溫曉競(jìng),張樂樂,栗魏彬,王曉義

(1.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2011級(jí)臨床本科6班，河北 張家口 075000；3.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2012級(jí)臨床本科8班，河北 張家口 075000)

參麥注射液對(duì)缺血家兔離體心室乳頭肌電生理效應(yīng)的影響

溫曉競(jìng)1,張樂樂2,栗魏彬2,王曉義3

(1.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2011級(jí)臨床本科6班，河北 張家口 075000；3.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2012級(jí)臨床本科8班，河北 張家口 075000)

目的 探討模擬缺血狀態(tài)下，參麥注射液對(duì)家兔離體心室乳頭肌細(xì)胞跨膜電位的干預(yù)作用。方法 采用細(xì)胞內(nèi)玻璃微電極記錄技術(shù)，描記心室乳頭肌細(xì)胞在正常灌流液、模擬缺血灌流液及模擬缺血灌流液+參麥注射液灌流情況下的跨膜電位曲線，測(cè)量RP、APA、Vmax、APD50、APD90和APD。結(jié)果 與正常灌流液組相比，模擬缺血灌流液灌流后，家兔離體心室乳頭肌細(xì)胞APD50、APD90和APD明顯縮短(P<0.05或P<0.01)，Vmax和APA顯著下降(P<0.05或P<0.01)，RP無明顯改變；加入?yún)Ⅺ溩⑸湟汗嗔骱?，APD50、APD90和APD明顯延長(zhǎng)(P<0.05或P<0.01)；RP、Vmax和APA無顯著變化。結(jié)論 參麥注射液能明顯影響家兔離體心室乳頭肌細(xì)胞在缺血缺氧情況下的跨膜電位。

參麥注射液；缺血；心室乳頭肌；電位

冠心病也稱缺血性心臟病，缺血性心臟病、心力衰竭和心源性休克等均易引發(fā)心律失常。目前，中藥復(fù)方以其穩(wěn)定的療效和較少的副作用在抗心律失常治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。參麥注射液(Shenmai injection,SMI)由紅參和麥冬組方而成，在臨床上各類心律失常的治療中取得了較好的療效[1]。我們觀察了家兔離體心室肌細(xì)胞在缺血缺氧灌流時(shí)的電位改變及參麥注射液對(duì)其干預(yù)作用，以期從心臟電生理特性方面探討參麥注射液的抗心律失常機(jī)制，為其更廣泛地應(yīng)用于臨床提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器、藥品和試劑

RM6280C型多道生理信號(hào)采集處理系統(tǒng)(成都儀器廠)；SWF-1B型高阻抗微電極放大器(成都儀器廠)；YC-2型程控刺激器(成都儀器廠)；WD-1型微電極拉制儀(成都儀器廠)；HS-4(B)型恒溫水浴槽(成都儀器廠)；BT50-1J型蠕動(dòng)泵(保定蘭格恒流泵有限公司)；BS-600 LI電子天平(上海有聲衡器有限公司)。

參麥注射液(神威藥業(yè)有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字：Z13020888，批號(hào)：11122523，每支10 mL，含紅參、麥冬各1 g)；氯化鈉(NaCl)、氯化鈣(CaCl2)、氯化鉀(KCl)、氯化鎂(MaCl)、葡萄糖(glucose)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4)、乳酸鈉(C3H5NaO3)、碳酸氫鈉(NaHCO3)等試劑均為化學(xué)分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

健康新西蘭白兔，雌雄不拘，體質(zhì)量2.0～2.5 kg，購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。實(shí)驗(yàn)前描記家兔心電圖，正常者進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。

1.3 灌流液配制

①改良Locke液(mmol·L-1)：NaCl 157，KCl 5.6，CaCl22.1，NaHCO31.8，glucose 5.6，pH7.4，灌流之前加glucose，灌流液中持續(xù)通以純O2；②模擬缺血灌流液(mmol·L-1)：NaCl 134.3，KCl 5.4，CaCl21.8，MgCl20.5，NaHCO31.8，NaH2PO40.9，乳酸鈉 20.2，pH6.8[2]；③模擬缺血+參麥注射液灌流液：在模擬缺血灌流液中加入?yún)Ⅺ溩⑸湟?，?00 mL灌流液中加入2.5 mL參麥注射液，含有人參和麥冬各0.25 g。

