M型鉀離子通道開放劑對心肺復(fù)蘇大鼠心肌的保護作用

王瑞剛，趙春香，李月蘭，齊海濤，張 磊，石秋艷

(1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科重癥病房，河北 唐山 063000；2.河北省保定市第七醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，河北 保定 072150；3.中國人民解放軍國際和平醫(yī)院急診科，河北 石家莊 050082)

·論著·

M型鉀離子通道開放劑對心肺復(fù)蘇大鼠心肌的保護作用

王瑞剛1，趙春香1，李月蘭2，齊海濤2，張 磊3，石秋艷1

(1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科重癥病房，河北 唐山 063000；2.河北省保定市第七醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，河北 保定 072150；3.中國人民解放軍國際和平醫(yī)院急診科，河北 石家莊 050082)

目的探討M型鉀離子通道開放劑對心肺復(fù)蘇大鼠心肌的保護作用。方法將健康Wistar大鼠60只采用隨機數(shù)字表法分為假手術(shù)組(A組)、心臟驟停復(fù)蘇組(B組)、M型鉀離子通道開放劑干預(yù)組(C組)各20只，按心肺復(fù)蘇后自主循環(huán)恢復(fù)6 h、12 h、24 h、48 h、72 h，每組分別處死大鼠4只，采集心肌標(biāo)本，檢測心肌指標(biāo)(超氧化物歧化酶、丙二醛、心肌肌鈣蛋白T)，并觀察心臟結(jié)構(gòu)(左心室容積、心室間隔厚度)。結(jié)果組間比較：B組在所有時點超氧化物歧化酶較A組降低，C組較B組升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；組內(nèi)比較：B組和C組在12 h、24 h逐漸下降，48 h和72 h逐漸升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組間比較：B組在所有時點心肌丙二醛、心肌肌鈣蛋白T、左心室容積、心室間厚度較A組升高，C組只有24 h心室間厚度高于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；組內(nèi)比較：B組和C組心肌丙二醛、心肌肌鈣蛋白、C組的左心室容積在12 h、24 h逐漸升高，48 h和72 h逐漸下降，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論M型鉀離子通道開放劑可減輕心肺復(fù)蘇大鼠的心肌損傷，具有良好的心肌保護作用。

心肺復(fù)蘇術(shù)；M型鉀離子通道開放劑；大鼠

心臟驟停是臨床常見的惡性疾病之一，是造成心臟性猝死的主要病因，心肺復(fù)蘇是治療心臟驟停的常用方法，但術(shù)后復(fù)蘇成功率和遠期生存質(zhì)量仍不容樂觀[1-2]。造成患者預(yù)后較差的原因與機體組織器官缺血缺氧時間長短和自主循環(huán)恢復(fù)后繼發(fā)的缺血再灌注密切相關(guān)。諸多研究顯示，心肌指標(biāo)(超氧化物歧化酶、丙二醛、心肌肌鈣蛋白T)在缺血再灌注損傷中發(fā)揮著重要作用[3-4]。本研究旨在探討M型鉀離子通道開放劑對心肺復(fù)蘇大鼠心肌的保護作用，報道如下。

1 材 料 與 方 法

1.1 實驗藥品及儀器 尼可地爾(北京四環(huán)科寶制藥有限公司, 國藥準字H20120070，規(guī)格12mg)，戊巴比妥( 廣東邦民制藥廠有限公司，國藥準字H44021888，規(guī)格1mL:0.1g)，乳酸鈉林格氏液(四川科倫藥業(yè)股份有限公司，國藥準字H20055488，規(guī)格500mL)，維庫溴銨(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，國藥準字H20133079，規(guī)格4mg)，腎上腺素(武漢遠大制藥集團有限公司，國藥準字H42021700，規(guī)格1mL:1mg)，肝素(常州千紅生化制藥有限公司 ，國藥準字H32022088 ，規(guī)格2mL:1.25萬U)。超氧化物歧化酶試劑盒、丙二醛試劑盒、心肌肌鈣蛋白T試劑盒(南京建成生物工程所)。心電圖機(ECG-1350C型十二道自動分析心電圖機，日本)，呼吸機(TKR-200C型小動物呼吸機，中國)，離心機(GL-25MS型高速冷凍離心機，中國)，天平(AUW220型分析天平，日本)，組織搗碎機(DS-1高速組織搗碎機，中國)。

1.2 實驗動物及分組 健康Wistar大鼠60只，體質(zhì)量210～240g，購自于蘭州大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗動物中心，合格證SCXR(甘)(2016-0007)。采用隨機數(shù)字表法分為假手術(shù)組(A組)、心臟驟停復(fù)蘇組(B組)、M型鉀離子通道開放劑干預(yù)組(C組)，每組20只。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。

