右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔心律失常及心肌組織CaMKⅡ表達(dá)的影響

劉旭東 趙亮 曹雪峰 胡杰

中圖分類號(hào) R541.7;R965 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408（2021）18-2209-09

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2021.18.06

摘 要 目的：研究右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔心律失常及心肌組織中鈣離子-鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）表達(dá)的影響。方法：將家兔隨機(jī)分為假手術(shù)組，模型組，右美托咪定低、中、高劑量組（10、25、50 μg/kg），CaMKⅡ抑制劑KN-93組（10 mg/kg）和右美托咪定高劑量+KN-93組（50 μg/kg+10 mg/kg），每組10只。除假手術(shù)組外，其余各組家兔均采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)復(fù)制心肌肥厚模型。術(shù)后，各給藥組家兔靜脈注射相應(yīng)劑量的右美托咪定或/和腹腔注射KN-93，假手術(shù)組和模型組家兔靜脈注射等體積生理鹽水，隔天給藥1次，連續(xù)給藥8周。末次給藥后，采用程序性刺激誘發(fā)室性心律失常，記錄各組家兔早期后除極（EAD）和尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過速（Tdp）的誘發(fā)率，檢測(cè)左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）和左心室縮短分?jǐn)?shù)（FS），記錄離體楔形心肌組織QT間期、跨室壁復(fù)極離散度（TDR）和內(nèi)、外膜心肌細(xì)胞跨膜動(dòng)作電位復(fù)極90%時(shí)程（APD90），測(cè)量并計(jì)算心臟質(zhì)量/體質(zhì)量比值（HW/BW）以及左心室壁厚度（LVT），檢測(cè)心肌細(xì)胞橫截面積以及心肌組織中心房鈉尿肽（ANP）和腦鈉肽（BNP） mRNA以及CaMKⅡ、磷酸化CaMKⅡ（p-CaMKⅡ）蛋白的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果：與假手術(shù)組比較，模型組家兔EAD、Tdp誘發(fā)率和HW/BW、LVT以及心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量和CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高，LVEF、FS均顯著降低，QT間期和內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著延長(zhǎng)，TDR顯著增加，心肌細(xì)胞橫截面積顯著增大（P<0.05）。與模型組比較，各給藥組家兔EAD、Tdp誘發(fā)率和HW/BW（右美托咪定低劑量組除外）、LVT（右美托咪定低劑量組除外）以及心肌組織中ANP mRNA（右美托咪定低劑量組除外）、BNP mRNA（右美托咪定低劑量組除外）的相對(duì)表達(dá)量和CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低，LVEF（右美托咪定低劑量組除外）、FS（右美托咪定低劑量組除外）均顯著升高，QT間期和內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著縮短，TDR均顯著減小，心肌細(xì)胞橫截面積（右美托咪定低劑量組除外）均顯著縮小（P<0.05），且右美托咪定高劑量組的改善效果優(yōu)于右美托咪定低、中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔上述指標(biāo)的改善更明顯（P<0.05）。結(jié)論：右美托咪定可降低心肌肥厚模型家兔心律失常的誘發(fā)率，改善其心肌肥厚，其機(jī)制可能與下調(diào)CaMKⅡ表達(dá)有關(guān)。

關(guān)鍵詞 右美托咪定;心肌肥厚;心律失常;鈣離子-鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ;家兔

Effects of Dexmedetomidine on Ventricular Arrhythmia in Myocardial Hypertrophy Model Rabbits and CaMKⅡ Expression in Cardiac Tissue

LIU Xudong1，ZHAO Liang2，CAO Xuefeng3，HU Jie1（1. Dept. of Anesthesiology， Chengde Central Hospital， Hebei Chengde 067024，China; 2. Dept. of Pharmacology，Chengde Medical College，Hebei Chengde 067050，China; 3. Dept. of Anesthesiology，the Affiliated Hospital of Chengde Medical College，Hebei Chengde 067020，China）

