劉 韜 石少波 胡 丹

Ryanodine 2型受體(RyR2)是心肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面調(diào)控收縮期Ca2+釋放的關(guān)鍵通道，其功能的完整性對(duì)維持心肌細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)及心臟正常的興奮-收縮偶聯(lián)至關(guān)重要[1]。既往研究發(fā)現(xiàn)，心力衰竭和心律失常等多種心血管疾病均伴隨有RyR2功能異常，具體表現(xiàn)為舒張期RyR2的異常開放或關(guān)閉不全引起Ca2+釋放，即舒張期Ca2+泄漏[2,3]。增加的舒張期Ca2+泄漏一方面導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平異常升高進(jìn)而引起后除極和鈣相關(guān)的心肌損傷，另一方面還降低了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣容量從而引起收縮期內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放減少及心肌細(xì)胞收縮功能不全[4，5]。因此，穩(wěn)定RyR2從而恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)正常鈣穩(wěn)態(tài)可能是心力衰竭和心律失常等心血管疾病治療的新靶點(diǎn)[6]。丹曲林是一種Ryanodine 1型受體(RyR1)穩(wěn)定劑，臨床上常用于惡性高熱和骨骼肌痙攣的治療。多項(xiàng)研究顯示丹曲林對(duì)RyR2同樣具有穩(wěn)定作用，且在多種心血管疾病模型中發(fā)揮保護(hù)作用[7～11]。

一、丹曲林與心律失常

在惡性高熱患者的治療過程中，臨床醫(yī)生發(fā)現(xiàn)丹曲林可有效抑制惡性高熱患者室上性與室性心律失常。這一現(xiàn)象促使研究者在20世紀(jì)80～90年代對(duì)丹曲林抗心律失常機(jī)制進(jìn)行了相關(guān)研究。Salata等[12]率先報(bào)道了丹曲林可延長狗心肌傳導(dǎo)纖維動(dòng)作電位(AP)及有效不應(yīng)期(ERP)，并壓低了動(dòng)作電位平臺(tái)期，他們認(rèn)為AP的延長與丹曲林同時(shí)抑制內(nèi)向與外向離子流有關(guān)，但對(duì)外向離子流抑制強(qiáng)于內(nèi)向離子流。同時(shí)Salata等[12]在該研究中還觀察到丹曲林抑制了異丙腎上腺素誘導(dǎo)的慢性反應(yīng)AP。慢性反應(yīng)AP是 L-型Ca2+電流(IL-Ca)激活引起的電活動(dòng)常被用于評(píng)價(jià)鈣通道阻滯劑抑制Ca2+內(nèi)流的有效性。因此Salata等[12]認(rèn)為丹曲林具有抑制IL-Ca的作用。隨后，Davidenko等[13]在兔房室結(jié)離體組織中同樣發(fā)現(xiàn)丹曲林具有IL-Ca抑制劑的相似作用，具體表現(xiàn)為丹曲林降低了房室結(jié)AP幅度、延長房室結(jié)傳導(dǎo)時(shí)間及增加房室結(jié)ERP，從而有效抑制房室結(jié)折返性心律失常。根據(jù)以上研究結(jié)果，這些研究者認(rèn)為丹曲林抑制惡性高熱患者心律失常的機(jī)制可能與其抑制IL-Ca從而改變心臟電生理特性有關(guān)。然而，Pong等[14]研究發(fā)現(xiàn)丹曲林對(duì)IL-Ca的影響與尼群地平和維拉帕米等經(jīng)典鈣通道阻滯劑比較作用十分微弱，提示可能存在其他機(jī)制與丹曲林的抗心律失常作用有關(guān)。由于當(dāng)時(shí)對(duì)心律失常發(fā)病機(jī)制認(rèn)識(shí)的局限性，早期的研究者未對(duì)丹曲林抗心律失常機(jī)制進(jìn)行深入研究。

近年來的基礎(chǔ)研究對(duì)心律失常發(fā)生的分子機(jī)制有了進(jìn)一步揭示，其中細(xì)胞內(nèi)鈣運(yùn)作異常被認(rèn)為與心律失常的發(fā)生密切相關(guān)。RyR2作為細(xì)胞內(nèi)鈣運(yùn)作的關(guān)鍵蛋白，其功能異常可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣失穩(wěn)態(tài)。丹曲林是目前唯一作用于RyR的臨床藥物，因其能穩(wěn)定RyR1而被用于惡性高熱和骨骼肌強(qiáng)直的治療?；谶@些原因，研究者猜測丹曲林的抗心律失常作用或許與其穩(wěn)定心臟RyR2，進(jìn)而修復(fù)細(xì)胞內(nèi)鈣運(yùn)作有關(guān)。Kobayashi等[9]率先報(bào)道了丹曲林可減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+泄漏，從而有效抑制RyR2R2474S/+基因敲除小鼠兒茶酚胺敏感性室性心動(dòng)過速。最近，Zamiri等[11]觀察到丹曲林可以增加心室顫動(dòng)模型動(dòng)物存活率并降低心室顫動(dòng)復(fù)發(fā)率，這一作用與丹曲林減少自發(fā)性鈣活動(dòng)進(jìn)而修復(fù)心肌細(xì)胞鈣運(yùn)作有關(guān)。在異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心力衰竭大鼠模型中，筆者觀察到丹曲林慢性作用可上調(diào)鈣運(yùn)作關(guān)鍵蛋白表達(dá)量、抑制心肌細(xì)胞Ca2+超載，進(jìn)而降低心力衰竭大鼠室性心律失常的易感性[7]。因此，修復(fù)心肌細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)可能是丹曲林抗心律失常作用的重要機(jī)制。

