心脏离子通道药理
离子通道和心脏疾知识讲解
（五）离子通道在生命科学中的作用
1、通道与疾病
通道亚单位的
基因突变或表 达异常
结构或 功能异常
如:氯离子通道疾病(囊性纤维化病)
离子通道的功能减弱 或增强，导致机体生 理功能紊乱
因基因突变 氯离子通道的缺陷 必将影响外分泌腺 导管上皮细胞膜对 氯离子的通透性减 低，从而导致囊性 纤维化病的出现
北欧人群中致死性隐性遗传 氯离子通道疾病----囊性纤维化病
快钠通道：少量钠通道开放，钠离子循电化学梯度内流，达到快钠 通道的阈电位时快钠通道开放，钠离子大量内流，导致膜的去极化。 去极化反而又促进快钠通道开放，钠离子内流。当达到钠平衡电位 时，钠离子流动结束。快钠通道可被河豚毒选择性阻断。
慢钠通道：失活很慢，存在于心肌细胞中
Ito通道：激活道：
内向整流钾通道Ik1：没有门控，不受膜电位的控制，也不受激动剂的 控制，开放程度受膜电位影响。静息电位的膜电位水平，处于开放状 态钾离子经此通道外流，是细胞膜内负电，膜外正电的基础；静息电 位基础上，如果膜电位进一步超极化，细胞膜内电位更负，那么钾离 子顺此通道内流，超极化越大，内流越多；静息电位基础上，去极化 时，钾离子却不能成比例外流，而是去极化时该通道通透性降低，钾 离子外流减少，当膜电位去极化到-20mV时，钾离子外流量几乎为零。 这种现象的原因是：膜电位去极化时，细胞内的镁离子和多胺类物质 （如腐胺，亚精胺，精胺）移向该通道，堵塞所致；当膜电位复极化 到接近静息电位时，内向整流现象解除。
常染色体隐性遗传病：由于大量粘液阻塞全身外分泌腺所致 慢性阻塞性肺疾病和胰腺功能不全, 表现为慢性咳嗽、反复 发作的难治性肺部感染等.
2、离子通道与药物研发
5000个潜在药 物靶标中，离子 通道类药物靶点 大约占15%。首次 发现天然的钙通 道阻滞剂Rb1，现 在正在研发阶段。
(优选)离子通道药理学
1．电压依赖性钾通道（voltage-dependent K+ channels）
（1）延迟整流钾通道（delayed rectifier K+ channels）
此类通道称为Kv通道，其电流为Ik。Kv 通道共有9个亚型，Kv1、Kv2、Kv3……Kv9。 Kv通道在去极化时激活而产生外向电流。这 类通道广泛分布于各种组织细胞，与膜的复极 化有关。
G Protein-Coupled receptor
as Enzymes Ion
systems
Channels G Protein-Coupled
Effect
Receptor
Transcription Factors
GTP GDP Cytosolic Receptors
（一）钠通道
钠通道（sodium channels）是选择性允许Na+ 跨膜 通过的离子通道。目前对钠通道特征、门控动力学及生 理意义研究得比较清楚。钠通道均为电压门控离子通道， 主要功能是维持细胞膜兴奋性及其传导。因而心肌细胞 动作电位（action potential, AP）的上升相取决于钠通道， 即0期。现已克隆出9种人类钠通道基因。
在心肌细胞，存在两种主要的延迟整流钾 通道，它们参与心肌细胞动作电位的复极化过 程，其电流为Iks、Ikr。根据其激活动力学， Iks为慢激活整流钾电流，其激活时间大于3s， Ikr为快激活整流钾电流，激活时间仅150ms。 Iks、Ikr为心肌细胞动作电位复极3期的主要离 子流。Ⅲ类抗心律失常药物选择性阻滞Ikr， 使动作电位时程延长。
2.受体调控性钙通道（receptor-operated Ca2+ channels）
离子通道概述
离子通道概述离子通道是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元。
它们产生和传导电信号，具有重要的生理功能。
由于生物物理学和分子生物学的迅速发展，新的研究技术包括膜片钳技术、分子克隆及基因突变技术等的广泛应用，人们开始从分子水平来解释离子通道的孔道特性、动力学过程结构与功能的关系以及功能的表达和调节等。
第一节离子通道的分类离子通道必须能够开放和关闭才能实现其产生和传导电信号的生理功能。
至尽为止离子通道还没有一个系统的分类法。
1、按激活机制划分：①.电压门控性通道(Voltage-gated channel)或电压敏感性通道、电压依赖性通道、电压操作性通道。
其开、关一方面由膜电位（电压依赖性）所决定，另一方面与电位变化的时间有关（时间依赖性）。
这类通道在维持兴奋细胞的动作电位方面起重要作用。