ABSTRACT? ?OBJECTIVE： To study the effects of dexmedetomidine on ventricular arrhythmia in myocardial hypertrophy model rabbits and the expression of calcium ion/calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ （CaMKⅡ） in myocardial tissue of rabbits. METHODS： The rabbits were randomly divided into sham operation group， model group， dexmedetomidine low-dose， medium-dose and high-dose groups （10， 25， 50 μg/kg）， CaMKⅡ inhibitor KN-93 group （10 mg/kg）， high-dose of dexmedetomidine+KN-93 group （50 μg/kg+10 mg/kg）， with 10 rabbits in each group. Except for the sham operation group， other groups received abdominal aortic coarctation to induce myocardial hypertrophy model. After surgery， administration groups were given relevant dose of dexmedetomidine or/and intraperitoneal injection of KN-93; sham operation group and model group were given constant volume of normal saline intravenously， once every other day， for consecutive 8 weeks. After last medication， programmed stimulation was used to induce ventricular arrhythmia. The induction rate of early posterior depolarization （EAD） and tip torsion type ventricular tachycardia （Tdp） were recorded. Left ventricular ejection fraction （LVEF） and left ventricular shortener fraction （FS） were measured. QT interval， transventricular wall repolarization dispersion （TDR） and transmembrane 90% action potential duration（APD90） of endocardial and epicardial cardiomyocytes in wedge-shaped myocardium were recorded. The ratio of heart weight to body weight （HW/BW） and the thickness of left ventricular wall （LVT） were measured and calculated. The cross-sectional area of cardiomyocytes， mRNA expression of ANP and BNP as well as protein expression of CaMKⅡ and p-CaMKⅡ in myocardial tissue was measured. RESULTS： Compared with sham operation group， the induction rate of EAD and Tdp， HW/BM， LVT， mRNA expression of ANP and BNP and protein relative expression of CaMKⅡ and p-CaMKⅡ in cardiac tissue were all increased significantly， while LVEF and FS were decreased significantly; QT interval， APD90 of endocardial and epicardial cardiomyocytes were all prolonged significantly; TDR was increased significantly， while cross-sectional area of cardiomyocytes was increased significantly in model group （P<0.05）. Compared with model group， induction rate of EAD and Tdp， HW/BW （except for dexmedetomidine low-dose group）， LVT （except for dexmedetomidine low-dose group）， mRNA relative expression of ANP （except for dexmedetomidine low-dose group） and BNP （except for dexmedetomidine low-dose group） as well as protein relative expression of CaMKⅡ and p-CaMKⅡ were all decreased significantly in administration groups; the levels of LVEF （except for dexmedetomidine low-dose group） and FS （except for dexmedetomidine low-dose group） were all increased significantly; QT interval， APD90 of endocardial and epicardial cardiomyocytes were shortened significantly; TDR and cross-sectional area of cardiomyocytes （except for dexmedetomidine low-dose group） were decreased significantly （P<0.05）; the improvement effects of dexmedetomidine high-dose group were significantly better than those of dexmedetomidine low-dose and medium-dose groups （P<0.05）. Compared with dexmedetomidine high-dose group and KN-93 group， the improvement of above indexes were all more significant in high-dose of dexmedetomidine+KN-93 group （P<0.05）. CONCLUSIONS： Dexmedetomidine can reduce the induction rate of ventricular arrhythmia and improve myocardial hypertrophy in myocardial hypertrophy model rabbits， the mechanism of which may be associated with down-regulation of CaMKⅡ expression.

