉成功后,固定,插入尿管,排出膀胱余尿,收集1 h产生的尿液并测定尿液钾离子浓度,测定基础肾脏排钾量,然后建立液路持续泵入KCl并监测血浆钾离子浓度变化,钳制血浆钾离子浓度于5.5mmol/L并稳定至少1 h,停止泵钾,立即留取心脏及比目鱼肌标本以测定心脏及比目鱼肌钾离子含量,输注期间继续收集尿液以测定输注期间肾脏排钾量。计录RC组及RE组总的钾离子摄取量、肾脏排钾量、心肌（比目鱼肌）钾离子摄取量及平均钾离子摄取率。结果:1低钾饲料饲喂建立低血钾动物模型1.1低钾饲喂期间动物未见明显不适,对低钾饲料耐受良好。1.2各组家兔体重及兔龄比较差异无统计学意义。1.3血浆钾、钠离子浓度和血红蛋白浓度的变化T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组血浆钾离子浓度较正常对照组（T₀组）逐渐降低,差异有统计学意义（P<0.05）;T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组血浆钠离子浓度和血红蛋白浓度与正常对照组（T₀组）比较差异无统计学意义（P>0.05）。1.4红细胞钾离子、钠离子含量的变化T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组红细胞钾离子含量较正常对照组（T₀组）逐渐降低,差异有统计学意义（P<0.05）;T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组红细胞钠离子含量较正常对照组（T₀组）增加,差异有统计学意义（P<0.05）。1.5心肌钾离子、钠离子含量的变化T₁组心肌钾离子含量较正常对照组（T₀）无明显降低（P>0.05）,T₂、T₃、T₄、T₅组心肌钾离子含量较正常对照组（T₀）降低,差异有统计学意义（P<0.05）;T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组心肌钠离子含量与正常对照组（T₀）比较,无统计学意义（P>0.05）。1.6比目鱼肌钾离子、钠离子含量的变化T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组比目鱼肌钾离子含量较正常对照组（T₀组）降低,差异有统计学意义（P <0.05）:T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组比目鱼肌钠离子含量较正常对照组（T₀组）增加,差异有统计学意义（P<0.05）。2低钾家兔不同组织细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性及α₁,α₂亚基的蛋白及mRNA表达2.1红细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性的变化T₁组红细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性与正常对照组（T₀组）比较差异无统计学意义（P >0.05）,T₂、T₃、T₄、T₅组红细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性较逐渐降低,差异有统计学意义（P<0.05）。2.2心肌Na⁺-K⁺-ATPase活性的变化T₁、T₂组心肌Na⁺-K⁺-ATPase活性与正常对照组（T₀组）比较差异无统计学意义（P >0.05）,T₃、T₄、T₅组心肌Na⁺-K⁺-ATPase活性逐渐升高,差异有统计学意义（P<0.05）。2.3比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性的变化T₁、T₂、T₃、T₄、T₅组比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性逐渐降低,差异有统计学意义（P<0.05）。2.4红细胞钾离子的含量与红细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性的相关性。对红细胞钾离子含量与红细胞Na⁺-K⁺-ATPase活性进行相关性分析表现为正相关,回归线性方程为Y=0.08X-0.31,决定系数R²=0.766,（ P < 0.05）。2.5心肌钾离子含量与心肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性的相关性对心肌钾离子含量与心肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性进行相关性分析表现为负相关,回归线性方程为Y=18.41-0.09X,决定系数R²=0.434,（ P<0.05）。2.6比目鱼肌钾离子含量与比目鱼肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性的相关性对比目鱼肌钾离子含量与比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性进行相关性分析表现为正相关,回归线性方程为Y=0.25X-7.94,决定系数R²=0.870,（ P<0.05）。