背景：
在衰老过程中，心脏对缺血性损伤的耐受性降低，而ATP敏感性钾(KATP)通道可以保护心肌免受缺血性损伤。KATP通道由主亚基的Kir6亚基和辅助亚基SuR亚基组成，其特征是通道活性随胞内ATP浓度升高而被显著抑制，反之开放，在心梗的情况下，对心脏有重要的保护作用。William A.Coetzee实验室长期从事KATP通道研究，其策略多是通过膜片钳、RT-PCR/Western、计算机模拟阐明观点。KATP通道在心室分布是非常不均的，如果用光标测（Optical mapping）可能会有很好的解释。
目的：
研究啮齿动物心脏KATP通道的年龄相关性变化。
方法：
1、通过全细胞膜片钳技术检测Fischer 344大鼠中青年鼠和老年鼠的心室肌细胞的动作电位以及KATP通道电流密度；
2、通过内面向外式膜片钳技术检测Fischer 344大鼠中青年鼠和老年鼠的心室肌细胞中KATP通道的电导以及对于ATP敏感性；
3、通过RT-PCR以及Western blot技术研究Fischer 344大鼠中青年鼠和老年鼠心脏中KATP通道亚单位mRNA以及蛋白的表达水平；
4、通过计算机模拟预测了胞质ATP和ADP的不同浓度对动作电位时程的影响。
结果：
动作电位随年龄变化
1、与青年组相比，老年鼠心室肌细胞复极时间（APD50/APD90）显著延长。
| 青年鼠 | 老年鼠 | |
| APD90 | 55.1±8.4 ms | 98±14.4 ms |
| APD50 | 23±4.3 ms | 52±11.0 ms |
青年鼠与老年鼠心室肌细胞动作电位比较
KATP通道电流密度随年龄增长的变化
1.本文使用100 uM的二硝基苯酚（DNP）抑制ATP从而激活KATP通道电流，在大鼠中，-45 mV时，老年鼠的KATP电流密度为43.3±6.15 pA/pF，青年鼠为52.8±4.5 pA/pF；
2.在C57BL/6小鼠中，差异比大鼠更明显，-45 mV时，老年小鼠的KATP电流密度为17.5±2.16 pA/pF，青年鼠则为81.3±13.53 pA/pF。
青年鼠与老年鼠心室肌细胞KATP通道电流密度比较
青年与老年鼠比较，KATP通道的核苷酸调节变化
1.使用内面向外式膜片钳技术检测，老年大鼠的KATP单通道电导为68.8±1.55 pS，青年鼠为68.8±1.26 pS。
2.青年鼠的ATP抑制KATP通道电流的IC50约为30 uM，老年鼠IC50约为2uM。ATP的浓度升高会抑制KATP电流，故亲和力越高，其抑制作用也就越强，IC50值越小，也就是KATP通道对于ATP浓度变化的敏感性降低。
随着年龄增长，转录或翻译调节变化
使用半定量实时RT-PCR，比较了青年和老年大鼠心脏mRNA表达水平，青年鼠和老年鼠的心肌细胞中Kir6.1、Kir6.2、SUR1、SUR2的mRNA以及蛋白表达无显著差异，并检测了不同性别及年龄的大鼠心肌细胞中的82个离子通道，发现mRNA水平是相似的。
KATP通道亚基蛋白在年轻和老年大鼠心脏中的表达。
KATP通道活动对动作电位影响（计算机模拟）
降低的KATP通道电流密度和增加的ATP敏感性预测：在代谢损伤期间KATP通道打开对动作电位特性的影响较小，探究独立于已知的与年龄相关的代谢变化和其他离子电流的变化具有重要意义，采用计算机模型将KATP通道模型纳入了人心室的动作电位模型，并模拟了降低胞质ATP和ADP浓度对动作电位持续时间的影响。模型显示，降低ATP/ADP比值可使模拟动作电位时程从~400 ms逐渐缩短至~60 ms。当以老年鼠心脏中测量的KATP通道参数调整模型时，发现动作电位时程缩短不那么明显。
讨论：
1、从mRNA水平以及蛋白水平发现青年鼠和老年鼠并无显著差异，KATP通道电流密度随老化而降低很可能与翻译后的修饰有关，还需进一步研究。
2、ATP抑制KATP通道电流的剂量效应曲线不能简单用一个Hill函数表示，本文通过假设存在两个独立的具有不同ATP敏感性的KATP通道池，从而充分描述数据。而这可能是由于KATP通道亚基的不同组合或有翻译后的修饰引起。
3、通过数值模型显示，KATP 通道在心肌缺血期间被激活的可能性较小，因此对老年心脏的保护作用可能较小。
斯高讨论：
1、Fig1A图时间图注有误，大鼠动作电位不会这么长，但老年鼠确实APD会延长，现象是对的，但是图例显然有误。同时该图老年鼠刺激尾迹太大，可能跟分离的心肌状态有关。该部分用光标测技术检测将会更加明显，而且不会有刺激尾迹的干扰；
2、之前解读过一篇文章，Katp通道在心脏中的分布是非常不均的，膜片钳没有定位能力，所以其差异是位置导致的还是衰老导致的就很难回答。
3、膜片钳分离导致心肌损伤是很大的，膜片钳检测的心室肌细胞APD通常是比正常情况下更长的，因此分离手法对数据可重复性影响也很大。这就是虽然有大量文章介绍老年鼠心室动作电位变化，但是仍然达不到共识的主要原因。
参考文献：
[1] Bao L ,Taskin E ,Foster M , et al. Alterations in ventricular K(ATP) channel properties during aging.[J]. Aging Cell, 2012, 12(1).