?；撬釋?duì)心肌細(xì)胞的保護(hù)作用研究現(xiàn)狀

中圖分類(lèi)號(hào)：R97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1533(2008)07-0321-03

?；撬?taurine，Tau)化學(xué)名為2-氨基乙磺酸，分子式為：H2N-CH2-CH2-SO2H，發(fā)現(xiàn)至今已有160多年的歷史，1872年首次從牛膽汁中分離［1］。Tau以游離形式廣泛存在于人體各種組織細(xì)胞和體液中，總量12～18 g，在心肌中含量豐富，占總游離氨基酸的50%左右，因而對(duì)心臟的作用較為廣泛， 外源性補(bǔ)充牛磺酸，可對(duì)抗心臟的多種病理狀態(tài)。Tau的生物活性是近10年來(lái)國(guó)際學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一。Tau作為一個(gè)廣譜的細(xì)胞保護(hù)劑具有以下功能［2］: 1)維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓平衡；2)直接的膜穩(wěn)定作用；3)鈣離子調(diào)節(jié)作用； 4)抗脂質(zhì)過(guò)氧化損傷，清除氧自由基；5)調(diào)節(jié)平衡內(nèi)皮舒張因子、內(nèi)皮素等血管活性物質(zhì)合成釋放的紊亂狀態(tài)。因此，細(xì)胞保護(hù)效應(yīng)是Tau在抗心肌缺血、抗心律失常、再灌注損傷、心肌保護(hù)等方面的作用基礎(chǔ)［3］。

1 保護(hù)缺血缺氧心肌

金寒等［4］在兔心肌缺血再灌注模型上，觀察Tau對(duì)其血液流變學(xué)改變的影響。隨機(jī)分為兩組。對(duì)照組：心肌缺血45 min，再灌注180 min，未給予處理；Tau組：再灌注前 5 min從耳緣靜脈注入Tau 140 mg/ kg，余同對(duì)照組。阻斷冠脈前和再灌注180 min時(shí)二次取血，測(cè)定血液流變學(xué)指標(biāo)。結(jié)果顯示：1)對(duì)照組再灌注后與阻斷冠脈前相比，高、低切變率下的全血黏度、血漿黏度、紅細(xì)胞流動(dòng)系數(shù)明顯惡化(P<0.05)；2)與對(duì)照組相比，Tau組再灌注180 min時(shí)，指標(biāo)也均明顯改善(P<0.05)。結(jié)果證明，Tau可顯著改善再灌注后的血液流變性 ，保護(hù)缺血再灌注損傷心肌。體外研究表明，Tau能減少缺氧引起的心肌細(xì)胞壞死和乳酸脫氫酶（LDH）活性降低［5］。Tau對(duì)心肌缺血損傷的保護(hù)作用可能主要是通過(guò)抑制細(xì)胞內(nèi)鈣超載和抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用實(shí)現(xiàn)的，后者主要是通過(guò)減少線粒體丙二醛(MDA)生成、提高內(nèi)源性氧自由基清除劑超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活力， 發(fā)揮抗氧化作用， 維持線粒體膜結(jié)構(gòu)和功能的完整，Tau對(duì)心肌線粒體的保護(hù)作用可能是其抗心肌缺血損傷的重要機(jī)制之一［6，7］。 

