胰高血糖素樣肽－1受體激動劑Exendin－4在大鼠缺血性室性心律失常中的作用1）

張 凱，彭碧文

胰高血糖素樣肽－1（GLP－1）是一種在攝入食物時由腸道內(nèi)的L細(xì)胞分泌的鬧常態(tài)，主要用于降低血糖素激素，目前被認(rèn)為可以用于有效管理和控制的2 型糖尿?。淮送?，Exendin－4（Ex－4）作為一種胰高血糖素樣肽－1受體激動劑，含有39個氨基酸，可以通過激動胰高血糖素樣肽－1受體，增加胰腺泡細(xì)胞內(nèi)cAMP的水平，對VIP受體和功能沒有影響［1］。胰高血糖素樣肽－1與Ex－4 均可以在心血管系統(tǒng)疾病中有效發(fā)揮保護(hù)作用［2－5］。Chinda等［6］實驗發(fā)現(xiàn)，二肽基肽酶－4抑制劑作為一種可以延緩胰高血糖素樣肽－1降解的藥物，在心肌缺血過程中可以有效發(fā)揮抗心律失常作用，胰高血糖素樣肽－1 及其激動劑Ex－4均有可能在缺血性心律失常中發(fā)揮重要保護(hù)作用。線粒體ATP敏感性鉀通道（KATP）在心肌缺血再灌注損傷中有效發(fā)揮缺血預(yù)處理和藥物預(yù)處理的調(diào)節(jié)器或觸發(fā)器作用［7－9］。KATP是在急性心肌梗死中可以有效發(fā)揮抗心律失常作用，而這一作用機(jī)制可能與其能觸發(fā)和調(diào)節(jié)缺血預(yù)處理及藥物預(yù)處理的作用相關(guān)［10－12］。本實驗建立大鼠心肌梗死模型，探究GLP－1受體激動劑Ex－4是否可以在心肌缺血過程中有效發(fā)揮抗室性心律失常作用，而這一作用機(jī)制是否與線粒體KATP通道的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)有待探討。

1 材料與方法

1.1 動物分組與模型建立 雄性SD 大鼠（由武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院動物實驗中心提供），體重250g～300g，共40只，隨機(jī)分成以下4組。缺血組（MI）：大鼠經(jīng)股靜脈注射1 mL 生理鹽水，10 min后行冠狀動脈左前降支（LAD）結(jié)扎30min；Ex－4＋缺血組（MI＋Ex－4）：Ex－4（5μg／kg，購于美國Sigma公司）溶解于生理鹽水后經(jīng)大鼠股靜脈注入［13］，1h后LAD 30 min；5－羥基葵酸＋Ex－4＋缺血組：Ex－4（5μg／kg）溶液后經(jīng)大鼠股靜脈注入，50min后經(jīng)大鼠對側(cè)股靜脈注入線粒體ATP敏感性鉀通道抑制劑5－羥基葵酸（5HD，10 mg／kg，購于美國Sigma公司），10 min后LAD 結(jié)扎；5－羥基葵酸＋缺血組（MI－5－HD）：大鼠經(jīng)股靜脈注射5－羥基葵酸（10mg／kg），10min后行冠狀動脈左前降支結(jié)扎30min。用20%烏拉坦腹腔麻醉大鼠，氣管插管連接動物呼吸機(jī)，造成MI。心電圖I、Ⅱ、aVL 導(dǎo)聯(lián)ST 段抬高及心肌表面局部由紅潤變成紫紺，則MI模型成功。

1.2 室性心律失常分類 根據(jù)Lambeth評分規(guī)則［11，12］對缺血性室性心律失常進(jìn)行分類：明確提前的QRS波群定義為室性早搏（VEBs）；連續(xù)4個或4個以上的VEBs，且頻率大于靜息竇性心率者，為室性心動過速（VT）；心室顫動（VF）為不可辨認(rèn)的低電壓QRS波群。其他如二聯(lián)律、成對VEBs、三連VEBs等均按VEBs計算。VF可持續(xù)或自動轉(zhuǎn)復(fù)為竇性心律，其中導(dǎo)致大鼠死亡的VF或持續(xù)時間大于5min的VF稱為不可逆性VF。

