低镁血症相关的低钾血症需要同时激活ENaC和ROMK通道

低镁血症通过抑制ENaC活性及解除ROMK通道抑制协同导致低钾血症，C57BL/6J小鼠实验显示低钠低镁饮食组血浆钾显著降低，低钠组ENaC活性升高，低镁组ENaC活性降低，低钠低镁组ENaC活性未显著变化，ROMK活性在低钠低镁组升高。

　　

摘要

低钾血症在低镁血症患者中较为常见，但其体内（in vivo）机制尚未明确。在远端肾小管中，较低的细胞内Mg2?浓度被认为可以解除Mg2?对肾外髓质K?（ROMK）通道的抑制作用，从而增加尿钾排泄。此外，上皮Na?通道（ENaC）活性的增加也可能起到重要作用，因为ENaC为通过ROMK进行的钾分泌提供驱动力。我们测试了这样一个假设：低镁血症引起的低钾血症与ENaC和ROMK活性的升高有关。C57BL/6J小鼠被分别喂食正常饮食（NL）、低镁饮食（LM）、低钠饮食（LS）或低钠/低镁饮食（LS/LM）。收集肾脏组织和血液样本进行Western blot分析以及血浆钾（[K?]）的测定。通过贴片钳技术（patch-clamping）检测了摄入NL或LS/LM饮食的小鼠远端卷曲小管2（DCT2）/连接小管（CNT）中的ROMK活性。结果显示，摄入LS/LM饮食的小鼠血浆钾水平显著降低。与摄入NL饮食的小鼠相比，摄入LS饮食的小鼠中与ENaC活性相关的α-ENaC和γ-ENaC的丰度较高，而摄入LM饮食的小鼠中这些蛋白质的丰度较低；这表明钠（Na?）和镁（Mg2?）的缺乏会相互抵消其影响。急性给予阿米洛利（amiloride）后，摄入LM饮食的小鼠表现出较低的钠排泄反应，进一步证实了其ENaC活性较低。与摄入NL饮食的小鼠相比，摄入LS/LM饮食的小鼠中DCT2/CNT区域的ROMK活性较高。综上所述，我们的数据表明镁缺乏会抑制ENaC活性，而低钾血症的发生需要同时存在ENaC活性升高和ROMK抑制作用被解除的情况。

关键点

• 在贴片钳实验中，较低的细胞内Mg2?浓度可以解除Mg2?对肾外髓质K?（ROMK）通道的抑制作用，从而增加尿钾排泄；但在某些遗传性疾病和动物实验中，低镁血症并不总是导致低钾血症。
• 上皮钠通道（ENaC）介导的Na?内流为通过ROMK进行的钾分泌提供驱动力，但低镁血症如何影响ENaC活性仍不清楚。
• 我们发现，饮食中限制镁摄入会导致ENaC活性降低，而同时限制镁和钠摄入则可以维持ENaC活性，从而促进钾的分泌。
• 我们的研究结果可能解释了为什么单独限制镁摄入无法在体内引起低钾血症，并为低镁血症导致的低钾血症机制提供了新的见解。