如Na、K、Ca、Cl 通道等。
②.化学门控性通道或递质敏感性通道(Transmitter-sensitive channels)、递质依赖性通道、配体门控性通道(Ligand-gated channel)其开、关取决于与该通道相耦联的受体的状态，直接受该受体的配体的调控。
如Ach激活的K+通道，突触后膜的受体离子通道，谷氨酸受体、甘氨酸受体、Υ-氨基丁酸受体等。
③.感觉受体通道(Sensory-receptor channels)分布于精细的膜结构上或神经末梢上。
许多感觉末梢很小，故任何对代谢或细胞外介质产生的微小干扰都会很快导致膜内物质浓度的变化。
这类通道无特异阻断剂，对离子选择性很差，阳离子或阴离子均可通过。
感觉受体有两类：一类是受刺激后受体本身作为通道直接开或关。
另一类则要经过第二信使，才能使通道开或关。
某些神经递质可以影响电压门控性通道，而某些化学门控性通道也受膜电位的影响，形成离子通道的“双闸门机制”。
2、按门控的特点来划分①三门控性通道、②双门控性通道(I Na、I to、I si)、③单门控性通道(I k、I f)、④无门控性通道(I k1、I b)。
离子通道药理学
离子通道药理学《离子通道药理学指南》我呀，今天就想和你唠唠离子通道药理学这档子事儿。
你可能一听这个名字就觉得头大，啥是离子通道呀？这就好比啊，咱们住的房子得有门吧，离子通道呢，就是细胞这个小房子的门，专门管着各种离子，像钠离子、钾离子、钙离子啥的进进出出。
我有个朋友小李，他刚开始接触这个的时候，那也是一脸懵。
他就问我：“这离子通道到底有啥用啊？”我就跟他说：“这用处可大了去了。
你想啊，细胞要想正常工作，就像一个小工厂要正常运转，这原材料和产品的运输得有条不紊吧。
离子通道就控制着离子的运输，离子就像是小工厂里的原材料或者加工好的产品，缺了它们或者它们乱走一通，细胞这个小工厂就得出乱子。
”那离子通道药理学又是咋回事呢？这就是专门研究那些能影响离子通道功能的药物的学问。
我认识一个搞研究的老张，他成天就在实验室里捣鼓这些。
他跟我说，离子通道药理学就像是一场特殊的战斗。
药物就是战士，离子通道就是敌人的堡垒。
有的药物是专门去把离子通道这个堡垒给堵上，不让离子通过，这就好比在堡垒门口砌了一堵墙。
还有的药物呢，是去把离子通道这个堡垒的门给撬得更大，让离子跑得更快更多。
比如说啊，治疗心脏病的一些药物，就和钙离子通道有关。
老王家的老爷子心脏不好，医生就给他开了一种药。
我就跟老王解释啊：“这药啊，就是在钙离子通道这个门上做文章呢。
它能调整钙离子进出细胞的量，钙离子就像心脏这个小机器里的润滑油，量合适了，心脏就能正常跳动了。
”不过啊，这离子通道药理学可没那么简单。
我之前参加一个学术交流活动，碰到了小赵。
小赵就说他在研究中遇到了难题，他发现一种药物对离子通道的影响在不同的细胞里好像不太一样。
我就跟他说：“这就对喽，细胞就像人一样，各有各的脾气。
就像你给不同性格的人吃同一种药，反应可能就不一样。
这离子通道在不同细胞里的结构和功能也有差别，所以药物的效果也就有差异啦。
”在研究离子通道药理学的时候，还得小心副作用呢。
我有个同学小孙，他研究一种新的治疗神经疾病的药物，这种药物是作用于钠离子通道的。
心脏离子通道药理(一)
心脏离子通道药理(一)心脏离子通道药理是一门研究心脏离子通道的药物作用机制和应用的学科。
心脏离子通道药理的研究对于治疗心律失常等心脏疾病具有重要的意义。
下面从心脏离子通道药理的定义、离子通道药物作用机制、影响离子通道药物的因素、心脏离子通道药物的临床应用等方面来探讨心脏离子通道药理的相关知识。
一、定义心脏离子通道药理是一门研究心脏离子通道的药物作用机制和应用的学科。
其中的离子通道指的是心肌细胞膜上的离子通道，这些离子通道通过调节离子在细胞内外的流动，影响心肌细胞动作电位的形成和传导，进而影响心脏的收缩和功能。
二、离子通道药物作用机制心脏离子通道药物可通过以下机制影响心脏离子通道的功能：1、直接作用于离子通道，改变通道的功能状态，如钾离子通道抑制剂阿米达林等。
2、通过调节细胞膜电位，改变离子通道的打开或关闭状态，如钙离子通道拮抗剂硫酸氨基比林等。
3、通过与离子通道结合，改变配体的结合和离开，影响通道活性，如钠离子通道拮抗剂普鲁卡因等。
三、影响离子通道药物的因素心脏离子通道药物的药效和安全性受多种因素影响，包括药物的化学性质、剂量、给药方式、药物代谢和排泄以及个体差异等因素。
