丹參酮ⅡA對肥厚心肌鉀離子通道的影響.pdf

1、研究背景與總體思路:
　　研究表明,在臨床工作中心律失常疾病發(fā)生的病理基礎(chǔ)與心肌肥厚密切相關(guān),已經(jīng)成為死亡的主要原因之一。資料顯示,惡性心律失常的病理生理基礎(chǔ)為離子通道功能的平衡失調(diào)。任何離子通道電流的異常均可影響正常動作電位的形成,導(dǎo)致各種心律失常的發(fā)生。鉀通道電流是心肌細(xì)胞動作電位復(fù)極的主要電流,對調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞動作電位2相平臺期的終止及3相復(fù)極化具有重要意義,在心律失常的發(fā)生和防治中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,成為近年來新型抗心律

2、失常藥物的研究重點之一。
　　經(jīng)過長期的臨床和實驗研究,人們發(fā)現(xiàn)中藥在抗心律失常和預(yù)防心臟猝死等方面具有獨特的功效。研究表明,丹參酮IIA具有擴張血管、降低血液粘滯度、改善微循環(huán)等藥理作用。目前抗心律失常藥對離子通道作用的研究大部分在正常心肌細(xì)胞上,病變的離子通道不同于正常通道,因此對病變通道的研究更符合臨床特點,更具有臨床指導(dǎo)意義。根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀與結(jié)果,本研究提出假設(shè):丹參酮IIA對肥厚心肌具有抗心律失常的作用。這一作用可能

3、是通過影響心肌細(xì)胞電壓依賴性鉀通道中快激活延遲整流鉀電流(Ikr)和慢激活延遲整流鉀電流(Iks)而實現(xiàn)的。
　　為了證實這一推測。本研究采用如下方案:
　　首先,通過對腹主動脈采用部分縮窄術(shù)制作肥厚心肌的動物模型,記錄心臟質(zhì)量( HW)、體質(zhì)量( BW)和左心室游離壁厚度( LVT),制作病理切片,HE染色,光鏡下觀察組織形態(tài)和纖維化程度,測定肥厚心肌細(xì)胞膜電容和心肌細(xì)胞動作電位時程,初步探討丹參酮IIA對肥厚心肌細(xì)胞的抗

4、心律失常作用。
　　其次,通過應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)觀察丹參酮IIA對腹主動脈縮窄高血壓豚鼠心肌細(xì)胞快激活電壓依賴性鉀通道(Ikr)和慢激活電壓依賴性鉀通道(Iks)的影響,從而初步在離子通道水平上研究丹參酮IIA的抗肥厚心肌的電生理機制。
　　第一部分:丹參酮IIA對肥厚心肌心律失常的作用
　　目的:
　　以腹主動脈部分縮窄術(shù)制備的心肌肥厚模型為研究對象,制作病理切片,HE染色,光鏡下觀察組織形態(tài)和纖維化程

5、度,測定肥厚心肌細(xì)胞膜電容和心肌細(xì)胞動作電位時程,初步探討丹參酮IIA對肥厚心肌細(xì)胞的抗心律失常作用。
　　方法:
　　豚鼠隨機分為假手術(shù)組、心肌肥厚組和丹參酮IIA組,每組15只。假手術(shù)組開腹但不行腹主動脈縮窄術(shù),心肌肥厚組和丹參酮IIA組采用腹主動脈縮窄術(shù)制備心肌肥厚模型。測心臟質(zhì)量( HW)、體質(zhì)量( BW)和左心室游離壁厚度( LVT)。采用全膜片鉗測定肥厚心肌細(xì)胞膜電容和心肌細(xì)胞動作電位時程。結(jié)果:
　　與假

6、手術(shù)組相比,丹參酮IIA組與心肌肥厚組HW、HW/BW及LVT值均明顯升高( P<0.05)。
　　與心肌肥厚組相比,丹參酮IIA組HW、HW/BW及LVT值均明顯減小( P<0.05)。
　　病理結(jié)果表明:與對照組相比,肥厚模型組心肌細(xì)胞直徑增大,排列不規(guī)整,細(xì)胞間質(zhì)纖維化。
　　全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄顯示,與假手術(shù)組相比,肥厚模型模型組心肌細(xì)胞的膜電容明顯升高,動作電位時程(APD)延長,丹參酮IIA顯著縮短肥大心肌

7、細(xì)胞APD的延長,降低膜電容(P<0.05)。
　　討論與結(jié)論:
　　在臨床工作中,人們可以發(fā)現(xiàn),與正常人群相比,心肌肥厚人群的心源性猝死率更高。資料表明,肥厚心肌患者猝死的發(fā)生機制可能和心律失常的發(fā)生存在極大的相關(guān)性。研究表明,心肌肥厚不光體現(xiàn)在心肌形態(tài)發(fā)生改變比如,心肌細(xì)胞體積的增大,還可以表現(xiàn)出心電生理的改變?nèi)缧募〖?xì)胞膜離子電流的變化。通過膜片鉗技術(shù)發(fā)現(xiàn),肥厚心肌細(xì)胞的動作電位時程(APD)明顯比正常心肌細(xì)胞延長,特別

