Abstract
ATP-sensitive $K^+$ channels $(K_{ATP})$ are expressed in vascular smooth muscle cells, skeletal muscle cells, pancreatic ${\beta}$ cells, neurons and epithelial cells. $K_{ATP}$ contributes to regulate membrane potential to control vascular tone, to protect myocardial ischemia, and to regulate insulin secretion in pancreatic ${\beta}$ cells. We previously demonstrated that ginseng saponins and ginsenoside $Rg_3$ activated maxi $Ca^{2+}-activated\;K^+$ channel, and this might cause vasodilation. Because $K_{ATP}$ plays an important roles to regulate the resting membrane potential in vascular smooth muscle cells, we investigated whether ginsenoside $Rg_3$ produces vasodilation by activating $K_{ATP}$ We showed in this study that $K_{ATP}$ is expressed in rabbit coronary artery smooth muscle cells. $K_{ATP}$ was inwardly rectifying and was inhibited by intemal application of ATP. Micromolar minoxidil activated, but glyburide inhibited the activity of $K_{ATP}$ Ginsenoside $Rg_3$ relieved inactivaiton of whole-cell $K_{ATP}$ current without affecting the peak amplitude of $K_{ATP}$ currents presumably due to more opening of the channels.
[ $K_{ATP}$ ]채널은 세포내 ATP에 의해서 억제되는 포타슘 채널로서 혈관평활근, 골격근 및 체장의 ${\beta}$세포 막에 존재하여, 근세포의 막전압 조절을 통하여 근수축 및 이완을 조절할 뿐만 아니라 췌장의 ${\beta}$세포로부터 인슐린분비를 조절한다. 홍삼 복합사포닌 및 사포닌 $Rg_3$ 성분은 토끼 관상동맥 평활근세포의 칼슘의존성-포타슘채널$(BK_{Ca})$의 활성을 증가시켜 막전압의 과분극을 유발하여 혈관평활근을 이완시킨다. 사포닌 $Rg_3$성분은 홍삼의 복합사포닌 성분보다 $BK_{Ca}$에 더 높은 활성을 보이기 때문에 본 연구는 사포닌 $Rg_3$성분이 토끼 관상동맥 단일 평활근세포의 ${\beta}$채널의 활성도를 조절하는지를 팻치클램프 방법으로 기록하였다. 막전압 의존성과 함께 내향전류(inward rectification)특성을 보이는 ${\beta}$채널의 활성을 토끼 관상동맥 평활근 세포로부터 기록하였다. 이 ${\beta}$채널은 ATP와 giyburide에 의해서 억제되었으며 minoxidil에 의해서 활성이 증가되었다. 홍삼 사포닌 $Rg_3$성분은 $K_{ATP}$채널의 전류극대치에는 영향을 주지 않고 전류의 inactivation을 억제시켜 결과적으로 $K_{ATP}$채널의 활성을 증가시켰으며, 단일 KhTr채널이 열리는 시간도 증가시켰다. 따라서 본 실험 결과는 사포닌 $Rg_3$성분이 KATP채널의 활성을 증가시켜 막전압을 조절하여 관상동맥 평활근의 이완을 촉진한다고 여겨진다.