醛固酮是一种调节血压的激素，当血液通过肾脏过滤时，它会增加身体保留的盐和水的量。醛固酮是由肾上腺中的特定细胞产生的，它的产生受到细胞膜上的电压(电荷的差异)的严格控制。正常情况下，醛固酮的产生增加是对肽血管紧张素II或高血钾的反应⁺)水平，两者都降低膜电压(减少电荷差)。膜电压的变化使得钙离子(Ca^{2 +})流入细胞，刺激合成醛固酮的代谢过程。

在一些个体中，醛固酮的产生不受控制，导致醛固酮水平异常高。这会导致严重的高血压，增加心脏病发作和中风的风险，以及电解质失衡。这些病例中的许多是由于肾上腺肿瘤产生醛固酮独立于正常的生理触发。肿瘤的基因组测序揭示了许多调节肾上腺细胞膜电压的基因的突变，包括一种被称为钠钾泵(Na/K泵)的离子运输蛋白。

Na/K泵输送3na⁺从牢房里拿了2000美元⁺在每个泵“循环”中利用ATP进入细胞。在此过程中，Na/K泵产生Na的梯度⁺和K⁺穿过细胞膜(细胞外)有高钠⁺低K值⁺细胞内的钠含量很低⁺高K⁺)。由于Na/K泵在每个“循环”中向外输送的正电荷多于向内输送的正电荷，因此它会产生电荷向外的净运动(即向外电流)，因此使膜电压增大。泵向外的电流对整个膜电压的贡献取决于所讨论的细胞，但通常很小(约占总电压的5%)。换句话说，如果钠钾泵的电流突然停止(其他条件保持不变)，膜上的电荷差将减少约5%。

与正常的Na/K泵相比，前四个突变的Na/K泵(来自醛固酮产生腺瘤)显示出相反方向(向内)产生电流，使膜电压更小。因此，我们认为，通过Na/K泵突变体的异常内向电流提高了醛固酮的产生，并在很大程度上降低了膜电压，允许更多的Ca，从而导致高血压^{2 +}离子流入细胞。Meyer等人对每个Na/K泵突变体进行了详细的研究，发现通过几个突变体Na/K泵向内电流的大小非常小(类似于正常Na/K泵的向外电流)，这表明这些向内电流只会在非常小的程度上降低膜电压。Meyer等人还发现其中一个突变体Na/K泵完全缺乏向内电流，这意味着该突变体产生的高血压必须以不同的方式发生。

尽管不是所有的Na/K泵突变体都有向内电流，但它们有一个共同点:每个突变都会破坏泵，使其无法运输Na⁺和K⁺高效。这意味着Na⁺和K⁺细胞膜上的梯度会消散。有一些重要的细胞功能依赖于这些梯度，包括Na⁺/ Ca^{2 +}-交换剂(NCX)，一种利用Na能量的蛋白质⁺梯度来调节细胞的钙^{2 +}的水平。Meyer等人提出Na/K泵突变可能通过损害泵维持Na的能力来增加醛固酮的产生⁺梯度，随后损害细胞的Ca^{2 +}由NCX监管。

迪伦·j·迈耶
北京理工大学细胞生理与分子生物物理学系，膜蛋白研究中心，官方manbetx手机版
美国德州理工大学健康科学中心

出版

高醛固酮诱导Na/K泵突变的影响。
刘建军，刘建军，刘建军
生物医学杂志。2017年11月6日

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