其中，药物的化学性质和药物的剂量是对药物作用最直接、最重要的两个因素。
药物的化学性质直接关系到药物在体内的稳定性、代谢途径、药物靶向以及不良反应等。
而药物的剂量则是对药物效果和安全性最直接的一个因素，用药时应遵医嘱，不可随意改变药物剂量或给药方式。
四、心脏离子通道药物的临床应用心脏离子通道药物在临床上主要应用于治疗心律失常、心绞痛和心力衰竭等心脏疾病。
常用的心脏离子通道药物包括β受体拮抗剂、钙离子通道拮抗剂、钠离子通道拮抗剂和钾离子通道抑制剂等。
这些药物通过不同的机制影响心脏离子通道的功能，从而达到治疗心脏疾病的目的。
总之，心脏离子通道药理是一门重要的学科，它的研究对于治疗心脏疾病具有重要的作用。
在临床上，要结合患者的具体情况，选择合适的药物和剂量，从而达到最好的治疗效果和安全性。
离子通道和跨膜转运的分子机制及其药理学意义
离子通道和跨膜转运的分子机制及其药理学意义离子通道和跨膜转运是细胞中重要的分子机制，它们参与了生命的许多基本过程，如细胞信号传导、神经传递、肌肉收缩和离子平衡等。
离子通道和跨膜转运分子的研究具有重大的药理学意义，它们可以为制定药物设计提供新的思路和方向，同时也为药物研发提供了目标靶点。
本文将重点介绍离子通道和跨膜转运的分子机制以及它们在药物设计方面的应用。
一、离子通道的分子机制及其药理学意义：离子通道是细胞膜上孔径大小很小的蛋白质通道，它们可以选择性地让离子通过，并且它们的通透性能够非常高。
离子通道的选择性主要由其通道结构和功能区域决定。
对于许多细胞的特定功能来说，离子通道是非常重要的。
比如说，钙离子通道会在神经传递和肌肉收缩中发挥作用，而钠离子通道和钾离子通道则发挥着在神经传递中的重要作用。
在药理学中，离子通道在制定药物设计方面发挥了关键作用。
许多疾病和病症可以通过开发针对离子通道的药物得到有效治疗。
例如，心律失常的治疗药物就是通过调整心脏细胞中钠离子通道、钾离子通道和钙离子通道的活动来发挥作用的。
此外，离子通道的调节还可以被用于控制疼痛，治疗癫痫等诸多方面。
二、跨膜转运的分子机制及其药理学意义：跨膜转运蛋白是细胞膜上的蛋白质，它们主要负责向细胞外或细胞内传输物质，包括离子、氨基酸、糖类和药物等。
跨膜转运蛋白分为主动和被动两种。
主动转运蛋白需要消耗细胞能量(ATP)，将物质从低浓度的地方转移到高浓度的地方。
而被动转运蛋白则只是依靠物质的浓度梯度来进行运输。
跨膜转运蛋白对于维持细胞内外离子平衡和营养物质的吸收非常重要。
在药理学中，跨膜转运蛋白的研究也非常重要。
药物的吸收、分布和代谢都与跨膜转运蛋白有关。
例如，化疗药物由于被运输蛋白限制的缘故，其中许多药物的选择性很强，因此需要合理地设计药物以绕开这些限制，从而提高化疗药物的作用。
三、离子通道与跨膜转运的结合：离子通道和跨膜转运蛋白的结合在许多生命过程中都起重要作用。
离子通道概论心血管系统药理
抗心肌缺血药物对离子通道的作用
总结词
抗心肌缺血药物通过作用于心肌细胞膜上的离子通道，改善心肌缺血和心肌功能。
详细描述
抗心肌缺血药物主要通过抑制钙离子内流和促进钾离子外流，降低心肌细胞的兴奋性和收缩性，从而减少心肌耗 氧量，缓解心肌缺血症状。同时，一些抗心肌缺血药物也作用于血管平滑肌细胞膜上的离子通道，扩张血管，增 加心肌供血。
血管平滑肌细胞中的离子通道
钾通道
维持血管平滑肌细胞的静息电位，参与血管的舒缩功能调节 。
钙通道
调节血管平滑肌细胞的兴奋性和收缩性，参与血压的调节。
内皮细胞中的离子通道
钾通道
维持内皮细胞的静息电位，参与内皮 细胞的舒缩功能调节。
钙通道
调节内皮细胞的兴奋性和通透性，参 与血管的舒张和收缩功能调节。
03
离子通道与心血管疾病发病机制的研究
总结词
研究离子通道与心血管疾病发病机制是心血 管系统离子通道研究的另一个重要前沿，有 助于深入了解疾病的发病机制和开发更有效 的治疗方法。
详细描述
离子通道在心血管系统中发挥着至关重要的 作用，与多种心血管疾病的发病机制密切相 关。通过研究离子通道在心血管疾病中的作 用，科学家们可以更好地理解疾病的发病机 制，并开发出更有效的治疗方法。此外，研 究离子通道与心血管疾病的关系还可以为疾 病的预防和早期诊断提供新的思路和方法。
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离子通道结构与功能的深入研究
总结词
深入了解离子通道的结构与功能是心血管系 统离子通道研究的另一个重要前沿，有助于 揭示离子通道在心血管生理和病理中的作用 。