KEYWORDS? ?Dexmedetomidine; Myocardial hypertrophy; Ventricular arrhythmia; CaMKⅡ; Rabbit

心肌肥厚是心肌梗死、心律失常等一系列心血管疾病的病理基礎(chǔ)，主要表現(xiàn)為心肌間質(zhì)增生和心室肌肥厚[1]。其中，心室肌肥厚隨病情的進(jìn)展容易誘發(fā)惡性心律失常，甚至誘發(fā)急性心肌梗死、猝死，嚴(yán)重影響患者的生命健康[2]。研究表明，肥厚心肌的心律失常與鈣調(diào)蛋白的激活密切相關(guān)[3]。鈣離子-鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）的活性在肥厚心肌組織中顯著增強(qiáng)，并可通過作用于L型鈣離子通道（LTCC），致使心肌細(xì)胞鈣離子（Ca2+）超載，進(jìn)而提高肥胖和高血脂患者惡性心律失常的發(fā)生率[4]。有研究報(bào)道，右美托咪定可以通過減弱LTCC電流來影響心肌肥厚和充血性心力衰竭患者的心肌收縮力和心臟電活動(dòng)，這一作用可能與其緩解心肌細(xì)胞的Ca2+超負(fù)荷相關(guān)[5]。多項(xiàng)臨床研究證明，右美托咪定可降低心臟病患者術(shù)后異位心動(dòng)過速和快速心律失常的發(fā)生率[6-8]?；诖耍狙芯恳孕募》屎衲Ｐ图彝脼閷?duì)象，以程序性刺激誘發(fā)室性心律失常，記錄其早期后除極（EAD）和尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過速（Tdp）的誘發(fā)率，檢測(cè)左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）和左心室縮短分?jǐn)?shù)（FS），同步記錄家兔離體楔形心肌組織QT間期、跨室壁復(fù)極離散度（TDR）和內(nèi)、外膜心肌細(xì)胞跨膜動(dòng)作電位復(fù)極90%時(shí)程（APD90），評(píng)價(jià)右美托咪定的抗心律失常作用;同時(shí)，檢測(cè)右美托咪定對(duì)家兔心肌細(xì)胞橫截面積以及心肌組織中心房鈉尿肽（ANP）、腦鈉肽（BNP） mRNA和CaMKⅡ、磷酸化CaMKⅡ（p-CaMKⅡ）蛋白表達(dá)的影響，為右美托咪定用于改善心肌肥厚致心律失常提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料

1.1 主要儀器

本研究所用主要儀器有：PowerPac型基礎(chǔ)電泳儀、Mini-protean型垂直板電泳槽、Trans-blot型電轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)、T100型聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）儀（美國(guó)Bio-Rad公司），YC-2型程控刺激器、RM6240B型多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)（成都儀器廠），Vevo 2100型小動(dòng)物心臟超聲儀（加拿大Visual Sonics公司），Omega Glum型凝膠成像系統(tǒng)（美國(guó)Aplegen公司），Simplicity型超純水機(jī)（美國(guó)Millipore公司），LSM 800型激光共聚焦顯微鏡（美國(guó)Zeiss公司）等。

1.2 主要藥品與試劑

右美托咪定原料藥（批號(hào)113775-47-6，純度99%）購(gòu)自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司;氯胺酮（批號(hào)K-003）、戊巴比妥鈉（批號(hào)57-33-0）、麥胚凝集素（WGA）原液（批號(hào)W11261）、4′，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）溶液（批號(hào)62248）、Trizol試劑盒（批號(hào)15596026）均購(gòu)自美國(guó)Invi- trogen公司;CaMKⅡ抑制劑KN-93原料藥（批號(hào)GC10629，純度>98.00%）購(gòu)自美國(guó)GlpBio公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒（批號(hào)K1691）購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher Scienti- fic公司;兔CaMKⅡ單克隆抗體（批號(hào)ab181052）、兔p-CaMKⅡ單克隆抗體（批號(hào)ab124880）、兔甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）單克隆抗體（批號(hào)ab8245）和辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔免疫球蛋白G（IgG）二抗（批號(hào)ab205718）均購(gòu)自美國(guó)Abcam公司;高鉀停跳液（批號(hào)PB155313）、臺(tái)式液（批號(hào)PB180338）均購(gòu)自武漢普諾賽生命科技有限公司;SYBR Premix Ex Taq試劑盒（批號(hào)RR820A）購(gòu)自寶日醫(yī)生物技術(shù)（北京）有限公司;RIPA裂解液（批號(hào)P0013B）、loading buffer（批號(hào)P0015F）、TBST洗滌液（批號(hào)ST673）均購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;化學(xué)發(fā)光試劑盒（批號(hào)sk16429）購(gòu)自美國(guó)Bio-Rad公司;其余試劑均為分析純或?qū)嶒?yàn)室常用規(guī)格，水為超純水。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

