丹參注射液對缺血豚鼠離體心＊肌細胞跨膜電位的影響作用

王雪芳，劉艷明

(1.河北北方學院，河北張家口 075000;2.中國人民解放軍251醫(yī)院心二內(nèi)科，河北 張家口 075000)

心肌缺血是心律失常發(fā)生的主要原因之一，缺血會導致心肌細胞繼發(fā)性缺氧。我教研室早期研究證明，左心室流出道不僅僅是心臟血液的流經(jīng)通路，其電生理特性表現(xiàn)為具有明顯的自律性電活動，是一個潛在的起搏部位。臨床研究表明，丹參注射液具有一定的抗心律失常作用，中藥丹參是草本唇形科鼠尾草屬植物，味苦、性寒，對多種原因?qū)е碌男穆墒С＞辛己玫姆乐涡Ч渥饔脵C制尚不明確。本實驗應(yīng)用常規(guī)細胞內(nèi)玻璃微電極記錄手段，觀察丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響作用，對臨床應(yīng)用丹參注射液治療心律失常，體現(xiàn)中藥治療優(yōu)勢具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 動物和試劑

0.3 ～0.4kg適齡豚鼠，雌雄不拘，由中國醫(yī)學科學院動物研究所提供;丹參注射液購自正大青春寶藥業(yè)有限公司(批號Z33020177);配制好的臺式灌流溶液(NaCl 130mmol/L，KCl 4mmol/L，CaCl22.5mmol/L，NaH2PO40.9mmol/L，MgSO40.5mmol/L，NaHCO320mmol/L，葡萄糖 5.5mmol/L，pH7.3 ～7.4)限當天使用。

1.2 儀器

RM-6240C型多道生理信號采集處理系統(tǒng)，成都儀器廠生產(chǎn);SDQ-4型三道電子刺激器，蚌埠實用技術(shù)研究所生產(chǎn);DWF-3型微電極放大器，軍事醫(yī)學科學院實驗儀器廠生產(chǎn);SS-202J型隔離器，成都儀器廠生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 標本制備 豚鼠速擊顱致昏，用開胸器在豚鼠4、5肋間迅速取出心臟，主動脈臺式液沖洗，主動脈后、左瓣之間迅速切開動脈壁，向右下將心室壁剪開，左右后三瓣膜保留完整，向下取含左心室流出道長約4mm組織。制好的左心室流出道標本用大頭針固定在灌流槽內(nèi)，用臺式液以10ml/min進行勻速灌流，灌流液充體積分數(shù)為95%O2和5%CO2，溫度維持在34℃ ±0.3℃。標本在臺式液中穩(wěn)定30min后實驗。

1.3.2 電位引導和觀測參數(shù) 以3mol/L KCL電極液注入玻璃微電極內(nèi)。微電極固定于左心室流出道自律細胞內(nèi)，記錄跨膜動作電位，穩(wěn)定10min進行實驗。由玻璃電極引導出動作電位，微電極放大器放大，輸入計算機觀察，同步記錄分析跨膜動作電位各項參數(shù)。實驗分組:正常臺式液灌流對照組、缺血臺式液灌流組和缺血臺式液+丹參注射液(0.25ml、0.5ml、1ml)組。

觀察跨膜動作電位4相自動除極速率(velocity of diastolic depolarization，VDD)，自發(fā)放電頻率(rate of pacemaker firing，RPF)，動作電位幅值(amplitude of action potential，APA)，0 相 最 大 除 極 速 率(maximal rate of depolarization，Vmax)，復(fù)極 50% 和80%時間(50﹪ and 80﹪ of duration of action potential，APD50and APD80)。

1.3.3 實驗過程和數(shù)據(jù)處理 玻璃微電極穩(wěn)定在左心室流出道自律細胞上10min左右，記錄正常的動作電位作為對照，然后用模擬缺血臺式液(NaCl 123mmol/L，KCl 8mmol/L，CaCl22.5mmol/L，NaH2PO40.9mmol/L，MgSO40.5mmol/L，NaHCO36mmol/L，乳酸鈉 20mmol/L，pH6.6 ～6.8)，灌流液充體積分數(shù)為95%N2和5%CO2，記錄動作電位參數(shù)變化，20min后依次用含有丹參注射液的臺式液灌流(每100ml臺式液中分別加入的丹參注射液0.25ml、0.5ml、1ml)，記錄不同濃度丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響。

數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Excel統(tǒng)計軟件進行，動作電位各觀察數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標準差(±s)表示，給藥前后各項指標采用自身配對t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 模擬缺血灌流液對豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響

表1顯示，用模擬缺血臺式液灌流后，左室流出道細胞 APD50、APD80均明顯縮短(P ＜0.05)，VDD、Vmax和RPF顯著變慢(P＜0.05或P＜0.01)。

2.2 丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響

表1顯示，模擬缺血臺式液灌流后，穩(wěn)定20min，依次用含有丹參注射液的臺式液灌流(每100ml臺式液中分別加入丹參注射液 0.25ml、0.5ml、1ml)，丹參注射液小劑量組與缺血對照組相比，各項指標差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);丹參注射液中等劑量組顯示，左室流出道細胞RPF變快(P＜0.05);丹參注射液大劑量組顯示，左室流出道細胞 APD50、APD80均明顯延長(P ＜0.05)，VDD、Vmax和RPF顯著變快(P＜0.05或P＜0.01)。