详细描述
通过先进的生物技术和计算机模拟方法，科 学家们正在研究离子通道的分子结构和功能 机制，以揭示其在心血管系统中的作用。这 有助于发现新的药物靶点，并开发更有效的 药物来治疗心血管疾病。
离子通道蛋白结构功能和药理特点详解
离子通道蛋白结构功能和药理特点详解离子通道蛋白是细胞膜上一类重要的蛋白质，它们具有独特的结构和功能特点，在维持细胞内外离子平衡、神经传导、肌肉收缩等生理过程中起着关键的作用。
本文将详细解析离子通道蛋白的结构功能，并介绍其在药物研究与临床应用中的特点。
一、离子通道蛋白的结构和功能离子通道蛋白是一类具有通透性、选择性和调控性的膜蛋白，主要由α亚基和辅助亚基组成。
α亚基是离子通道蛋白的主要功能部分，它们通过跨越细胞膜，形成通道使得离子能够自由地通过。
不同的离子通道蛋白对特定的离子具有高度选择性，如钠通道、钾通道、氯通道等。
辅助亚基则能够调节离子通道的活性和功能。
离子通道蛋白的功能主要包括两个方面：电导功能和门控功能。
电导功能指的是离子通道的开放状态，当通道开放时，离子能够通过膜蛋白进入或离开细胞。
门控功能则是调控离子通道的开放和关闭状态，通过调节门控机制，细胞能够对外界刺激做出快速而精确的反应。
离子通道蛋白的电导功能和门控功能是相互配合的，共同参与了细胞的电生理过程。
二、离子通道蛋白的药理特点离子通道蛋白在药物研究与临床应用中具有重要的地位。
由于离子通道蛋白在许多生理过程中起着关键作用，异常的离子通道功能与许多疾病和病理变化密切相关，因此调节离子通道活性是研发治疗药物的重要策略之一。
1. 离子通道蛋白在疾病研究中的应用离子通道蛋白在许多疾病的发病机制中发挥着重要作用。
例如，钠通道蛋白突变导致的离子通道功能异常与一些遗传性心脏病、癫痫、肌无力等疾病有关。
离子通道蛋白突变导致的通道功能丧失或过度激活可导致神经细胞兴奋性异常，从而引起常见的神经系统疾病，如癫痫、帕金森病、多发性硬化等。
通过研究离子通道蛋白的结构和功能，科学家能够深入了解这些疾病的发病机制，并发现新的药物靶点。
通过设计合适的药物，可调节离子通道蛋白的活性，从而修复被突变的通道功能，治疗相关疾病。
2. 离子通道蛋白在药物研发中的应用离子通道蛋白不仅是药物的作用靶点，也是药物的传递途径。
心脏离子通道药理-V1
心脏离子通道药理-V1心脏离子通道药理心脏是身体的主要泵，它的正常运行需要离子通道的稳定调控。
离子通道是位于细胞膜上的蛋白质，它们通过控制离子（如钠、钾、钙和镁）通道的开启和关闭来控制膜电位、心脏节律和舒缩。
离子通道药理是一门研究利用化合物对离子通道进行调节的学科，它在心脏疾病的治疗上具有重要意义。
下面将介绍心脏离子通道药理的相关内容：1. 钠通道药物钠通道是控制心肌细胞动作电位的主要通道。
钠通道药物的作用是影响细胞膜上的钠通道，改变其电流，从而调节心律。
目前临床使用的钠通道药物有利多卡因和苯妥英。
利多卡因抑制快速成分的钠电流，使细胞膜电位恢复到负值，阻止了细胞兴奋；苯妥英则主要作用于钠通道的不应期，延长心肌细胞的复极时间，增加电刺激的阈值，从而抑制心律失常。
2. 钾通道药物钾通道是细胞膜上维持稳定的关键通道。
钾通道药物通过控制钾电流，延长复极时间，从而抑制心房或心室的颤动。
目前临床应用的钾通道药物有胺碘酮和多巴酚丁胺。
胺碘酮抑制快速分子的钾电流，从而延长细胞膜复极时间和不应期，具有较强的抗心律失常作用；多巴酚丁胺则增加心肌细胞内钾离子内流，增加细胞膜上的动作电位，从而使心率增加。
3. 钙通道药物钙通道药物是指对心肌细胞膜上的钙通道进行调节的药物。
钙通道药物的作用机制是影响心肌细胞内、外钙离子的浓度差，从而调节心脏舒缩的过程。
目前临床应用的钙通道药物有硝苯地平和维拉帕米。
硝苯地平选择性阻断血管平滑肌细胞膜上的钙通道，从而降低心脏的负荷和减轻心绞痛；维拉帕米则通过阻断心肌细胞上的钙通道，使心肌细胞复极阶段延长，增加AV结点的反向传导时间，从而抑制心律失常。
总结：心脏离子通道药理是一门关键的学科，它通过调节离子通道的活性或钙离子在心肌细胞内、外之间的流动，从而控制心脏的节律和舒缩过程。
在临床上，科学合理的使用钠通道药物、钾通道药物和钙通道药物等化合物，可以有效治疗心律失常和心脏舒缩功能障碍等心脏疾病。
离子通道的生理学功能及其在药物研发中的应用
离子通道的生理学功能及其在药物研发中的应用离子通道（ion channels）是细胞膜上一类特殊的通道蛋白，其功能是调节离子通透性，影响细胞内离子平衡和细胞生命活动。