本研究所用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為成年雄性健康家兔，共70只，4～5月齡，體質(zhì)量為1.8～2.2 kg，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)為SYXK（京）2017-0033。所有家兔均自由攝食、飲水，飼養(yǎng)于室溫18～22 ℃、相對(duì)濕度40%～60%、每12 h光暗交替的環(huán)境中。本實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)承德醫(yī)學(xué)院動(dòng)物保護(hù)與使用委員會(huì)批準(zhǔn)，并按照《國(guó)家衛(wèi)生研究院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心小動(dòng)物區(qū)動(dòng)物使用》要求執(zhí)行。

2 方法

2.1 分組、造模與給藥

將家兔隨機(jī)分為假手術(shù)組，模型組，右美托咪定低、中、高劑量組，KN-93組和右美托咪定高劑量+KN-93組，每組10只。除假手術(shù)組家兔開腹但不行手術(shù)外，其余各組家兔均采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)復(fù)制心肌肥厚模型[以心臟質(zhì)量/體質(zhì)量比值（HW/BW）和左心室壁厚度（LVT）均升高視為造模成功][9]。術(shù)后，右美托咪定低、中、高劑量組家兔分別按10、25、50 μg/kg靜脈注射右美托咪定藥液（給藥劑量參考文獻(xiàn)[10]和預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置，以生理鹽水為溶劑），KN-93組家兔按10 mg/kg腹腔注射KN-93藥液（給藥劑量參考文獻(xiàn)[11]和預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置，以生理鹽水為溶劑），右美托咪定高劑量+KN-93組家兔同時(shí)靜脈注射右美托咪定藥液（50 μg/kg，以生理鹽水為溶劑）+腹腔注射KN-93藥液（10 mg/kg，以生理鹽水為溶劑），假手術(shù)組和模型組家兔靜脈注射與右美托咪定等體積的生理鹽水，隔天給藥1次，連續(xù)給藥8周。

2.2 家兔EAD和Tdp誘發(fā)率檢測(cè)

末次給藥后，用程控刺激器以2 000 ms的慢頻率程序電刺激誘發(fā)家兔心律失常，記錄各組家兔EAD和Tdp的誘發(fā)率。

2.3 家兔心臟超聲檢測(cè)

各組家兔在異氟烷吸入麻醉的情況下，經(jīng)胸部脫毛后仰面固定于心臟超聲平臺(tái)，運(yùn)用小動(dòng)物心臟超聲儀在左室乳頭肌的長(zhǎng)軸和短軸截面采集M-mode圖像，當(dāng)心率在400～450次/min時(shí)測(cè)量并計(jì)算LVEF、FS。

2.4 家兔離體楔形心肌組織標(biāo)本制備

每組隨機(jī)選取5只家兔，按照文獻(xiàn)[10]報(bào)道的方法制備離體楔形心肌組織標(biāo)本：家兔經(jīng)肝素化后，靜脈注射氯胺酮（30 mg/kg）進(jìn)行麻醉，隨后開胸快速取出其心臟，將心臟置于4 ℃臺(tái)式液中固定30 min，取出后用灌注頭經(jīng)冠狀動(dòng)脈左側(cè)回旋支插管，灌注高鉀停跳液，剪去未灌注的心肌組織，余下部分即為離體楔形心肌組織標(biāo)本。將該標(biāo)本置于4 ℃臺(tái)式液中，繼續(xù)經(jīng)冠狀動(dòng)脈灌注臺(tái)式液，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.5 家兔QT間期和跨膜動(dòng)作電位參數(shù)檢測(cè)