二、丹曲林與心力衰竭

既往研究者就丹曲林對(duì)心肌收縮功能的影響也開展了相關(guān)研究。在正常離體兔心房、豚鼠心室肌及大鼠乳頭肌組織中，研究者發(fā)現(xiàn)丹曲林具有輕微負(fù)性肌力的作用[15,16]。此外，Meyler等[17]研究發(fā)現(xiàn)丹曲林對(duì)心肌收縮功能的影響存在濃度依賴性，高濃度的丹曲林可抑制大鼠離體心臟心肌收縮力。在一些臨床病例報(bào)告中，研究者發(fā)現(xiàn)僅在高劑量使用或代謝消除減緩時(shí)，丹曲林才可引起心臟收縮力減弱[18]。此外，Salata 等[19]觀察到丹曲林對(duì)狗的普肯耶纖維具有負(fù)性變力作用，但對(duì)貓的心房和心室肌纖維收縮力均未有明顯的影響。因此，丹曲林對(duì)心肌收縮力的影響可能與藥物劑量及動(dòng)物種屬有關(guān)。

在心臟病理狀態(tài)下，RyR2功能異常相關(guān)的舒張期Ca2+泄漏可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+容量降低，后者可進(jìn)一步導(dǎo)致收縮期內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放減少。既往研究顯示，收縮期內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放減少與心力衰竭時(shí)心肌收縮力下降密切相關(guān)[3]。由于丹曲林具有穩(wěn)定RyR2減少舒張期Ca2+泄漏的作用，有研究者猜測丹曲林或許能改善心力衰竭時(shí)心肌收縮功能。Meissner等[16]首先報(bào)道了丹曲林可以減少終末期心力衰竭患者離體心室舒張期細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，進(jìn)而提高心肌對(duì)異丙腎上腺素引起的正性肌力反應(yīng)。隨后，Min等[20]研究發(fā)現(xiàn)丹曲林慢性干預(yù)可抑制心肌梗死大鼠心肌細(xì)胞的鈣穩(wěn)態(tài)異常，進(jìn)而改善心臟收縮功能。此外，在心室快速起搏誘導(dǎo)的心力衰竭犬模型中，4周的丹曲林治療抑制了心力衰竭犬心室肌細(xì)胞舒張期Ca2+泄漏從而增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+容量，并最終提高了心力衰竭犬心室肌細(xì)胞收縮力[8]。以上研究結(jié)果證實(shí)了丹曲林具有改善心力衰竭時(shí)心肌收縮力的作用，其機(jī)制可能與丹曲林修復(fù)心肌細(xì)胞正常鈣運(yùn)作有關(guān)。

三、丹曲林與心肌缺血再灌注損傷

心肌缺血再灌注時(shí)細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降，Na+-K+泵功能受到抑制。Na+-K+泵功能異?？蓪?dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Na+濃度升高，隨后激活Na+-Ca2+交換體引起Ca2+內(nèi)流。增加的Ca2+內(nèi)流促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+，進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載[21]。既往研究結(jié)果顯示，細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載與心肌缺血再灌注損傷有關(guān)[22]。鑒于此，減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放進(jìn)而降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平或有助于減弱心肌缺血再灌注損傷。RyR是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面主要的Ca2+釋放通道，丹曲林作為RyR穩(wěn)定劑，具有減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放的作用。早期的研究者就丹曲林能否減輕心肌缺血再灌注損傷進(jìn)行了探討。Balam等[23]研究發(fā)現(xiàn)，丹曲林干預(yù)不僅減少了心肌缺血再灌注大鼠血漿肌酸激酶(CK)和乳酸脫氫酶(LDH)水平還抑制了再灌注心律失常。與此同時(shí)，Yu等[24]報(bào)道了丹曲林預(yù)處理不僅減少了大鼠缺血再灌注離體心臟心室梗死面積，還降低了心肌LDH水平。此外，有研究者觀察到丹曲林預(yù)處理可促進(jìn)大鼠缺血再灌注離體心臟收縮功能的恢復(fù)并減少了心肌頓挫。以上這些研究總體上認(rèn)為丹曲林具有減輕缺血再灌注損傷的作用，其機(jī)制可能與丹曲林減輕缺血再灌注引起的細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載有關(guān)。

四、展 望

心血管疾病是21世紀(jì)影響人類健康的重要疾病，隨著人口老齡化的加劇，心血管疾病的發(fā)生率也隨之增長。由于心血管疾病患病人數(shù)眾多，藥物治療仍是主要的治療手段。雖然近年來心血管疾病藥物治療取得了很大的進(jìn)展，但心血管疾病的病死率仍很高。鑒于此，尋找心血管疾病藥物治療新靶點(diǎn)具有重大意義。心肌細(xì)胞鈣運(yùn)作是維持心臟正常生理功能的關(guān)鍵因素，近些年的研究顯示心肌細(xì)胞鈣運(yùn)作異常與心力衰竭、心律失常及缺血性心肌病等多種心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。針對(duì)異常鈣運(yùn)作進(jìn)行干預(yù)或許有助于這些心血管疾病的治療。臨床上尚未有直接作用于鈣運(yùn)作異常的心血管治療藥物。丹曲林是目前唯一作用于RyR的臨床藥物，其或許具有調(diào)控心肌細(xì)胞異常鈣運(yùn)作的作用?，F(xiàn)有的大量證據(jù)顯示丹曲林在多種心血管疾病動(dòng)物模型中具有抑制鈣運(yùn)作異常的作用[7～12]?，F(xiàn)已有丹曲林干預(yù)治療兒茶酚胺多形性室速患者惡性心律失常的臨床研究，在不久的將來丹曲林或許會(huì)應(yīng)用于其他心血管疾病的臨床治療。此外，針對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣運(yùn)作異常進(jìn)行干預(yù)或許是今后心血管疾病治療藥物開發(fā)的新方向。