1、 U50,488H 对大鼠离体心脏的抗心律失常作用作者:漆伟,魏宝珍,王跃民,裴建明【关键词】 去甲肾上腺素Antiarrhythmic effect of U50,488H on isolated rat heart in vitro【Abstract】 AIM: To investigate the effect of U50, 488H (a selective opioid receptor agonist) and noradrenalin (NE, an adrenergic receptor agonist) on ventricular arrhythmias induced
2、by myocardial ischemia and reperfusion in rats in vitro. METHODS: Rats ly divided into 5 groups (7 rats in each group), i.e., normal control group, ischemia/reperfusion group (I/R), U50,488H+I/R group, NE+I/R group, U50,488H+NE+I/R group. The isolated heart ent and the front branch of coronary arter
3、y in, and then the perfusion ed for 20 min to engender the I/R condition. U50,488H(510-6 mol/L) and NE(110-7 mol/L) yocardial ischemia and reperfusion. Heart rate (HR), arterial blood pressure (ABP), left ventricular pressure (LVP), cardiac function (dp/dtmax), rate of ventricular tachycardia (VT) a
4、nd ventricular fibrillation (VF) ined in rats. RESULTS: Every index of the heart functions decreased significantly, and HR increased after myocardial ischemia. 6280 智能多道生物记录分析处理软件(第四军医大学,成都仪器厂)和 U50,488H(trans3,4dichloroNmethyl2(1pyrrolidinyl) cyclohexyl benzeacetamidel)购自 Sigma 公司. KerbsHenseleit B
5、uffer(KH 液)灌流,KH 液(mmol/L)的成分:NaCl 118.5,KCl 4.8,NaHCO3 25.0,MgSO4 1.2,KH2PO4 1.2,CaCl2 1.7,葡萄糖12.0,以 HCl 调整至 pH 7.4.1.2 方法1.2.1 大鼠离体心脏缺血再灌注损伤模型的建立大鼠颈椎脱臼后,迅速分离出心脏置于 0的 KH 液中,迅速清除心脏中淤血和心脏周围结缔组织,并悬挂于离体心脏灌流仪上,用(375)充有950 mL/L O2+50 L/L CO2 混合气体饱和的 KH 液灌流. 将带有水囊的导管经左房插入左心室并固定,连接压力换能器,同步记录心电图、心室压力及心室压力微分
6、.1.2.2 离体实验 SD 大鼠 35 只,采用完全随机设计分为五组:假手术组(n=7 ),仅在冠脉下穿线,观察 50 min 内有无心律失常发生和心率的变化. 单纯缺血再灌注组(对照组)(n=7),KH液灌流稳定 10 min,保持灌流,结扎冠状动脉前降支 20 min,松开结扎继续灌流 20 min. 缺血再灌注+U50,488H 组(n=7)KH 液灌流稳定 10 min 后改用含有 U50,488H (510-6 mol/L)的 KH 液灌注,并结扎冠状动脉前降支,20 min 后松开结扎并保持继续灌注 20 min. 缺血再灌注+NE 组(n=7),KH 液灌流稳定 10 min
7、后改用含有NE( 110-7 mol/L)的 KH 液灌注,并结扎冠状动脉前降支,20 min 后松开结扎并保持继续灌注 20 min. 缺血再灌注+U50,488H+NE 组(n=7),KH 液灌流稳定 10 min 后改用含有NE( 110-7 mol/L), U50,488H (510-6 mol/L)的 KH 液灌注,并结扎冠状动脉前降支,20 min 后松开结扎并保持继续灌注 20 min.1.2.3 心律失常评分标准心律失常的判断按照 Lambeth 会议标准,评分则参考 Cuertis 和 in 内发生 3 次以下的室性早搏);2 分,频发性室性早搏(指 1 min 内发生 3
8、次或 3 次以上的室性早搏);3 分,偶发性室性心动过速(指 1 min 内发生 3 次以下的室性心动过速);4 分,频发性室性心动过速(指 1 min 内发生 3 次或 3 次以上的室性心动过速)或偶发性室颤(指 1 min 内发生 3 次以下的室颤);5 分,频发性室颤(指 1 min 内发生 3 次或 3 次以上的室颤)或死亡.1.2.4 观察指标心率(HR). 动脉压( ABP). 左心室内压(LVP ). 室速发生率(VT%). 室颤发生率(VF%).统计学处理:实验得到的计量数据以 xs 表示,组间均数比较采用方差分析以及 LSDt 检验,率的比较采用 2 检验,P0.05 表示统