1.4 標(biāo)本制備和灌流方法

家兔擊顱致昏后，迅速打開胸腔，剪開心包，暴露心臟，從心臟背側(cè)剪斷相連的各血管，取出心臟，使用改良Locke液經(jīng)冠狀動(dòng)脈沖洗心臟，洗凈后轉(zhuǎn)入標(biāo)本制備槽內(nèi)。用眼科剪自心底向心尖方向沿室間溝剪開右心室，選擇分支少的柱狀乳頭肌制備標(biāo)本[3]。標(biāo)本采用恒溫恒速灌流，灌流液溫度維持在(36.5±0.5) ℃，灌流速度為5 mL·min-1。

1.5 實(shí)驗(yàn)過程和動(dòng)物分組

將玻璃微電極內(nèi)充滿KCl(3 M)溶液，尖端直流阻抗為10～20 MΩ，固定在推進(jìn)器上，銀絲電極插入KCl溶液中。心室乳頭肌標(biāo)本固定在灌流槽底部的硅膠片上，穩(wěn)定20 min后開始實(shí)驗(yàn)。緩慢調(diào)節(jié)推進(jìn)器，使玻璃微電極緩慢下移，當(dāng)電極刺入細(xì)胞時(shí)，掃描線迅速下移，顯示細(xì)胞的跨膜靜息電位，此時(shí)停止推進(jìn)，采用刺激器觸發(fā)心室乳頭肌細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位，待穩(wěn)定后，采集圖形，測(cè)得數(shù)據(jù)為正常對(duì)照組。然后采用模擬缺血灌流液灌流，連續(xù)記錄20 min，作為模型組；之后加入?yún)Ⅺ溩⑸湟哼M(jìn)行灌流，連續(xù)采集20 min動(dòng)作電位圖形，測(cè)得數(shù)據(jù)為參麥注射液組。

1.6 觀測(cè)指標(biāo)

心室乳頭肌細(xì)胞靜息電位(resting potential,RP)、動(dòng)作電位幅值(amplitude of action potential,APA)、0期最大除極速率(maximal rate of depolarization of phase 0,Vmax)、復(fù)極50%時(shí)間(duration of 50% repolarization of action potential,APD50)、復(fù)極90%時(shí)間(duration of 90% repolarization of action potential,APD90)和動(dòng)作電位時(shí)程(duration of action potential,APD)。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

家兔心室乳頭肌細(xì)胞在正常灌流液中穩(wěn)定20 min后，描記正常靜息電位和動(dòng)作電位圖形，然后模擬缺血灌流液灌流，與正常對(duì)照相比，10 min后，Vmax顯著減慢(P<0.05)；APA在灌流15 min后明顯減小(P<0.05)；APD50從缺血灌流5min時(shí)即顯著縮短(P<0.05)，APD90和APD 10 min后均明顯下降(P<0.05)，減小程度隨時(shí)間推移加大(P<0.01)；RP變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與缺血模型組相比，加入?yún)Ⅺ溩⑸湟汗嗔骱?，APD50和APD90在10 min后顯著延長(zhǎng)(P<0.05或P<0.01)，APD在20 min時(shí)明顯延長(zhǎng)(P<0.05)；參麥注射液灌流對(duì)RP、Vmax和APA的影響不明顯(P>0.05)(表1)。

注：與對(duì)照組相比*P<0.05，**P<0.01；與模型組相比#P<0.05，##P<0.01

3 討 論

參麥注射液是由麥冬和紅參加工精制而成的中成藥，臨床應(yīng)用較廣泛。臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)參麥注射液不但可抑制腫瘤生長(zhǎng)，而且在腫瘤患者化療過程中能有效干預(yù)化療藥物的毒性，改善肝功能，并且能夠升高患者的血象，增強(qiáng)免疫功能。參麥注射液在輔助治療慢性阻塞性肺病時(shí)，具有降低患者血液高凝狀態(tài)、減少血栓形成及增加氧供、改善患者低氧狀態(tài)的功能。由于人參和麥冬的主要功效是補(bǔ)氣、養(yǎng)陰、生津，故參麥注射液最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是治療心血管疾病。通過多例臨床觀察發(fā)現(xiàn)，參麥注射液能明顯提高充血性心力衰竭患者的心臟功能；而且在急性心肌梗死的輔助治療中也收到良好療效；另外參麥注射液還可以擴(kuò)張冠脈，增加心肌氧供，改善心肌能量代謝，減輕血液流變學(xué)改變，從而對(duì)心肌梗死患者溶栓后的心肌缺血再灌注損傷起到有效的防治作用；在低血壓患者的佐治中參麥注射液還能有效升高血壓；臨床醫(yī)師治療各種原因?qū)е碌男穆墒Сr(shí)也常用參麥注射液作為輔助藥物[4]。我們?cè)趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中也證實(shí)了其在減輕急性心肌梗塞后心室重構(gòu)、改善心功能及減輕心肌缺血再灌注損傷中的作用[5-6]。