离子通道作为一种重要的膜蛋白分子，已经被广泛研究。
离子通道的生理学功能及其在药物研发中的应用是本文的主题。
一、离子通道的生理学功能离子通道是生命体内重要的离子调控通路，具有众多的生理功能。
首先，离子通道调控细胞静息态膜电位（resting membrane potential），维持细胞内外电荷差异，维持正常的细胞内外环境。
因为静息态膜电位是影响离子交换的重要因素之一，对于细胞生命活动的正常进行至关重要。
除此之外，离子通道还承担了可兴奋性细胞膜上的动作电位信号传导任务。
特别是在神经和肌肉细胞中，离子通道的打开与关闭直接影响神经肌肉兴奋性、萎缩性和舒张性。
举个例子，钾通道 (k-channels) 的打开通常导致静息态膜电位的负化使得真正的动作电位能够发生。
对于神经细胞的信号传导而言，正常的动作电位是关键，例如在推理和思考等高级脑功能中。
钙通道 (Ca-channels) 的打开能够触发细胞中的钙离子运动引起神经元向细胞外释放神经递质或引发肌肉细胞缩放。
这也说明离子通道的打开和关闭可以通过神经递质、荷尔蒙和其他信号分子进行调节。
离子通道的一些突变也可以影响离子通道的打开和关闭，影响到其生理学功能，从而导致一些疾病。
二、离子通道在药物研发中的应用漏电离子通道、钠离子通道、钾离子通道和钙离子通道都是离子通道家族的重要成员。
这些离子通道成为新型药物研发的主要靶点，因为它们可以通过控制离子通道的打开和关闭来影响细胞内离子流、神经元传递、心肌细胞去极化等离子调节过程。
离子通道在药物研发中的应用是多方面的，如下：1、离子通道作为药理靶点一些重要疾病包括心血管疾病、神经系统疾病、代谢障碍和肿瘤等都与离子通道紧密相关。
因此，离子通道成为了一种非常宝贵的药物靶点。
离子通道与心律失常
Epi 2
B C D Terfenadine Terfenadine Terfenadine
(5 mM)
TDR
钠钙电 流阻断 产生旳 ST段抬 高和2相 折返
Epi 1
ECG
Fish and Antzelevitch, Heart Rhythm1:210-217, 2023
50 mV
EDR
1 mV
• 诱发原因： LQT1多为运动(尤其是游泳)，在LQT2多为情绪激动(如恐惊、紧张、声音刺 激等)，而LQT3多在平静(如睡眠)时发作
先天性LQTs综合征
•LQT1 •LQT2 •LQT3 •LQT4 •LQT5 •LQT6 •LQT7 •LQT8 •LQT9 •LQT10 •LQT11 •LQT12
离子通道与心脏旳电活动
Di Diego et al. Am J Physiol 271: H548-H561, 1996
离子通道与心脏旳电活动
Ca2+
Ca2+Ca2+ --+++-
Ca2+Ca2+
电压依赖性钙通道（ICa）
★心脏慢反应细胞除极 （窦房结、房室结） ★心肌细胞收缩性 ★心肌细胞动作电位平
100 msec
2相折返
Lukas and Antzelevitch. Cardiovasc Res 32: 593-603, 1996
多型性室速 Polymorphic VT (PVT)
Long QT Syndrome
TdP QT
TDR
Brugada Syndrome
PVT TDR
ER
Syndrome
TDR
threshold
离子通道蛋白的生理学研究及其药理学应用
离子通道蛋白的生理学研究及其药理学应用离子通道蛋白是一类存在于生物体内细胞膜中的蛋白质分子，它们能够调节细胞内离子的通透性，进而对细胞功能产生重要影响。
离子通道蛋白在人类生理学以及药理学研究中具有重要作用。
下面将就其相关问题展开探讨。
一、离子通道蛋白的分类和功能离子通道蛋白可分为离子门控通道、配体门控通道、压力感受通道等多种类型。
离子门控通道是最典型的类型，在动作电位传导、心脏搏动、调节血压等方面具有重要作用。
离子通道蛋白作为转导细胞内外物理、化学刺激信号行为的重要分子，通过打开、关闭、或者调节离子通透性，对细胞内外环境的相互调节起到了关键的作用。
比如，钠离子通道是心肌细胞动作电位传导的关键，与人类心脏疾病相关密切。
二、离子通道蛋白的研究历程离子通道蛋白的研究历程可以追溯到20世纪60年代，当时科学家们逐渐开始关注细胞膜对离子的选择性通透现象。
随之研究者发现了一类特殊的离子通道蛋白，它们能够在控制离子通透性的同时保持对离子通透的选择性。
20世纪90年代离子通道蛋白得到重要突破性发展，科学家们首次成功克隆并研究了一些膜蛋白结构的电生理特性。