9、计学上显著性差异.2 结果2.1U50,488H 对大鼠血流动力学指标的影响对不同组别大鼠血流动力学指标进行观察,结果发现与对照组相比:I/R 组大鼠在心肌缺血时心率无明显变化,动脉压、左心室内压及收缩、舒张功能明显下降(P0.01);在再灌注期间,上述指标可逐渐恢复,但仍未能达到心脏缺血前水平. I/R 组大鼠在给予 U50,488H 后,出现心率进一步减慢(P0.01),动脉压、左心室内压及收缩和舒张功能虽有进一步下降趋势,但与 I/R 组比较无显著差异,与 I/R 组所不同的是,在再灌注时大鼠动脉压、左心室内压以及心脏收缩和舒张功能无明显回升. 表 1 所示的是对照组、缺血再灌注组和缺血
10、再灌注组给予U50,488H 后缺血 20 min 末再灌注即刻时间点的资料.表 1 三组大鼠血流动力学指标的变化(略)aP0.05, bP0.01 vs 假手术组;cP0.05 vs 缺血再灌注组.2.2U50,488H, NE 对 IR 过程中心律失常的影响假手术对照组大鼠在观察期间内仅偶尔出现室性早搏,未发生室性心动过速和室颤. IR 组大鼠在心肌缺血时,心电图 ST 段明显抬高,可出现室性早搏、室性心动过速和室颤等心律失常(图 1);在再灌注即刻,又出现较为严重的室性心动过速和室颤. 与对照组比较,IR 组心律失常的评分明显增加,在缺血期间和再灌注期间的心律失常评分分别是3.20.41
11、 和 3.50.22. I/R+U50,488H 组大鼠在心肌缺血再灌注期间,也可出现室性早搏、室性心动过速(但无室颤)等心律失常,与 I/R组相比,其持续时间明显缩短,发生率及心律失常评分亦明显降低(P0.01).A:正常窦性心律;B:室性早搏;C:偶发性室性心动过速;D:频发性室性心动过速;E:心室纤颤;F:心室纤颤致死.图 1 正常期及缺血期各种情况下大鼠心电图(略)与 IR 组相比较,IR+NE 组心律失常评分明显增高 (P0.01),特别是再灌注期间室速 VT%和室颤 VF%的发生率明显增加(P0.01),如果提前给予 U50,488H,发现可以明显降低 IR+NE 组心律失常的评分
12、(P0.01),可降低到 I/R+U50,488H 组的评分水平(表 2,图 2).3 讨论本研究的主要发现是,选择性 阿片受体激动剂 U50,488H不仅具有抗缺血再灌注性心律失常的作用,而且能够显著抑制去甲肾上腺素加重的缺血再灌注性心律失常发生的作用,研究还进一步证实了它能显著降低大鼠心率、动脉压、左心室内压及收缩、舒张功能,因而具有明显的改变心脏节律和负性肌力作用.表 2U50,448H 对离体大鼠缺血再灌注性心律失常的影响(略)bP0.01 vs 缺血再灌注组;dP0.01 vs 缺血再灌注+NE组. VT: 室性心动过速;VF: 心室纤颤;U50: U50,488H;NE:去甲肾上腺
13、素.A:假手术组;B:缺血再灌注组;C:缺血再灌注+NE 组;D:缺血再灌注+U50 组;E: 缺血再灌注+U50+NE 组.图 2 缺血 10min 内不同组别典型大鼠心律失常心电图(略)U50,488H 作用的具体机制尚不清楚,目前存在很大争议. 有学者认为 U50,488H 的抗心律失常作用是通过阻滞 受体激活通路和延长动作电位时程来实现的6. 也有人认为 U50,488H 可激活PTX 敏感性 G 蛋白通路,从而使胞内 IP3, PKC 活性增加,后者通过预处理的机制对心脏产生保护作用. 比较广泛的观点是 阿片受体的激活通过预处理机制可能既产生了一个急性,也产生了一个慢性的心脏保护作用
14、,其中涉及的信号途径包括: Gi/o 蛋白、PKC,TK , MAPK 和 KATP 等7. 阿片受体的激活与细胞内相关机制还有待进一步研究.由于氧自由基生成增多、酸中毒以及钙超载等因素导致心肌细胞超微结构明显破坏、心功能受损,严重时还可造成心肌梗死并伴有严重的心律失常. 若提前给予缺血心肌预处理,则可以对心脏起保护作用,能够降低心律失常的发生率,并可减少心肌梗死面积8. 有人发现 , 阿片受体在心肌缺血再灌注过程中发挥着十分重要的作用,在心肌缺血前预先给予 , 和 阿片受体激动剂都可以减少缺血再灌注引起的心肌梗死的面积,或可以减少缺血再灌注性室性心律失常的发生2,9. 但需十分注意的是他们所
15、得结果都是在缺血前给药,造成预处理,而未观察这些受体激动剂对缺血性心律失常的直接作用. 阿片受体激动后具有明显降低心率、改变心脏节律和负性肌力作用,所以推测应该具有像 受体阻滞剂类似的抗心律失常的作用. 我们的进一步研究也发现 阿片受体在心肌缺血再灌注过程中亦起着直接的作用,在缺血再灌注的同时给予U50,488H 来激活 阿片受体,也发现具有同样明显的心脏保护作用,还能够减少心律失常的发生,后者主要表现为缺血再灌注室性心动过速和室颤的持续时间缩短和发生率降低,这些作用可被选择性 阿片受体阻断剂 norBNI 所抑制10. 我们以往的这些实验表明,选择性 阿片受体激动剂 U50,488H 具有良好的直接抗心律失常作用,本实验则进一步观察到 U50,488H 不仅可以降低大鼠缺血性心律失常的严重程度和发生率,而且还能够显著拮抗在 IR 过程中 NE所诱导的心律失常的作用,并降低其严重程度. 实验结果一方面验证了我们的推测,另一方面,也显示了 阿片受体激动剂 U50,488H所具有的潜在的临床使用价值.总之,本研究表明激活 阿片受体具有直接改变心脏节律的作用;同时给予 U50,488H,对缺血再灌注性心律失常和去甲肾上腺素诱发的心律失常可产生明显的拮抗作用,其作用机制尚有待于进一步研究.【