本實(shí)驗(yàn)觀察到，心室乳頭肌細(xì)胞在模擬缺血灌流情況下，Vmax和APA明顯減小，APD顯著縮短，這些變化可能與Na+、K+和Ca2+電流改變相關(guān)。心室肌細(xì)胞AP的除極過程主要為INa通道開放，導(dǎo)致Na+大量?jī)?nèi)流，INa通道激活快，失活也快，稱為快鈉通道。在心室肌細(xì)胞復(fù)極早期開放的通道主要為Ito通道，形成瞬時(shí)外向K+電流；平臺(tái)期形成的原因主要是ICa,L通道介導(dǎo)的內(nèi)向L型Ca2+電流和IK通道介導(dǎo)的外向延遲整流K+電流，另外還有IK1通道介導(dǎo)的內(nèi)向整流K+電流；L型Ca2+通道的失活和外向IK1電流的逐漸增強(qiáng)是復(fù)極末期的產(chǎn)生原因[7]。有實(shí)驗(yàn)觀察到缺氧可使心室肌細(xì)胞的快鈉電流密度明顯減小，快鈉電流顯著減弱[8]。缺血缺氧還可以提高持續(xù)性鈉電流，導(dǎo)致心律失常。介導(dǎo)持續(xù)性鈉電流的鈉通道為慢通道，激活和失活速度均比快鈉通道慢得多[9]。另外，心肌細(xì)胞在缺血缺氧時(shí)，能量代謝障礙，ATP合成減少，導(dǎo)致ATP敏感性K+通道開放增加，ATP敏感性K+電流明顯增強(qiáng)[10]。同時(shí)，缺氧通過抑制電壓依賴式Ca2+通道，使L型Ca2+電流減弱[11]。在模擬缺血灌流液中加入?yún)Ⅺ溩⑸湟汉?，觀察到心室乳頭肌細(xì)胞動(dòng)作電位時(shí)程顯著延長(zhǎng)，可能與參麥注射液能有效減輕心室肌細(xì)胞線粒體損傷，改善其功能，使ATP合成增加，從而抑制ATP敏感性K+通道的激活，使ATP敏感性K+電流減弱有關(guān)[12]。APD縮短可使心室肌有效不應(yīng)期變短，容易形成激動(dòng)折返，誘發(fā)心律失常，參麥注射液的干預(yù)可明顯減輕缺血缺氧時(shí)心室肌APD的改變，可能是其抗心律失常的機(jī)制之一。

綜上所述，參麥注射液能夠顯著影響家兔心室乳頭肌細(xì)胞在缺血缺氧情況下的電生理改變，為進(jìn)一步探討參麥注射液的抗心律失常機(jī)制、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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[責(zé)任編輯：李薊龍 英文編輯：謝利峰]

Electrophysiological Effects of Shenmai Injection on Ischemic Ventricular Papillary Muscle Cells in Rabbit

WEN Xiao-jing1,ZHANG Le-le2，LI Wei-bin2，et al

(1.Department of Physiology,Hebei North University,Zhangjiaokou 075000,Hebei China;2.Clinical Undergraduate Class 6，Grade 2011,Hebei North University,Zhangjiakou 075000,Hebei China)

Objective To study the effects of Shenmai injection on transmembrane potential of simulated ischemic ventricular muscle cells in vitro in rabbit.Methods Intracellular microelectrode technique was used to record transmembrane potentials of ventricular papillary muscle which were first perfused with normal perfusion solution,then with the simulated ischemia perfusion solution,and finally,Shenmai injection was added.Computer continuous recording method was adapted and the potential changes were simultaneously observed.RP,APA,Vmax,APD50,APD90and APD of transmembrane potentials of ventricular papillary muscle cells were measured.Results Compared with those of control group,APA,Vmax,APD50,APD90and APD of ventricular muscle cells perfused with ischemia perfusion solution decreased significantly(P<0.05 orP<0.01);RP did not change significantly.With the Shenmai injection perfusion added,APD50,APD90and APD extended obviously(P<0.05 orP<0.01);Shenmai injection had no significant effect on RP,Vmax and APA.Conclusion Simulated with ischemia perfusion solution,the transmembrane potentials of ventricular papillary muscle cells in rabbit change significantly.Shenmai injection can obviously affect the electrophysiological changes.

Shenmai injection；ischemia；ventricular papillary muscle；potential

河北省教育廳青年基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：2011203)

溫曉競(jìng)(1973-)，女，河北張家口人，醫(yī)學(xué)碩士，副教授，主要研究方向：心臟電生理及中藥對(duì)心臟的保護(hù)作用。

R 285.5

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2015.06.016

來稿日期：2015-09-07