这一进展不仅在科学上极为重要，同时也开创了许多相关的药物开发应用。
三、离子通道蛋白在药物开发中的应用离子通道蛋白在药物研发领域中的应用颇为广泛。
诸多药物作用机制与离子通道蛋白的调节作用息息相关。
比如，钙通道阻滞剂是一类常用的心血管类药物，能够有效阻止钙离子进入心肌细胞，以达到降低心肌收缩力的目的。
此外，炎症性肠病也是近年来离子通道蛋白药物研究的热点，通过对离子通道蛋白的调节可以控制肠道上皮细胞的离子通透性，从而缓解患者的炎症症状。
四、离子通道蛋白的医学前景离子通道蛋白的医学前景十分广阔，研究者们一直在挖掘着它的潜在疗效。
目前已有部分离子通道蛋白药物进入了临床应用阶段，如类A受体，在重型癫痫的治疗上取得了重要进展。
对于严重疾病，如晚期癌症，人工离子通道蛋白的设计和制造也成为了一种研究方向。
离子通道概论及钙通道阻滞药 循环系统药物 药理学
钠离子通道
电压依赖性
钾离子通道
分类：
电压依赖性K＋通道：IK、Ito、If Ca2＋依赖性K＋通道: I K.Ca 内向整流K＋通道： IK1、 IKATP IkAch
激活、失活速度快，参与1期复极， 影响动作电位的形状和时程。
受体激动剂、cAMP、PDE抑制剂、 [Ca2+]i等通过PKA、PKC增加I中IK， 缩短动作电位时程。
第四篇 循环系统药物药理学
第一节 离子通道概论
离子通道(ion channels)
定义：是细胞膜或脂质双分子层膜上的跨膜蛋白
质分子构成的对某些离子具有高度选择性通透能力 的亲水性孔道。
离子通道特性
➢离子选择性
K +、Na+ 、 Ca2+、Cl-
➢门控性
(关闭态)
(激活态)
（Ca2+通道的三种状态和门控）
III类 地尔硫卓类：地尔硫卓
（二）非选择性钙拮抗剂
IV类 氟桂利嗪类：桂利嗪，氟桂利嗪 V类 普尼拉明类：普尼拉明 VI类 其他类 ：派克昔林，苄普地尔
（三）钙通道阻滞药的作用机制
（苯烷胺类 和地尔硫卓类）
（二氢吡啶类）
作用特点：
1.电压依赖性 2.频率依赖性
（Ca2+通道的三种状态）
作用机制：钙通道阻滞药与开放态/失活态的亲和力高，可 降低通道开放的频率，延长通道处于失活态的时间。
58
norverapam il
20 ~ 30%
Renal excretion (%)
70
Diltiazem
>90 45 85 50 ~ 200
离子通道的分子药理学-1
第一节 离子通道研究简史
1902年，Bernstein提出了细胞生物电产生 的膜学说。
即细胞膜在静息状态下只对钾有通透性， 由于钾离子扩散到膜外，细胞膜两侧出 现了内负外正的极化状态，表现为静息 电位（resting potential）。
动作电位（action potential）则是膜对其他 离子通透性一过性的升高，导致膜两侧 电位差瞬间消失。
高）；其V50为-20mV；Vh为-50mV。 第三类：
心肌类钠离子通道（对TTX和GTX敏感）；
V50为-20mV；Vh为-70mV。 他们又根据电压依赖性和对TTX的敏感性不
同分为：
持久（慢）钠通道
瞬时（快）钠通道。
心肌类钠通道类型和特征
通道 激活电压 失活速度 功能 敏感药物
慢钠通道
高
神经系统突触
抑制神经兴 奋性
激活剂
钙、钙调素激 苯二氮卓类、
酶、
巴比妥类
（四）钾离子通道
特征：
广泛存在于各组织器官；类型最多；作 用最复杂；是调节平滑肌舒缩活性的主 要离子通道。
钾离子通道分为电压门控类、钙敏感类、 受体耦联类、内向整流类和其他类。
电压门控类钾通道影响细胞膜的动作电 位，内向整流型钾通道影响细胞膜的静 息电位。
可被Ba2+阻滞，对四氢吡啶类和黄酰脲类药 物不敏感。
2.钙敏感类钾离子通道(Kca,IK(Ca)) 去 使极之化开和放提，高K+[因Ca而2+]外I浓流度使均膜可复激极活化该或通超道极而
化。在血管平滑肌，该通道调节其肌原性 张力。
3. 受体耦联类钾离子通道
为一类离子型受体（ionotropic receptor）或离子 通道受体（ion channels receptors）,即受体分子 中含有容许离子通过的微孔道。受体被激活 时，其构象变化而通道开放。
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答案
X型题
17．稳定型心绞痛治 疗可以选用的钙通道 阻断药是 A．硝苯地平 B．维拉帕米 C．地尔硫䓬 D．咪贝地尔 E．氨氯地平 答案 18．短暂性脑缺血发 作适合应用的钙通道 阻断药是 A．硝苯地平 B．尼莫地平 C．地尔硫䓬 D．氟桂利嗪 E．氨氯地平 答案