崔冰等［8］建立家兔急性缺血再灌注心肌損傷模型，實(shí)驗(yàn)分對(duì)照組和Tau治療組兩組，再灌注前30 min從耳緣靜脈注入Tau 140 mg/kg，5 min內(nèi)完成，分別于缺血前、再灌注前和再灌注2 h取血測(cè)內(nèi)皮素(ET)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Tau治療組再灌注2 h，ET含量與同期對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.05)，其心肌保護(hù)作用可能與其降低再灌注時(shí)心肌內(nèi)皮素有關(guān)。另一研究發(fā)現(xiàn)，Tau對(duì)缺血再灌注損傷也具有保護(hù)作用，其機(jī)理是非特異性地清除自由基［9］。張曉敏等［10］將培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞分正常對(duì)照、Tau對(duì)照、缺氧+Tau和缺氧組，分別在正常對(duì)照組、缺氧組Hanks中加Tau， 終濃度為40 mmol/L。用流式細(xì)胞術(shù)和DNA電泳判斷細(xì)胞凋亡和壞死， 測(cè)定培養(yǎng)液中血清肌酸磷酸激酶（CPK）和LDH，結(jié)果缺氧+Tau組CPK、LDH 和壞死細(xì)胞均比缺氧組明顯降低(P<0.05)，但早期凋亡細(xì)胞無(wú)顯著差別(P>0.05)；兩組各指標(biāo)均比對(duì)照組明顯升高(P<0.01)。結(jié)果證明，Tau可減輕缺氧引起的心肌細(xì)胞壞死， 但對(duì)凋亡無(wú)抑制作用。

2 調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)

Tau 對(duì)心肌細(xì)胞許多依賴(lài)于Ca2+的生理病理現(xiàn)象具有明顯的調(diào)節(jié)作用，低Ca2+時(shí)促進(jìn)Ca2+的內(nèi)流，高Ca2+時(shí)減少Ca2+的內(nèi)流，拮抗Ca2+超載，具細(xì)胞保護(hù)作用。目前關(guān)于Tau對(duì)Ca2+的調(diào)節(jié)機(jī)制較多傾向于雙向調(diào)節(jié)作用，認(rèn)為T(mén)au對(duì)Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)與下列作用有關(guān)［2］: 1)當(dāng)胞漿內(nèi)鈣大量增加時(shí)，能明顯提高肌漿網(wǎng)和線粒體鈣儲(chǔ)存量；2)刺激細(xì)胞膜上鈣激活A(yù)TP酶轉(zhuǎn)運(yùn)效率，間接提高膜對(duì)鈣的攝?。?)調(diào)節(jié)鈣通道開(kāi)與關(guān)的過(guò)程；4)抑制鈣在細(xì)胞膜上的被動(dòng)擴(kuò)散作用。

康毅等［11］建立體外缺氧/復(fù)氧模型，通過(guò)靜息、高鉀去

極化以及缺氧/復(fù)氧10 min 后在細(xì)胞懸液中分別加入Tau，其終濃度分別為 10、20、30 mmol/ L，分別溫孵15 min。采用Fura-2熒光技術(shù)測(cè)定 Tau對(duì)成年大鼠分離心肌細(xì)胞游離［Ca2+］i ， 發(fā)現(xiàn)Tau對(duì)缺氧/再給氧誘發(fā)的［Ca2+］i 增高有濃度依賴(lài)性抑制作用。其保護(hù)心肌細(xì)胞的重要機(jī)制是抑制鈣超載。程何祥等［12］采用SD大鼠乳鼠進(jìn)行心肌細(xì)胞培養(yǎng)，建立模擬心肌缺血-再灌注模型。結(jié)果表明，心肌細(xì)胞低氧-復(fù)氧導(dǎo)致鈣超載，而Tau有明顯減輕心肌細(xì)胞低氧-復(fù)氧時(shí)Ca2+超載的作用。

趙興勝等［13］采用異丙腎上腺素(ISP)引起的心肌損傷模型，在Langendorff 裝置進(jìn)行心肌45Ca攝取與釋放試驗(yàn)灌流，收集標(biāo)本進(jìn)行45Ca放射性測(cè)定。研究發(fā)現(xiàn)，Tau可以對(duì)抗ISP引起的鈣超載， 可能是通過(guò)抑制鈣攝取和促進(jìn)鈣釋放兩方面實(shí)現(xiàn)的。Tau可通過(guò)抑制糖尿病大鼠心肌組織腎素-血管緊張素系統(tǒng)的功能，增加正常和糖尿病大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度和Ca2+瞬變幅度，明顯降低糖尿病大鼠心肌細(xì)胞Ca2+瞬變幅度，從而起到減輕糖尿病心肌損害的作用［14］。