1.3 方法 建立模型：健康Wistar大鼠，參照參考文獻的方法制作窒息性心跳驟停模型。實驗前禁食12h，不禁水。腹腔注射戊巴比妥40mg/kg麻醉，此后以10mg·kg-1·h-1針狀電極置于皮下，監(jiān)測心電圖。分別行氣管切開插管和右側(cè)股動、靜脈置管術(shù)。氣管插管后連接TKR-200C小動物呼吸機，行高頻噴射通氣，吸入空氧混合氣(O2濃度50%)，通氣頻率60次/min，通氣壓力<0.02mPa，根據(jù)血氣分析結(jié)果調(diào)節(jié)通氣頻率，維持PaCO235～45mmHg。經(jīng)右股靜脈輸注乳酸鈉林格氏液0.01mL·g-1·h-1，股動脈接換能器監(jiān)測動脈壓和采集動脈血樣(同時補足同量生理鹽水或林格氏液)穩(wěn)定10min。復(fù)蘇液：NaHCO31mmol/kg混合腎上腺素40μg/kg。窒息前5min靜脈注射維庫溴銨0.1mg/kg、肝素500U/kg。夾閉氣管導(dǎo)管直至心電圖和有創(chuàng)動脈監(jiān)測示心電機械分離或心電活動消失，且平均動脈壓(meanarterialpressure,MAP)<15mmHg，8min后經(jīng)右股靜脈插管注入復(fù)蘇液，同時開放氣道，行機械通氣(呼吸機參數(shù)：100%純氧)，并行心外按壓(按壓頻率160次/min，深度為胸廓前后徑的1/3)，動脈波形恢復(fù)且MAP>40mmHg為按壓有效，自主循環(huán)恢復(fù)(MAP>60mmHg，HR>250次/min)為復(fù)蘇成功。死亡或復(fù)蘇時間超過10min的大鼠剔除本研究，重新補充。1h后結(jié)扎動靜脈，縫合皮膚，拔出氣管插管，完成窒息性心跳驟停復(fù)蘇模型。

當(dāng)大鼠窒息時間達到1min時，分別在常規(guī)心肺復(fù)蘇前，給予假手術(shù)組和心臟驟停復(fù)蘇組大鼠經(jīng)股靜脈注射生理鹽水1mL，M型鉀離子通道開放劑干預(yù)組大鼠經(jīng)股靜脈注射M型鉀離子通道開放劑1mL。按心肺復(fù)蘇后自主循環(huán)恢復(fù)6h、12h、24h、48h、72h，每組分別處死大鼠4只，采集心肌標(biāo)本，檢測心肌指標(biāo)(超氧化物歧化酶、丙二醛、肌鈣蛋白T)，并觀察心臟結(jié)構(gòu)(左心室容積、心室間隔厚度)。其中心肌指標(biāo)嚴格按照試劑盒說明書進行操作。心臟結(jié)構(gòu)需要解剖大鼠心臟后，檢測得出結(jié)果。

1.4 評定標(biāo)準 心臟驟停標(biāo)準[5]：心電圖顯示全心停搏，未見脈性電活動，動脈搏動消失，MAP<10mmHg。自主循環(huán)恢復(fù)標(biāo)準[6]：出現(xiàn)室上性節(jié)律，包括竇性、房性、交界性心律，MAP>20mmHg，且持續(xù)5min以上。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，計量資料比較分別采用F檢驗和SNK-q檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 3組心肌超氧化物歧化酶比較 組間比較：B組在所有時點中，超氧化物歧化酶明顯低于A組，而C組明顯高于B組，但低于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較：A組在所有時點變動不大，各時點間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；B組和C組超氧化物歧化酶在6～24h逐漸降低，48h后逐漸升高，12h、24h、48h和72h低于6h，B組24h低于12h，48h和72h高于24h，C組24h和48h低于12h，72h高于24h，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表 1。

表1 3組超氧化物歧化酶比較Table 1 Comparison of superoxide dismutase among three groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較 aP<0.05與6 h比較 bP<0.05與12 h比較 cP<0.05與24 h比較 dP<0.05與48 h比較(SNK-q檢驗)

2.2 3組心肌丙二醛比較 組間比較：B組在所有時點中，心肌丙二醛明顯高于A組，而C組明顯低于B組，但高于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較：A組在所有時點變動不大，各時點間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義P>0.05)；B組和C組12 h、24 h、48 h和72 h心肌丙二醛均高于6 h，24 h、48 h和72 h 高于12 h，48 h和72 h 低于24 h，72 h 低于48 h，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組丙二醛比較 Table 2 Comparison of MDA among three groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較 aP<0.05與6 h比較 bP<0.05與12 h比較 cP<0.05與24 h比較 dP<0.05與48 h比較(SNK-q檢驗)