將起搏電極固定于各組家兔離體楔形心肌組織標(biāo)本的心內(nèi)膜側(cè)中部，采用脈寬1 ms、2倍閾電壓、基礎(chǔ)起搏周長(zhǎng)1 000 ms對(duì)心肌組織進(jìn)行連續(xù)起搏刺激，利用多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)記錄QT間期、TDR和內(nèi)、外膜心肌APD90。

2.6 家兔HW/BW、LVT檢測(cè)

稱定各組剩余5只家兔的體質(zhì)量（BW）后，靜脈注射戊巴比妥鈉（100 mg/kg）將其處死，取其心臟并稱定心臟質(zhì)量（HW），計(jì)算HW/BW;測(cè)量LVT并記錄。

2.7 家兔心肌細(xì)胞橫截面積檢測(cè)

采用WGA染色法進(jìn)行檢測(cè)。將“2.6”項(xiàng)下各組家兔心肌組織制成冷凍切片，用4%多聚甲醛溶液固定30 min，室溫孵育20 min，用磷酸鹽緩沖液（PBS，pH為7.3±0.1，下同）清洗后，在室溫避光條件下用WGA稀釋液（WGA原液與PBS體積比為1 ∶ 200）染色30 min;用PBS清洗后，以DAPI稀釋液（DAPI與PBS體積比為1 ∶ 2 000）染細(xì)胞核，室溫孵育20 min;用PBS清洗后，以50%甘油封片，低溫避光保存。在激光共聚焦顯微鏡下觀察并拍照（染色的部位是心肌細(xì)胞膜，呈綠色）。采用Image J v1.8.0軟件分析心肌細(xì)胞橫截面積。

2.8 家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA表達(dá)水平檢測(cè)

采用熒光定量PCR法進(jìn)行檢測(cè)。取“2.6”項(xiàng)下各組家兔米粒大小的心肌組織，破碎后，加入Trizol試劑裂解組織，提取總RNA，測(cè)定純度和濃度后，取總RNA 40 ng，按逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書操作以逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA，按照1 ∶ 35的體積比將cDNA與SYBR Premix Ex Taq混合，進(jìn)行PCR反應(yīng)。反應(yīng)條件如下：95 ℃預(yù)變性30 s;95 ℃變性5 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸40 s，共40個(gè)循環(huán)。反應(yīng)體系（10 μL）如下：上、下游引物（用無核酸酶水稀釋至 1 μmol/L）5 μL，cDNA-SYBR混合液（體積比1 ∶ 35）5 μL。ANP上游引物序列為5′-TGACGGACAAAAGCTGAGA-3′，下游引物序列為5′-CAGGGTGATGGAGAAGGAG-3′，產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為179 bp;BNP上游引物序列為5′-AAGGGAGAACACGGCAT-3′，下游引物序列為5′-CAGAGGATGGGAGTGACC-3′，產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為114 bp;18S rRNA上游引物序列為5′-AGGGGAGAGCGGGTAAGAGA-3′，下游引物序列為5′-GGACAGGACTAGGCGGAACA-3′，產(chǎn)物片段長(zhǎng)度為140 bp。以 18S rRNA為內(nèi)參，利用2-ΔΔCt法分析各組家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量。

2.9 家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白表達(dá)水平檢測(cè)