3 減少心肌細(xì)胞凋亡

李?lèi)?ài)英等［13］建立缺血/再灌注心肌細(xì)胞凋亡模型。實(shí)驗(yàn)分3組。純?nèi)毖俟嘧p傷(I/R)組：冠狀動(dòng)脈穿線拉緊造成急性心肌缺血，45 min后松開(kāi)結(jié)扎線，再灌注180 min；Tau 預(yù)處理(Tau + I/R)組：在心肌缺血前5 min，由耳緣靜脈注射Tau (劑量為200 mg/kg)，重復(fù)I/R組的實(shí)驗(yàn)程序；假手術(shù)組：冠狀動(dòng)脈下穿線但不結(jié)扎。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Tau可減少家兔缺血再灌注心肌細(xì)胞的凋亡，其機(jī)制與降低Fas和Bax，提高Bcl-2有關(guān)。萬(wàn)福生等［15］采用結(jié)扎大鼠冠狀動(dòng)脈制備心肌缺血模型，分為假手術(shù)組、缺血組、TauⅠ組（在結(jié)扎冠狀動(dòng)脈前60 min 腹腔注射Tau 100 mg/kg）、TauⅡ組（結(jié)扎前60 min腹腔注射Tau 200 mg/kg）和Tau Ⅲ 組（結(jié)扎前60 min 腹腔注射Tau 300 mg/kg）。TUNEL法(轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)脫氧尿苷三磷酸缺口末端標(biāo)記法)檢測(cè)心肌凋亡細(xì)胞， 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)Fas/FasL蛋白水平， 反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)法分析Fas基因mRNA表達(dá)變化。結(jié)果表明，Tau能明顯降低心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)，對(duì)Fas/FasL基因表達(dá)水平增高有較好的拮抗作用，抑制心肌組織MDA的生成，提高Ca2+-ATP酶活性。結(jié)果證明，Tau對(duì)心肌缺血的心肌細(xì)胞凋亡與Fas/FasL基因表達(dá)水平增高有較好的拮抗作用。

Takatani T 等［16］采用封閉培養(yǎng)瓶中的新生大鼠心肌細(xì)胞所致的缺血模型來(lái)觀察Tau與線粒體介導(dǎo)的凋亡之間的相互作用。培養(yǎng)液中含有20 mM的Tau可降低缺血24～72 h的凋亡程度， 未用藥組缺血24 h即有線粒體的去極化并伴有細(xì)胞色素C的釋放，這種凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)中有門(mén)冬氨酸特異半胱氨酸蛋白酶-9（caspase-9）和門(mén)冬氨酸特異半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)的激活。結(jié)果顯示Tau不影響線粒體的膜電位，也不影響細(xì)胞色素C的釋放，但它能抑制凋亡誘導(dǎo)的caspase-9和caspase-3的分裂。結(jié)果證明， Tau抑制凋亡體的形成而阻止心肌缺血誘導(dǎo)的凋亡。Takahashi等［17］在密封培養(yǎng)心肌細(xì)胞狀況下，建立了再現(xiàn)心肌細(xì)胞損傷及凋亡的低氧、低營(yíng)養(yǎng)缺血模型，進(jìn)而使用該模型觀察Tau對(duì)心肌缺血損傷的保護(hù)作用，發(fā)現(xiàn)Tau能顯著抑制心肌細(xì)胞凋亡， 而抑制凋亡的機(jī)制則與抑制凋亡體有關(guān)［18］。楊薇等［19］利用培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞，隨機(jī)分成不同血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）濃度(10-9、10-5 M)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡組和不同濃度Tau (10、20、40 mmol/ L)作用組，觀察培養(yǎng)24 h 后的各組心肌細(xì)胞存活率，光鏡和電鏡觀察凋亡細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，以TUNEL 法檢測(cè)凋亡，流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率，結(jié)果10-9的AngⅡ可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡，心肌細(xì)胞呈現(xiàn)特征性的凋亡形態(tài)結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明，Tau可以明顯的降低AngⅡ誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡率(P<0.05)，一定濃度的AngⅡ可以引起體外培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞發(fā)生調(diào)亡，且Tau可對(duì)這種凋亡產(chǎn)生保護(hù)作用。