19．室上性心动过速 可以选用的钙通道阻 断药是 A．硝苯地平 B．维拉帕米 C．地尔硫䓬 D．加洛帕米 E．尼莫地平 答案
离子通道具有三个关键性特征：
通透性（permeation） 选择性(selectivity) 门控(gating)
open state
inactive state
resting state
• 功能
产生细胞生物电现象
神 经 递 质 的 释 放
腺 体 分 泌
肌 肉 运 动
学 习 记 忆
一、电压门控钠、钙、钾通道
开放而增加细胞内Ca2+ 浓度，促使β细胞分泌胰岛素。
（二）钾通道开放药 （potassium channel openers, PCOs） 是选择性作用于钾通道，促进K+ 外流的 一类药物。其药理作用均源于促进K+外流。目 前合成的PCOs都作用于ATP敏感钾通道。
【药理作用与临床应用】
1．抗高血压作用 吡那地尔（pinacidil） 色满卡林（cromakalim） 2．抗心绞痛及抗心肌梗死作用 尼可地尔（nicorandil） 3．心肌保护作用 4．抗心律失常 5．充血性心衰 6．其他 PCOs也具有扩张脑血管作用
钙通道阻滞药的分类类别二氢吡啶类组织选择性 第一代
A>Heart 硝苯地平 尼卡地平
第二代
新剂型Ⅱa 新化合物Ⅱb
硝苯地平a 非洛地平b Benidipine 依拉地平
第三代
氨氯地平 拉西地平
尼卡地平a Manidipine 尼伐地平、尼莫地平
尼索地平、尼群地平 地尔硫 卓类 苯烷胺类 A ≤ Heart 维拉帕米 维拉帕米a a：持续释放制剂 b :延时释放制剂 加洛帕米 A＝Heart 地尔硫䓬 地尔硫䓬a
三、作用于钙通道的药物
钙通道阻滞药（calcium channel blockers）
分类: 苯烷胺类（phenylalkylamines） 维拉帕米（verapamil） 二氢吡啶类(dihydropyridines,DHPs) 硝苯地平(nifedipine) 地尔硫卓类(benzothiazepines) 地尔硫卓（diltiazem）
【药理作用与机制】
1．对心脏的作用 (1)负性肌力作用 (2)负性频率和负性传导作用 (3)对缺血心肌的保护作用
2．对平滑肌的作用
（1）血管平滑肌 动脉
冠状血管
脑血管
外周血管
（2）其他平滑肌 支气管平滑肌
3．抗动脉粥样硬化作用
(1)减少钙内流，减轻了Ca2+超载所造成的 动脉壁损害。 (2)抑制平滑肌增殖和动脉基质蛋白质合成， 增加血管壁顺应性。 (3)抑制脂质过氧化，保护内皮细胞。 (4)硝苯地平可降低细胞内胆固醇水平。
20．钙通道阻断药的 不良反应是 A．低血压 B．房室传导阻断 C．颜面潮红 D．头痛、眩晕 E．恶心、便秘
答案
简答题
1．简述钾通道开放药的药理作用。 2．简述钾通道开放药的临床应用。 3．根据国际药理学联合会分类法简述钙 通道阻断药的分类，并各举代表药一例。 4．简述钙通道阻断药的药理作用。 5．简述钙通道阻断药的临床应用。
尼莫地平的作用特点
脂溶性高，可迅速透过血脑屏障，脑脊液中 的药物浓度约为血浆的10%，在其降压作用不明
显时，就表现出脑血管的舒张作用。
临床用于脑血管疾病、脑血管灌流不足、脑
血管痉挛、痴呆、偏头痛等。
大纲要求
掌握钙通道阻断药的分类及代表药、主要 的药理作用及临床应用 掌握钾通道开放药的药理作用及应用 掌握常用的钠通道阻断药分类
4．对红细胞、血小板结构与功能的影响 (1)对红细胞影响 (2)对血小板活化的抑制作用
5．对肾脏功能的影响
钙通道阻滞药舒张血管，降低血压的同时， 能明显增加肾血流，不伴有水、钠潴留。 钙通道阻滞药有排钠利尿作用。
【体内过程】
维拉帕米和地尔硫䓬的首过消除明显，与 硝苯地平相比，生物利用度较低。 几乎所有的钙通道阻滞药都在肝脏被氧化 代谢为无活性或活性明显降低的物质，然后由 肾脏排除。
非选择性PCBs主要有：
四乙基铵（tetraethylammonium, TEA）
四氨基吡啶（ 4-AP）
由于阻滞K+ 通道，K＋ 外流减少，膜去极化，致
Ca2+内流增加，均能促进神经冲动引起的递质释放。
磺酰脲类PCBs能特异地阻滞胰岛β细胞膜上的ATP敏
感K＋ 通道，使膜去极化，促进电压依赖性Ca2+ 通道
硝苯地平的作用特点
[体内过程] 口服吸收好，血浆蛋白结合率95%，在肝 脏代谢，经肾排泄。舌下含服3分钟起效，老 年及肝病患者t1/2长。