采用Western blot法進(jìn)行檢測(cè)。取“2.6”項(xiàng)下各組家兔左心室游離壁的心肌組織適量，用液氮混勻并研磨后，使用RIPA裂解液在冰上充分裂解提取蛋白，將蛋白與loading buffer混合并煮沸變性。取變性后的蛋白適量，經(jīng)十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后，濕法轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜上，用5%脫脂牛奶于室溫下封閉1 h;加入CaMKⅡ、p-CaMKⅡ、GAPDH一抗（稀釋度均為1 ∶ 1 000），4 ℃下孵育過夜;經(jīng)TBST洗滌液洗膜后，加入相應(yīng)二抗（稀釋度為1 ∶ 10 000），室溫孵育1 h;經(jīng)TBST洗滌液洗膜后，采用化學(xué)發(fā)光法顯影，并使用凝膠成像系統(tǒng)成像。采用Image J v1.8.0軟件對(duì)蛋白條帶的灰度值進(jìn)行分析，以目標(biāo)蛋白與內(nèi)參蛋白（GAPDH）條帶的灰度值比值作為目標(biāo)蛋白的相對(duì)表達(dá)量。

2.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)分析計(jì)量資料是否符合正態(tài)分布，采用單因素方差分析檢驗(yàn)其方差齊性。若數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布且方差齊，以x±s表示，采用SNK-q檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較;若不符合正態(tài)分布，則以中位數(shù)表示，采用非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。計(jì)數(shù)資料以率表示，采用χ 2檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié)果

3.1 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔EAD和Tdq誘發(fā)率的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔EAD和Tdp誘發(fā)率均顯著升高（P<0.05），且達(dá)到100%。與模型組比較，右美托咪定低、中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔EAD和Tdp誘發(fā)率均顯著降低（P<0.05），且右美托咪定高劑量組顯著低于右美托咪定低、中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔EAD和Tdp誘發(fā)率均顯著降低（P<0.05），詳見表1。

3.2 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔LVEF、FS的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔LVEF、FS均顯著降低（P<0.01）。與模型組比較，右美托咪定中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔LVEF、FS均顯著升高（P<0.05或P<0.01），且右美托咪定高劑量組顯著高于右美托咪定中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔LVEF、FS均顯著升高（P<0.05），詳見圖1。

3.3 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔QT間期、TDR和內(nèi)、外膜心肌APD90的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔QT間期和內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著延長(zhǎng)，TDR顯著增加（P<0.05）。與模型組比較，右美托咪定低、中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔QT間期和內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著縮短，TDR均顯著減小（P<0.05），且右美托咪定高劑量組QT間期、TDR均顯著短于或小于右美托咪定低、中劑量組，內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著短于右美托咪定低劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔QT間期和內(nèi)、外膜心肌APD90均顯著縮短，TDR顯著減?。≒<0.05）。與KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔QT間期和內(nèi)膜心肌APD90均顯著縮短（P<0.05），詳見表2。

3.4 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔HW/BW、LVT的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔HW/BW、LVT均顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，右美托咪定中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔HW/BW、LVT均顯著降低（P<0.05），且右美托咪定高劑量組上述指標(biāo)均顯著低于右美托咪定中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔HW/BW、LVT均顯著降低（P<0.05），詳見表3。

3.5 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔心肌細(xì)胞橫截面積的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔心肌細(xì)胞橫截面積顯著增大（P<0.01）。與模型組比較，右美托咪定中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌細(xì)胞橫截面積均顯著縮小（P<0.05），且右美托咪定高劑量組顯著小于右美托咪定中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌細(xì)胞橫截面積顯著縮?。≒<0.05），詳見圖2、圖3。

3.6 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA相對(duì)表達(dá)量的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高（P<0.01）。與模型組比較，右美托咪定中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低（P<0.05或P<0.01），且右美托咪定高劑量組BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著低于右美托咪定中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低（P<0.05），詳見圖4。

3.7 右美托咪定對(duì)心肌肥厚模型家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白相對(duì)表達(dá)量的影響