2.3 3組心肌肌鈣蛋白T比較 組間比較：B組在所有時點中，心肌肌鈣蛋白T明顯高于A組，而C組明顯低于B組，但仍高于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較：A組在所有時點變動不大，各時點間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義P>0.05);B組24 h、48 h和72 h心肌肌鈣蛋白T高于6 h，24 h和48 h高于12 h，72 h低于24 h，C組24 h、48 h和72 h高于6 h，24 h高于12 h,72 h低于24 h，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 3組肌鈣蛋白T比較Table 3 Comparison of cardiac troponin T among three groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較 aP<0.05與6 h比較 bP<0.05與12 h比較 cP<0.05與24 h比較 dP<0.05與48 h比較(SNK-q檢驗)

2.4 3組左心室容積比較 組間比較：B組在所有時點中，左心室容積明顯高于A組，而C組明顯低于B組，但高于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較：A組和B組在所有時點變動不大，各時點間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義P>0.05);C組24 h高于6 h和12 h，48 h和72 h低于24 h，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 3組左心室容積比較Table 4 Comparison of left ventricular volume among three groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較 aP<0.05與6 h比較 bP<0.05與12 h比較 cP<0.05與24 h比較(SNK-q檢驗)

2.5 3組心室間隔厚度比較 組間比較：B組在所有時點中，心室間隔厚度明顯高于A組，而C組只在24 h明顯高于A組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較：A組、B組和C組在所有時點變動不大，各時點間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義P>0.05)。見表5。

表5 3組心室間隔厚度比較 Table 5 Comparison of ventricular septal thickness among three groups

*P<0.05與A組比較 #P<0.05與B組比較(SNK-q檢驗)

3 討 論

心臟驟停是指各種原因引起的心臟突然停止跳動，有效泵血功能消失，引起全身嚴重缺氧、缺血，是臨床上最危重的急癥之一，必須爭分奪秒積極搶救，才有希望改善患者的預(yù)后。心臟驟停時肌質(zhì)網(wǎng)中存儲的鈣離子釋放，細胞外鈣離子可經(jīng)破壞的細胞膜進入心肌細胞，肌質(zhì)鈣離子濃度增加，造成鈣超載，導(dǎo)致心肌損傷，并引發(fā)惡性循環(huán)，加重心功能不全的發(fā)生，患者會出現(xiàn)不同程度的鉀離子流失[7-8]。心臟復(fù)蘇是臨床治療心臟驟停的常用方法。

M型鉀離子通道開放劑作用于機體后，能導(dǎo)致細胞膜超極化和動作電位時間縮短，降低鈣內(nèi)流，使心肌發(fā)生節(jié)能效益，并能保護心肌免于缺血時鈣超載所致的不可逆損害。其通道的通透特異性允許鉀離子通過質(zhì)膜,而阻礙其他離子通透，特別是鈉離子，這些通道一般由兩部分組成:一部分是通道區(qū),選擇并允許鉀離子通過,而阻礙鈉離子；另一部分是門控開關(guān),根據(jù)環(huán)境中的信號而開關(guān)通道,在缺血預(yù)適應(yīng)中發(fā)揮重要的作用。尼可地爾作為ATP敏感的鉀離子通道開放劑，可以選擇性地開放線粒體上的ATP敏感的鉀離子通道，起到藥物性預(yù)適應(yīng)的作用，能改善臨床癥狀并預(yù)防缺血對心肌細胞的損傷。因而認為，尼可地爾可以在降低心肌耗氧的同時，增加心肌的供氧量，改善心肌缺血[9-10]。

本研究結(jié)果顯示，B組和C組隨自主循環(huán)恢復(fù)時間延長，心肌超氧化物歧化酶呈先降低后升高態(tài)勢，最低點在24 h；心肌丙二醛、心肌肌鈣蛋白T、左心室容積、心室間隔厚度呈先升高后降低態(tài)勢，最高點在24 h；B組在自主循環(huán)恢復(fù)的不同時間點(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌超氧化物歧化酶低于A組，而C組經(jīng)M型鉀離子通道開放劑的干預(yù)，各時間點的超氧化物歧化酶均較B組明顯升高，B組在自主循環(huán)恢復(fù)的不同時間點(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌丙二醛、心肌肌鈣蛋白、左心室容積、心室間隔厚度高于A組；C組在自主循環(huán)恢復(fù)的不同時間點(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)低于B組；C組在自主循環(huán)恢復(fù)的不同時間點(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌丙二醛、心肌肌鈣蛋白、左心室容積、心室間隔厚度高于A組。表明M型鉀離子通道開放劑可減輕心肺復(fù)蘇大鼠的心肌損傷，具有良好的保護作用。相關(guān)指標(biāo)意義分析如下：超氧化物歧化酶能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，超氧化物歧化酶是氧自由基的自然天敵[11]，是機體內(nèi)氧自由基的頭號殺手，常用于對缺血、出血性心、腦等重要臟器病傷(或手術(shù)治療后)引發(fā)的繼發(fā)性(自由基)過氧化損傷及其自由基清除藥物治療效果的監(jiān)測，以指導(dǎo)臨床制定相應(yīng)的自由基清除干預(yù)對策及最佳治療時間窗的確立，它對自由基繼發(fā)損傷病情的診斷、自由基清除效果跟蹤以及預(yù)后判斷和評估等具有重要參考價值。而自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)，氧化終產(chǎn)物為丙二醛，引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，具有細胞毒性，從而影響線粒體呼吸鏈復(fù)合物及線粒體內(nèi)關(guān)鍵酶活性[12]。丙二醛作為膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物之一，可加劇細胞膜的損傷，故在衰老生理和抗性生理研究中丙二醛含量是一個常用指標(biāo)，可通過丙二醛了解膜脂過氧化的程度，以間接測定膜系統(tǒng)受損程度。