1.3 室性心律失常的時間和次數(shù) 根據(jù)心電圖記錄，計數(shù)VEBs、VT 和VF的發(fā)生次數(shù)。分別測量VT 和VF 的持續(xù)時間并將兩者相加，即為VT＋VF持續(xù)時間。

1.4 室性心律失常的嚴(yán)重程度評分 在30 min缺血期間，僅有（0～50）個VEBs計0 分；有（50～500）個VEBs計1 分；有5 0 0個以上VEBs或1陣自動轉(zhuǎn)復(fù)性VT或VF計2分；有（2～30）陣自動轉(zhuǎn)復(fù)性VT 和（或）VF 計3分；有30陣以上自動轉(zhuǎn)復(fù)性VT 和（或）VF計4分；有不可逆性VF計5分。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 SPSS1 7.0軟件包分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間均數(shù)比較采用方差分析，組間率的比較采用卡方檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 各組大鼠血流動力學(xué)情況 缺血30 min后，各組大鼠心率（HR）與平均動脈血壓（MBP）均低于缺血前，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。詳見表1。

表1 各組缺血前后心率和平均動脈壓比較

表1 各組缺血前后心率和平均動脈壓比較

組別 n 缺 血 前 HR（次／分）缺血后 缺血前MBP（mmHg）缺血后MI組 10 395±16 390±15 98±7 92±9 MI－Ex－4組 10 396±17 390±14 97±6 90±11 MI－Ex－4－5－HD組 10 397±14 392±20 95±9 90±13 MI－5－HD組 10 398±18 390±21 97±10 92±11

2.2 各組大鼠的缺血性室性心律失常情況 大鼠MI模型中，嚴(yán)重室性心律失常的峰值在冠狀動脈結(jié)扎（5～25）min后出現(xiàn)。

2.2.1 各組大鼠缺血性VT 和VF 的發(fā)生率 MI組比較，與MI＋Ex－4組大鼠室顫發(fā)生率顯著降低（1／10，10%vs 7／10，70%，P＜0.05）；同時，兩組間室速的發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（90%，9／10vs 10／10，100%）。然而，與MI＋Ex－4 組比較，5－HD能 顯 著 消 除GLP－1 受 體 激 動 劑Ex－4 的 抗 缺 血 性 室 顫作用（6／10，60%）有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜0.05）。與MI組比較，5－HD本身并不影響缺血性VT 和VF 的發(fā)生率（P＞0.05，見圖1）。

圖1 VT 和VF發(fā)生率

2.2.2 各組大鼠缺血性VT＋VF的持續(xù)時間 與MI組比較，在MI＋Ex－4組的大鼠缺血性VT＋VF的持續(xù)時間顯著減少（24.8s±10.5svs 78.4s±21.9s，P＜0.05）。然而，與MI＋Ex－4組比較，應(yīng)用5－HD 能顯著消除Ex－4減少VT＋VF 持續(xù)時間的作用（71.3s±19.7svs 24.8s±10.5s，P＜0.05）。同時，與MI組比較，5－HD本身并不影響缺血性VT 和VF的持續(xù)時間（P 均＞0.05，見圖2）。

圖2 VT＋VF的持續(xù)時間、VT＋VF、VEBs發(fā)生次數(shù)

2.2.3 各組大鼠發(fā)生缺血性VT＋VF和VEBs的次數(shù)情況與MI組比較，在MI＋Ex－4組的大鼠每分鐘發(fā)生缺血性VT＋VF和VEBs的次數(shù)（19.8±9.8 ＆2.2±0.9vs 45.5±11.3 ＆6.9±1.9）（P＜0.05）。然而，與MI＋Ex－4組比較，應(yīng)用5－HD能顯著消除Ex－4 減少每分鐘發(fā)生缺血性VT＋VF 和VEBs次數(shù)（41.4±7.9＆7±2.1vs19.8±9.8＆2.2±0.9，P ＜0.05）。同時，與MI組比較，5－HD本身并不影響每分鐘發(fā)生缺血性VT＋VF和VEBs的次數(shù)（P＞0.05）。