8、在慢頻率刺激下表現(xiàn)得更加突出。文獻(xiàn)資料表明, EAD是Tdp的首發(fā)刺激條件,而在心肌肥厚中APD延長有助于增加EAD的發(fā)生率,因此肥厚心肌的APD延長會增加Tdp等惡性心律失常的發(fā)生。近年來研究認(rèn)為,本研究結(jié)果表明丹參酮IIA顯著縮短肥大心肌細(xì)胞APD的延長,降低膜電容,具有良好的抗心律失常作用。為了進(jìn)一步深入了解丹參酮IIA對肥厚心肌中鉀離子通道的影響,我們在下一部分的實驗研究中進(jìn)一步探討。
　　第二部分:丹參酮IIA抗肥厚心肌

9、心律失常的電生理機制
　　目的:
　　本部分研究以肥厚豚鼠心肌細(xì)胞為研究對象,檢測心肌細(xì)胞膜上電壓依賴性鉀通道中快激活成分(Ikr)、慢激活成分(Iks)電流、Ikr和Iks尾電流的變化,及丹參酮IIA藥物干預(yù)后心肌細(xì)胞Ikr、Iks電流的改變,從而在離子通道水平初步探討丹參酮IIA對肥厚心肌細(xì)胞抗心律失?？赡艿碾娚頇C制。
　　方法:
　　成功建立高血壓肥厚模型的豚鼠在術(shù)后4周隨機分為:未治療肥厚模型組和丹參酮

10、IIA組,丹參酮IIA組采用藥物干預(yù)8周。采用酶分離心肌細(xì)胞,選取紋理清晰、桿狀和大小適中的心肌細(xì)胞,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的全細(xì)胞膜片鉗進(jìn)行記錄電壓依賴性鉀通道中快激活成分Ikr和慢激活成分Iks電流及其尾電流密度的變化。
　　結(jié)果:
　　肥厚心肌病理生理改變
　　與假手術(shù)組相比,肥厚模型組和丹參酮IIA組的IVSTD、LVPWTD和LVMI均高于假手術(shù)組(P<0.05)。與肥厚模型組相比,丹參酮組IIA的IVSTD、LVPWTD

11、和LVM顯著降低(P<0.05)。
　　Ikr及其尾電流Ikr-tail的測定
　　當(dāng)電壓去極化至+20mv時,假手術(shù)組心肌Ikr及Ikr-tail電流密度分別為(1.29±0.10)pA/pF和(1.50±0.19)pA/pF。肥厚模型組Ikr及Ikr-tail電流均增強,分別增至(1.92±0.14)pA/pF和(2.23±0.15)pA/pF。而經(jīng)丹參酮IIA組干預(yù)的豚鼠,其心肌Ikr和Ikr-tail比肥厚模型組顯著

12、降低,降至(1.49±0.11)pA/pF和(1.80±0.20)pA/pF,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
　　Iks及其尾電流Iks-tail的測定
　　當(dāng)電壓去極化至+80mv時,假手術(shù)組和肥厚模型心肌Iks電流密度分別為(7.60±1.00)pA/pF和(13.79±0.20)pA/pF,經(jīng)丹參酮IIA干預(yù)后,電流密度降至(10.10±1.11)pA/pF(P<0.01);假手術(shù)組和肥厚模型心肌Ikr-tail電流

13、密度分別為(1.01±0.11)pA/pF和(1.46±0.15)pA/pF,丹參酮IIA組電流密度減少為(0.58±0.12)pA/pF(P<0.01)。
　　討論與結(jié)論:
　　在分子生物領(lǐng)域,鉀通道的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展,這些研究明確了鉀通道基因表達(dá)的特點和調(diào)控方式,為抗心律失常藥物的研究提供了研究方向。電壓依賴性鉀通道又稱延遲整流鉀電流,是心室復(fù)極期主要的外向鉀電流,主要影響復(fù)極3期,在平臺期也發(fā)揮作用。在去極化時

14、被激活,然后緩慢失活,根據(jù)其激活速度不同又分為快激活電壓依賴性鉀通道(Ikr)和慢激活電壓依賴性鉀通道(Iks)。病變心肌Ikr和Iks明顯上調(diào),可增加異位自律性,促使折返性心律失常的發(fā)生,導(dǎo)致快速性心律失常如心室纖顫等惡性心律失常的發(fā)生。在本實驗中,我們可以發(fā)現(xiàn)與假手術(shù)組相比較,肥厚心肌Ik和Iks離子流及其尾電流明顯增大,具有致心律失常性的離子通道病變的基礎(chǔ),這有助于了解心肌肥厚過程中心律失常的發(fā)生機制,為治療肥厚心肌心律失常的治療