[药理作用]
1.扩张血管 舒张冠状动脉和外周血管平滑肌，能对 抗Ach、NA、5-HT及强心苷等引起的冠脉痉 挛。反射性兴奋交感神经，心率和传导不变或 加快，心收缩力增强。 2.抑制血小板聚集及抑制血管平滑肌增生。
理钙功能受抑制；同时还可促进钠-钙交换，排钙
增加，细胞内钙降低。
2．高血压、心绞痛和心肌梗死、充血性心 力衰竭。
3．Ⅰ类 选择性作用于L型钙通道 分为4亚类：
Ⅰa类，二氢吡啶类，硝苯地平 Ⅰb类，地尔硫卓类，地尔硫䓬 Ⅰc类，苯烷胺类，维拉帕米 Ⅰd类，粉防己碱 Ⅱ类 选择性作用于其他电压依赖性钙通道 分为： 作用于T型钙通道 ，咪贝地尔 作用于N型钙通道 ，芋螺毒素 作用于P型钙通道 ，某些蜘蛛毒素 Ⅲ类 非选择性钙通道阻断药： 主要有普尼拉明、卞普地尔、氟桂利嗪等。
[临床应用]
1.心绞痛 2.高血压合并有冠心病的患者 3.外周血管痉挛性疾病 应用缓释剂或控释剂可减少不良反应
氨氯地平的作用特点
1.起效慢
2. 口服吸收好，t1/2约36h
3. 血药浓度峰谷波动小
4. 促进缓激肽中介的NO的产生，增加CHF 者冠脉
微血管中的NO含量 5. 防止或逆转心肌肥厚 可用于治疗高血压、各型心绞痛和CHF
与利尿药合用
4．脑血管疾病
尼莫地平
5．其他
外周血管痉挛性疾病 预防动脉粥样硬化 支气管哮喘 偏头痛
【不良反应与注意事项】
一般不良反应: 颜面潮红，头痛，恶心等
维拉帕米和地尔硫䓬禁用于严重心衰及中重度 房室传导阻滞
硝苯地平常见不良反应是低血压，诱发心绞痛
钙通道阻滞药禁用于低血压
慎与β受体阻断药或强心苷合用
12．下列药物中抑制 心肌作用最强的是 A．硝苯地平 B．加洛帕米 C．地尔硫䓬 D．氟桂利嗪 E．氨氯地平
答案
答案
B型题
A.尼莫地平
B.维拉帕米
C.硝苯地平 D.地尔硫䓬 E.氨氯地平
13. 与 地 高 辛 合 用 最 易 引 起缓慢型心律失常的是 14.脑血管痉挛宜选用 15. 治 疗 高 血 压 最 常 用 的 是 16.半衰期最长的是
二、作用于钾通道的药物
（一）钾通道阻滞药 （potassium channel blockers,PCBs）
无机离子 Cs+、Ba2+ 有机化合物 TEA、4-AP 毒素 蜂毒明肽、蛇毒、北非蝎毒 临床药物 磺酰脲类、抗心律失常药 （溴苄铵、胺碘酮）
选择性PCBs主要有：
蜂毒明肽（apamin）可抑制平滑肌细胞、神经 细胞和肝细胞膜上的钙激活的钾通道 北非蝎毒素（charybdotoxin, CTX） 蛇毒（dendrotoxin,DTX）可选择性阻断瞬时外 向钾电流 格列本脲（glibenclamide）选择性阻断ATP敏 感钾通道，常被用作ATP敏感钾通道研究的工具药
7．对脑血管选择性较 强的非选择性钙通道 阻断药是 A．维拉帕米 B．硝苯地平 C．地尔硫䓬 D．氟桂利嗪 E．尼莫地平 答案
8．目前临床上应用的半 衰期最长的二氢吡啶类钙 通道阻断药是 A．维拉帕米 B．硝苯地平 C．地尔硫䓬 D．氨氯地平 E．尼莫地平
答案
9．维拉帕米首选治疗的 心律失常类型是 A．心房纤颤 B．室性早搏
选择题答案：
1B 6E 11A 16E
2D 7D 12B 17ABCE
3E 8D 13B 18BD
4A 9C 14A 19BCD
5C 10B 15C 20ABCDE
简答题答案
1．钾通道开放后，钾外流使细胞膜超极化，电 压依赖性钙通道不易开放；钾离子持续外流可对
抗神经递质等所致细胞膜去极化；细胞内钙库处
二、配体门控离子通道
心血管系统中重要的配体门控离子通道有： 乙酰胆碱激活的钾通道（KAch） ATP敏感钾通道（KATP） 钠激活的钾通道（KNa） 钙激活的钾通道（KCa） 内向整流钾通道(IK1)
第二节
作用于心血管系统离子通道 的药物
一、作用于钠通道的药物
局部麻醉药 抗癫痫药
1
2
3
Ⅰ类抗心律失常药
• （一）分子结构(molecular structure) 与功能(function)关系
A
I II III IV
Out In
6
III
5
5 6
III
IV
IV
II
I
（voltage sensor）
B
（二）电压门控钙通道
1 ． L- 型 钙 通 道 ( long-lasting-type Ca channel) DHPs敏感的钙通道 2．T-型钙通道(transient-type Ca channel)
B．α2亚单位
C．β亚单位