2.2.4 各組大鼠的缺血性室性心律失常嚴(yán)重程度 與MI組比較，MI＋Ex－4組缺血室性心律失常嚴(yán)重程度明顯減輕，［3（中位數(shù)），2.25～3.00（四分位數(shù)間距）vs 4，4.00～4.00，P ＜0.0 5］。與MI＋Ex－4組比較，應(yīng)用5－HD能顯著消除Ex－4減輕大鼠缺血性室性心律失常的嚴(yán)重程度（P＜0.05）。同時，與MI組比較，5－HD 本身并不影響大鼠缺血室性心律失常的嚴(yán)重程度（P＞0.05）。

3 討 論

本研究顯示，GLP－1受體激動劑Ex－4可以有效減輕大鼠的缺血性室性心律失常。應(yīng)用線粒體ATP 敏感性鉀通道抑制劑5－羥基葵酸可以顯著消除Ex－4的抗缺血性室性心律失常作用。表明GLP－1受體激動劑Ex－4有效減輕大鼠的缺血性室性心律失常的作用可能與調(diào)節(jié)線粒體ATP 敏感性鉀通道的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)。

GLP－1與GLP－1受體激動劑均可以有效減輕缺血再灌注心肌損傷并顯著改善心功能［2－5，14］。Chinda等［6］研究表明，有效延長的降解時間可以顯著增強(qiáng)在心肌梗死過程中GLP－1的心肌保護(hù)作用，并促進(jìn)GLP－1縮短心肌的有效不應(yīng)期，減少室早的發(fā)生次數(shù)以及增加室顫閾值，從而發(fā)揮抗缺血性室性心律失常作用。在本研究中，應(yīng)用GLP－1受體激動劑Ex－4在不顯著影響大鼠的血流動力學(xué)情況下，也可以有效發(fā)揮抗大鼠缺血性室性心律失常作用。此外，Yamamoto 等［14］研究表明，應(yīng)用GLP－1受體激動劑Ex－4可以呈劑量依賴性增加血壓和心率，這種增加血壓和心率的作用在（40～50）min可以恢復(fù)基礎(chǔ)值。而在本研究中，應(yīng)用在缺血前50 min注射Ex－4，待血流動力學(xué)恢復(fù)正常后行LAD 結(jié)扎，所以在本實驗中注射Ex－4并沒有顯著影響大鼠在心肌梗死過程中的血流動力學(xué)。

在心肌缺血過程中，通過激活線粒體ATP敏感性鉀通道可以有效顯著線粒體的鈣超載并維持線粒體的鈣穩(wěn)態(tài)［15－17］；同時，線粒體的鈣穩(wěn)態(tài)在維持細(xì)胞液中游離鈣離子穩(wěn)態(tài)過程中發(fā)揮重要作用，有效阻止缺血誘導(dǎo)細(xì)胞液中的游離鈣離子超載；細(xì)胞液中的游離鈣離子超載在缺血誘導(dǎo)的室性心律失常中發(fā)揮重要作 用［18，19］。本 研 究 表 明，GLP－1受 體 激 動 劑Ex－4 有 效 減 輕大鼠的缺血性室性心律失常的作用可能與調(diào)節(jié)線粒體ATP 敏感性鉀通道的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)。

GLP－1 受 體 激 動 劑Ex－4 可 以 有 效 減 輕 大 鼠 的 缺 血性室性心律失常。同時，應(yīng)用線粒體ATP敏感性鉀通道抑制劑5－羥基葵酸可以顯著消除Ex－4的抗缺血性室性心律失常的作用。但是，其涉及的具體作用機(jī)制、臨床意義、Ex－4對心肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平以及通道的影響還有待進(jìn)一步探究。

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