與假手術(shù)組比較，模型組家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高（P<0.05）。與模型組比較，右美托咪定低、中、高劑量組和KN-93組、右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低（P<0.05），且右美托咪定高劑量組顯著低于右美托咪定低、中劑量組（P<0.05）。與右美托咪定高劑量組和KN-93組比較，右美托咪定高劑量+KN-93組家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著降低（P<0.05），詳見圖5、表4。

4 討論

心肌肥厚是血壓升高和后負(fù)荷增加最初的生理代償反應(yīng)，也是許多心血管疾病的共同病理生理過程。有研究指出，腹主動(dòng)脈血管阻力上升可直接導(dǎo)致左心室后負(fù)荷上升，從而刺激心肌細(xì)胞導(dǎo)致心肌肥大[12]。因此，本研究采用腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)復(fù)制家兔心肌肥厚模型。ANP和BNP是由心臟分泌的激素，均有很強(qiáng)的排鈉、利尿、擴(kuò)張血管等作用。本研究結(jié)果顯示，腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)能誘導(dǎo)家兔心肌肥厚，并能顯著提高心肌組織中ANP、BNP mRNA的相對(duì)表達(dá)量，同時(shí)增加了HW/BW、LVT、LVEF、FS，增大了心肌細(xì)胞橫截面積，提示造模成功。

有研究表明，促進(jìn)心肌肥厚易感惡性心律失常的一種生理機(jī)制是心肌細(xì)胞復(fù)極時(shí)程延長(zhǎng)，TDR增加，從而誘發(fā)EAD和Tdq[13-15]。其中，EAD是指早期后除極，發(fā)生在動(dòng)作電位2相平臺(tái)期或3相早期的振蕩性電位變化[16]。Tdp指發(fā)生在QT間期延長(zhǎng)的基礎(chǔ)上連續(xù)5個(gè)或者以上的QRS波圍繞等電位且改變極性的頻率大于200次/min的多形性室性心動(dòng)過速[17]。EAD和Tdp是心肌肥厚患者經(jīng)常出現(xiàn)的心律失常類型，且EAD是Tdp的始發(fā)因素，其可折返使得Tdp維持，TDR增加提高了折返性心律失常的發(fā)生率[18]。有研究發(fā)現(xiàn)，心肌肥厚在心臟形態(tài)以及心功能改變的同時(shí)，還伴隨著心肌細(xì)胞的離子通道、膜電位的變化，主要表現(xiàn)為Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào)，QT間期和內(nèi)、外膜心肌細(xì)胞APD90均延長(zhǎng)，TDR增加[19]。本研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了這個(gè)結(jié)論，即與假手術(shù)組比較，模型組家兔不僅表現(xiàn)出QT間期和內(nèi)、外膜心肌細(xì)胞APD90均延長(zhǎng)，TDR增加，而且其EAD和Tdp的誘發(fā)率還達(dá)到了100%。

Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào)與心肌肥厚易感心律失常密切相關(guān)[20]。Ca2+是心肌細(xì)胞最重要的第二信使，在調(diào)節(jié)心肌收縮力相關(guān)基因表達(dá)和心肌肥厚、心律失常中具有重要作用[21]。研究證明，Ca2+通過流入LTCC和瞬時(shí)受體電位通道來激活病理性心肌肥大信號(hào)[22]。Ca2+通道阻滯劑維拉帕米可以通過下調(diào)LTCC上的α1C亞基，抑制心肌蛋白誘導(dǎo)的心肌肥大[23]。另有研究表明，EAD和Tdp的發(fā)生也與LTCC相關(guān)：一方面，心肌肥厚時(shí)心肌細(xì)胞腺苷三磷酸的合成減少，肌漿網(wǎng)對(duì)Ca2+的攝取減少，從而引發(fā)Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào);另一方面，LTCC開放可導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流增加，從而導(dǎo)致內(nèi)層心肌細(xì)胞復(fù)極時(shí)程的明顯延長(zhǎng)和TDR的增加[14]。Ca2+與鈣調(diào)蛋白（CaM）結(jié)合后，可激活下游的CaMKⅡ[24]。本研究結(jié)果顯示，與假手術(shù)組比較，模型組家兔EAD、Tdp的誘發(fā)率和心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相對(duì)表達(dá)量均顯著升高;與模型組比較，CaMKⅡ蛋白抑制劑KN-93能顯著降低模型家兔EAD、Tdp的誘發(fā)率。由此可見，CaMKⅡ是肥厚心肌中Ca2+穩(wěn)態(tài)失調(diào)與易感心律失常的主要信號(hào)分子。