4 抗心力衰竭

Teraoka K［20］等采用阿霉素致8 wk齡雄性大鼠心肌病模型，腹腔注射阿霉素1 mg/kg，3 wk內(nèi)注射15次。實(shí)驗(yàn)分為2組：Tau組（T組）給予3.0%Tau；模型組（N組）給予不含Tau的生理鹽水。觀察12 wk后采用超聲心電圖測(cè)大鼠第4、8、12 wk心功能變化。結(jié)果表明，Tau能顯著降低心力衰竭死亡率，并顯著改善心臟功能。Azuma M 等［21］研究Tau對(duì)AngⅡ引起細(xì)胞形態(tài)和生化培養(yǎng)變化的作用。Tau（20 mM）預(yù)處理心肌細(xì)胞24 h后能夠削弱由AngⅡ（100 nM）誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞肥大，表明Tau可能在AngⅡ活動(dòng)的某些方面起到有效的抑制作用。另一項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，Tau可以對(duì)抗AngⅡ引起的心肌肥大、心室容積過(guò)大及心肌重構(gòu)［22］。

孫永波等［23］觀察41例均具有心肌肥大體征的冠心病和心肌梗死患者，在對(duì)照組常規(guī)劑量應(yīng)用洋地黃強(qiáng)心苷、髓袢利尿劑和轉(zhuǎn)換酶抑制劑卡托普利的基礎(chǔ)上， 加用鹽酸L-精氨酸150 mg/kg和Tau 200 mg/kg， 溶于250 mL生理鹽水， 靜脈滴注， 每日1次， 療程為6d， 部分患者同時(shí)服用阿司匹林、亞硝酸酯類(lèi)、β-受體阻滯劑， 嚴(yán)格控制其他用藥。治療1 個(gè)療程后心功能指標(biāo)明顯改善， 各血管活性肽水平好轉(zhuǎn)， 癥狀和體征較前明顯改善，治療組總有效率91.68% ， 對(duì)照組為71.05%。研究表明，在一般CHF治療的基礎(chǔ)上應(yīng)用L-精氨酸和Tau可以顯著改善心功能且能有效治療心力衰竭。

5 結(jié)語(yǔ)

Tau作為一種內(nèi)源性損傷物質(zhì)和細(xì)胞保護(hù)劑，對(duì)心肌有廣泛的保護(hù)作用，能有效保護(hù)心肌細(xì)胞，且簡(jiǎn)單易得，無(wú)毒，可多途徑給藥，特異性低。大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究證明，Tau對(duì)心血管系統(tǒng)具有明顯的生理、藥理效應(yīng)，且已引起廣泛重視，可望作為治療心血管系統(tǒng)疾病的輔助藥物。其在抗心力衰竭方面國(guó)內(nèi)研究甚少，而且確切的作用機(jī)制尚不明確，在量效關(guān)系上，心肌收縮力減弱時(shí)，小劑量Tau靜脈注射可改善心臟功能，大劑量Tau靜脈注射則加重對(duì)心肌收縮力的抑制，但心衰時(shí)心肌中Tau的升高與心衰之間的因果關(guān)系尚不清楚。其構(gòu)效關(guān)系和有效作用的持續(xù)時(shí)間還尚未闡明，值得深入研究，為臨床上有效地利用Tau提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

1 劉瑩，胡建民，富亮. ?；撬岬男再|(zhì)及其生理功能［J］.營(yíng)養(yǎng)與日糧，2006，(190)：14-15.

2 李金芳，周蔭莊，屠淑潔. ?；撬釋?duì)細(xì)胞的保護(hù)功能［J］. 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27(1)：63-67.

3 王偉. ?；撬崤c心血管系統(tǒng)疾病的研究進(jìn)展［J］. 長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，2(16):158-160.

4 金寒，鄢文海，李靈紅，等. 牛磺酸對(duì)兔心肌缺血再灌注后血液流變學(xué)的影響［J］. 河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，35(1):49-51.

5 張曉敏，周巧云. 體外?；撬釋?duì)心肌細(xì)胞缺氧損傷的影響［J］. 長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2000，14(4):250-251.