2.7红细胞Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基的蛋白表达α₁亚基蛋白表达水平,T₃组与正常对照组（T₀组）比较差异无统计学意义（P>0.05）,T₅组较正常对照组（T₀组）降低,差异有统计学意义（P<0.05）;α₂亚基蛋白表达水平,T₃、T₅组较正常对照组（T₀组）降低,T₅组较T₃组降低,差异有统计学意义（P<0.05）。2.8心肌组织Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基的蛋白表达α₁亚基蛋白表达水平,T₃,T₅组均较正常对照组（T₀组）升高, T₅组较T₃组升高,差异有统计学意义（P <0.05）;α₂亚基蛋白表达水平,T₃,T₅组均较正常对照组（T₀组）降低,T₅组较T₃组降低,差异有统计学意义（P <0.05）。2.9比目鱼肌组织Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基的蛋白表达α₁亚基蛋白表达水平,T₃组与正常对照组（T₀组）比较,差异无统计学意义（P>0.05）,T₅组较正常对照组（T₀组）及T₃组均降低,差异有统计学意义（P<0.05）;α₂亚基蛋白表达水平,T₃,T₅组均较正常对照组（T₀组）降低,且T₅组低于T₃组,差异有统计学意义（P <0.05）。2.10心肌组织Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基的mRNA表达T₃、T₅组较正常对照组（T₀组）升高,T₅组较T₃组升高,差异有统计学意义（P<0.05）;α₂亚基mRNA表达水平,T₃、T₅组较正常对照组（T₀组）降低,T₅组较T₃组降低,较差异有统计学意义（P <0.05）。2.11比目鱼肌组织Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基的mRNA表达T₃组与正常对照组（T₀组）比较,差异无统计学意义（P>0.05）,T₅组正常对照组（T₀）及T₃组降低,差异有统计学意义（P<0.05）;α₂亚基mRNA表达水平,T₃,T₅组较正常对照组（T₀）降低,T₅组较T₃组降低,差异有统计学意义（P <0.05）。3低钾家兔红细胞钾离子含量与心肌、骨骼肌钾离子含量的相关性3.1低钾过程中红细胞与心肌组织钾离子含量的相关性对低钾过程中红细胞钾离子含量与心肌组织钾离子含量进行相关性分析表现为正相关,回归线性方程为Y=0.37X⁺58.24,决定系数R²=0.666（ P<0.05）。3.2低钾过程中红细胞与比目鱼肌组织钾离子含量的相关性对低钾过程中红细胞钾离子含量与比目鱼肌组织钾离子含量进行相关性分析表现为正相关,回归线性方程为Y=0.81X⁺15.01,决定系数R²=0.822（ P<0.05）。4低钾家兔补钾后心肌组织、骨骼肌组织钾离子含量的变化4.1补钾结束时,RE组输注KCl的总剂量较RC组高,差异有统计学意义（P<0.05）;肾脏排钾量RE组较RC组增高,差异有统计学意义（P <0.05）。4.2补钾后心肌钾离子摄取量和平均心肌钾离子摄取率的比较RE组心肌钾离子摄取量较RC组心肌钾离子摄取量升高,差异有统计学意义（P<0.05）;RE组平均心肌钾离子摄取率较RC组平均心肌钾离子摄取率升高,差异有统计学意义（P <0.05）。4.3补钾后比目鱼肌钾离子摄取量和平均比目鱼肌钾离子摄取率的比较RE组比目鱼肌钾离子摄取量较RC组比目鱼肌钾离子摄取量升高,差异有统计学意义（P<0.05）;RE组平均比目鱼肌钾离子摄取率较RC组平均比目鱼肌钾离子摄取率升高,差异有统计学意义（P<0.05）。4.4心肌组织与比目鱼肌组织比较在钳制补钾过程中摄钾速率明显增高,差异有统计学意义（P<0.05）。4.5在钳制补钾过程中随着时间的延长,机体总钾摄取量逐渐下降。结论:1本实验采用低钾饲料饲喂家兔可使其血浆钾离子降低,成功制备家兔缺钾模型。2低钾饲料饲喂家兔后可使家兔血浆钾离子浓度,红细胞、心肌组织、比目鱼肌钾离子含量逐渐降低。3缺钾可使红细胞、比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性逐渐降低,心肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性升高,红细胞、比目鱼肌Na⁺-K⁺-ATPase活性分别与红细胞、比目鱼肌钾离子含量呈正相关;心肌组织Na⁺-K⁺-ATPase活性与心肌组织钾离子含量呈负相关。4在缺钾过程中红细胞、比目鱼肌、心肌Na⁺-K⁺-ATPaseα₁和α₂亚基反应性不同,在红细胞及比目鱼肌α₁和α₂亚基蛋白表达及mRNA表达水平逐渐降低;在心肌组织,α₁亚基蛋白表达及mRNA表达水平逐渐升高,α₂亚基蛋白表达及mRNA表达水平逐渐降低。5缺钾过程中红细胞钾离子含量与心肌组织、比目鱼肌钾离子含量呈正相关6补钾时缺钾家兔总钾离子摄取量明显增加,肾脏排钾量也明显增加,其中心肌组织摄钾率明显高于骨骼肌组织摄钾率。在钳制补钾过程中随着时间的延长,机体总钾摄取量逐渐降低。