右美托咪定作為臨床常用的麻醉輔助藥，是一種高效的α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，能夠有效地抑制交感神經(jīng)興奮，具有鎮(zhèn)痛、催眠的效果，還可有效抑制患者插管時(shí)的應(yīng)激反應(yīng)，是臨床麻醉和加強(qiáng)監(jiān)護(hù)病房（ICU）鎮(zhèn)靜的常用藥[25]。近年來研究表明，右美托咪定具有一定的抗炎作用，可以通過抑制Toll樣受體信號(hào)通路而緩解心肌缺血損傷，該藥的心肌保護(hù)作用可能與其調(diào)控Ca2+通道相關(guān)[26]。另有研究證實(shí)，右美托咪定可以通過上調(diào)Cx43的表達(dá)、抑制炎癥反應(yīng)和心肌纖維化而對(duì)心肌缺血模型大鼠發(fā)揮抗心律失常的作用[27]。臨床資料也證明，手術(shù)中使用右美托咪定可以減少患者發(fā)生心律失常的風(fēng)險(xiǎn)[28]?；诖耍狙芯繉⒂颐劳羞涠☉?yīng)用于心肌肥厚模型家兔，探索其對(duì)心肌肥厚易感心律失常以及對(duì)CaMKⅡ蛋白表達(dá)的影響。結(jié)果顯示，與模型組比較，右美托咪定可顯著下調(diào)模型家兔心肌組織中CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的表達(dá)，并可顯著降低家兔的LVEF、FS、HW/BW、LVT，縮短QT間期和內(nèi)、外膜APD90，減小TDR，降低EAD和Tdp的誘發(fā)率，且有劑量依賴性;右美托咪定高劑量+KN-93組上述指標(biāo)改善效果均普遍優(yōu)于右美托咪定高劑量組和KN-93組。這些數(shù)據(jù)證明右美托咪定逆轉(zhuǎn)心肌肥厚并且減少心律失常的發(fā)生與抑制CaMKⅡ的表達(dá)相關(guān)。

研究表明，CaMKⅡ可以通過自身磷酸化來發(fā)揮對(duì)Ca2+電流的易化作用，引起“鈣依賴性加強(qiáng)”現(xiàn)象，從而觸發(fā)室性心律失常[29]。Lai等[30]通過模擬拉伸激活通道電流誘導(dǎo)心肌細(xì)胞異常沖動(dòng)，在心肌細(xì)胞中觀察到穩(wěn)定的EAD，其中肌漿網(wǎng)Ca2+下降，鈣電流和APD持續(xù)上升。CaMKⅡ抑制肽可以通過平衡CaMKⅡ轉(zhuǎn)錄和開放LTCC通道來消除EAD[31]。因此本課題組推測(cè)，右美托咪定可能是通過抑制CaMKⅡ磷酸化、減少LTCC開放、抑制Ca2+內(nèi)流和內(nèi)向電流增加，從而抑制EAD增加、降低心肌肥厚發(fā)生心律失常的誘發(fā)率，但還需要更多的研究去證實(shí)。

綜上所述，右美托咪定可降低心肌肥厚模型家兔心律失常的誘發(fā)率，改善其心肌肥厚，其機(jī)制可能與下調(diào)CaMKⅡ的表達(dá)有關(guān)。

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（收稿日期：2021-06-09 修回日期：2021-08-23）

（編輯：鄒麗娟）