6 萬(wàn)福生，曾建昭，趙小曼. ?；撬釋?duì)大鼠心肌損傷時(shí)心肌細(xì)胞核鈣轉(zhuǎn)運(yùn)功能異常的保護(hù)作用［J］. 中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)雜志， 2000，5(1):25-27.

7 萬(wàn)福生，劉波，趙小曼，等. ?；撬釋?duì)大鼠在體缺血再灌注心肌線粒體呼吸酶系的影響［J］. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床， 2000，20(4):45.

8 崔冰，韓建偉，姚孟英. 牛磺酸對(duì)心肌缺血再灌注損傷保護(hù)［J］.醫(yī)藥論壇雜志，2005，26(2):15-16. 

9 Hanna J ， Chahine R， Aftimos G， et al. Protective effect of taurine against free radicals damage in the rat myocardium［J］. Exp Toxico l Patho l， 2004，56(3):189-194.

10 張曉敏，李昌榮，陳銘珍，等. 心肌細(xì)胞缺氧損傷形式及?；撬岬谋Ｗo(hù)作用［J］. 中國(guó)誤診學(xué)雜志，2003，3(8):1143-1145.

11 康毅，林靜. ?；撬釋?duì)大鼠心肌細(xì)胞內(nèi)鈣濃度的影響［J］.中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志， 2001，17(2):169-185.

12 程何祥，張榮慶，王海昌，等. ?；撬釋?duì)低氧-復(fù)氧乳鼠心肌細(xì)胞內(nèi)游離鈣濃度的影響［J］. 第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，24 (3):226-228.

13 趙興勝，周葆初，于維漢. 牛磺酸對(duì)大鼠心臟鈣代謝的影響［J］.實(shí)用心腦肺血管病雜志， 2002，10(5):262-264.

14 李?lèi)?ài)英，趙淑明，馬志紅. ?；撬釋?duì)家兔缺血再灌注心肌細(xì)胞凋亡的影響［J］. 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床， 2004， 24(4):475-476.

15 萬(wàn)福生，王青松，吳綺明，等. ?；撬釋?duì)心肌缺血損傷細(xì)胞凋亡與Fas/FasL基因表達(dá)變化的影響［J］. 中國(guó)藥物與臨床， 2004，4(1):17-19.

16 Takatani T， Takahashi K，Uozumi Y. Taurine inhibits apoptosis by prebenting for mation of the Apaf- l/caspase~-9 apop to some［J］. Am J Physio Cell Physiol. 2004，287(4):C949-953.

17 Takahashi K， Ohyabu Y， Schaffer SW， et al . Cellular characterization of an invitro cell culture model of seal-induced cardiac is chaemia［J］. J Pharm Harmacol ， 2001，53 :379.

18 Takahashi K，Ohyabu Y， Takahashi K. Taurine renders the cell resistant to ischemia-induced injury in cultured neonatal ratcardiomyocytes［J］. J Cardiovasc Pharmacol. 2003，42(5):726.

19 楊薇，羅達(dá)亞，萬(wàn)福生，等. 血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)乳鼠心肌細(xì)胞凋亡及?；撬岬淖饔? 江西醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，43(3):7-10.

20 Teraoka K， Hirano M， Yamaguchi K. Taurine improve progressive left ventricular dysfunction in adriamycin-induced cardiomyopathy rats ［J］. 2nd Dept. ofInternal Med， 2000:87

21 Azuma M， Takahashi K. Taurine attenuates hypertrophy induced by angiotensin Ⅱ in cultured neonatal rat cardiac myocytes［J］ . Eur J Pharmacol ， 2000，403(3):181 - 188.

22 Schaffer SW ， Lombardini JB， Azuma J .Interraction between the action of taurine and angiotensin II［J］. Am ino Acids， 2000，28(4):305-318.

23 孫永波，李濱，周建波，等. L-精氨酸和?；撬岫唐谥委?1例充血性心力衰竭療效觀察［J］. 臨床薈萃， 2001，16(8):353-354.

(收稿日期：2008-04-03)