表1 丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響作用(±s，n=10)

表1 丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的影響作用(±s，n=10)

注:與對照組比較:*P＜0.05，＊＊P＜0.01;與缺血組比較:△P＜0.05，△△P＜0.01

VDD(mV/s)RPF(beats/min)APA(mV)Vmax(V/s)APD50(ms)APD80(ms)正 常 對 照 組 35.62±5.38 143.29±21.36 50.26±8.32 8.93±1.04 120.64±17.89 180.12±29.36缺血組 27.43±3.96* 108.38±17.23＊＊ 41.38±5.32* 6.02±0.87＊＊ 86.13±12.11* 169.23±31.47*丹參注射液組(0.25ml)28.14±3.23 112.33±12.51 41.06±7.58 7.13±0.48 89.17±10.38 169.98±21.11丹參注射液組(0.5ml)31.58±4.87 120.66±20.37△ 43.27±2.89 7.69±0.53 96.59± 9.86 171.79±18.54丹參注射液組(1 ml)34.96±4.55△ 142.36±17.29△△ 49.87±5.69△ 7.99±0.42△ 116.35±19.28△ 179.23±22.63△

3 討論

臨床研究發(fā)現(xiàn)，心肌缺血缺氧常誘發(fā)心律失常，特別是折返性心律失常，而一些折返性心律失常的發(fā)生也常與左心室流出道自律細胞電生理異常以及結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能異常有關(guān)。左心室流出道慢反應(yīng)自律細胞跨膜離子流基礎(chǔ)與竇房結(jié)起搏細胞類似。我教研室早期對左室流出道慢反應(yīng)自律細胞跨膜電位離子流的實驗分析表明，整個動作電位0期去極化離子流主要為鈣離子內(nèi)流和少量鈉離子內(nèi)流，復(fù)極化過程中起主導作用的是外流鉀離子;4期自動除極化主要是ICa-L參與和進行性衰減的鉀離子外流的存在;If電流參與起搏電流［1］。而左心室流出道慢反應(yīng)自律細胞動作電位呈現(xiàn)多種形態(tài)，即具有明顯的電生理異質(zhì)性［2］。機體電解質(zhì)紊亂、心肌細胞缺血缺氧以及藥物等因素均是心肌細胞發(fā)生電生理異質(zhì)性的誘發(fā)因素［3，4］。實驗研究表明，缺血時細胞內(nèi)pH值下降，胞內(nèi)酸化、缺血的同時伴發(fā)缺氧，細胞內(nèi)氧分壓降低，心肌細胞內(nèi)ATP逐漸耗竭，與此同時細胞內(nèi)Na+、Ca2+的濃度增加，L型鈣離子通道開放時程縮短，閉合時間加長，ICa-L減小［5］。

丹參早在《神農(nóng)本草經(jīng)》便有記載。臨床上經(jīng)常使用丹參注射液治療心臟疾病，特別是心肌缺血性心臟疾病。臨床與實驗研究均有報道，丹參注射液具有消炎、抗氧自由基生成、穩(wěn)定血脂、抗室性心律失常、抑制腫瘤細胞發(fā)育、增強機體免疫力等功能［6，7］。而丹參注射液治療特發(fā)性心律失常也越來越成為人們關(guān)注的熱點研究問題。近些年發(fā)現(xiàn)，丹參注射液可以用于臨床上難以確診和預(yù)防的折返性期前收縮、室性早搏、心室撲動等嚴重心律失常的預(yù)防治療。從本實驗結(jié)果來看，用模擬缺血臺式液灌流豚鼠左心室流出道組織后VDD和RPF明顯減慢，并隨著時間的延長有心律不規(guī)則現(xiàn)象發(fā)生;用中等劑量丹參注射液灌流后顯示，左室流出道細胞RPF變快;用丹參注射液大劑量組灌流后顯示，左室流出道細胞 APD50、APD80均明顯延長，VDD、Vmax和RPF顯著變快，且心律逐漸恢復(fù)正常。此結(jié)果證明了丹參注射液可以提高左心室流出道自律細胞的自律性，而此效應(yīng)具有明顯的劑量依賴性。因此推測，丹參注射液是通過影響ICa-L、抑制缺血后的鈣超負荷、減少動作電位平臺期鈣離子內(nèi)流、延長心肌細胞膜的Na+-Ca2+交換時間來發(fā)揮作用的。APD的縮短是折返性心律失常發(fā)生的電生理表現(xiàn)之一［8］，本實驗丹參注射液延長了缺血所導致的APD50、APD80的縮短，這種作用可能與其能在平臺期降低Ca2+的濃度、延長有效不應(yīng)期、降低異位節(jié)律發(fā)生率有關(guān)，從而顯示其能抗折返性心律失常的效應(yīng)。

綜上所述，本實驗的目的是研究丹參注射液對缺血豚鼠離體心肌細胞跨膜電位的干預(yù)作用及其抗心律失常的作用機制。結(jié)果表明，丹參注射液能夠削減缺血對心肌細胞的損害作用，降低缺血后心律失常的發(fā)生率，促進缺血后心臟正常生理功能的恢復(fù)，提示丹參注射液對缺血導致的左心室流出道慢反應(yīng)自律細胞的異常電生理所致的心律失常有一定作用。同時本實驗也可以為丹參注射液藥理機制研究和臨床心律失常中醫(yī)治療用藥打下一定基礎(chǔ)。

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