肌鈣蛋白是肌肉收縮的調(diào)節(jié)蛋白。心肌肌鈣蛋白T是原肌球蛋白結(jié)合亞基,以復(fù)合物和游離的形式存在于心肌細胞胞質(zhì)中，當(dāng)心肌損傷發(fā)生時，心肌肌鈣蛋白T釋放進入血液，其水平變化可直接反映出心肌細胞損傷程度[13]。左心室容積是衡量左心室功能的重要指標(biāo)之一，通過比較舒張末期和收縮末期容積還可計算射血分數(shù)、每搏排出量、心排出量等指標(biāo)。心室間隔厚度也可在一定程度上反映出心肌損傷程度。因此認為，M型鉀離子通道開放劑可減輕心肺復(fù)蘇大鼠的心肌損傷，具有良好的保護作用，是否適用于臨床治療心臟驟停患者的心肺復(fù)蘇，仍有待進一步研究。

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(本文編輯：許卓文)

ProtectiveeffectofMtypepotassiumchannelopenerinmyocardiumofcardiopulmonaryresuscitationrats

WANGRui-gang1,ZHAOChun-xiang1,LIYue-lan2,QIHai-tao2,ZHANGLei3,SHIQiu-yan1

(1.DepartmentofNeurologyIntensiveCareUnits,AffiliatedHospitalofNorthChinaUniversityofScienceandTechnology,HebeiProvince,Tangshan063000，China；2 .DepartmentofIntensiveMedicine,theSeventhHospitalofBaoding,HebeiProvince,Baoding072150，China；3.DepartmentofEmergency,BethuneInternationPeaceHospitalofPLA,Shijiazhuang050082，China)

ObjectiveTo explore the protective effect of M-type potassium channel opening agent on myocardium of cardiopulmonary resuscitation rats.MethodsA total of 60 healthy Wistar rats were randomly divided into sham operation group(group A), cardiac resuscitation group(group B), M-type potassium channel opener intervention group(group C), and there were 20 rats in each group. Four rats were sacrificed in each group at 6 h, 12 h, 24 h, 48 h and 72 h after cardiopulmonary resuscitation recovery. The myocardium samples were collected, the myocardial parameters(superoxide dismutase, malondialdehyde, cardiac troponin T) were detected, and the cardiac structure(left ventricular volume, ventricular septal thickness) were observed.ResultsCompared with group A, the levels of superoxide dismutase at any time point in group B were all lower, and those in group C were higher than group B , the difference were significant(P<0.05). Both in group B and in group C, the levels of superoxide dismutase at 12 h and 24 h were all decreased gradually, but were increased at 48 h and 72 h, and the difference were significant(P<0.05). The levels of malondialdehyde , cardiac troponin T, left ventricular volume, and ventricular tachycardia at any time point in group B were higher than those in group A, and those in group C were lower than group B. The ventricular septal thickness of group C was thicker than that of group A 24 h after operation. Both in group B and in group C, the levels of malondialdehyde and cardiac troponin T at 12 h and 24 h were increased gradually, but were decreased at 48 h and 72 h. And the left ventricular volume were the same changes in group C. The difference were significant(P<0.05).ConclusionM-type potassium channel opener can protect myocardial cells and reduce the impairment on myocardial of cardiopulmonary resuscitation rats.

cardiopulmonaryresuscitation；Mtypepotassiumchannelopener;rats

R605.974

A

1007-3205(2017)10-1127-05

2017-04-18；

2017-05-26

王瑞剛(1974-)，男，河北正定人，華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院主任醫(yī)師,副教授，醫(yī)學(xué)碩士，從事神經(jīng)內(nèi)科疾病診治研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.10.003