賴燕秋 王振亞 周振 周麗平 孟冠南 余鋰鐳 江洪

內(nèi)皮素-1(ET-1)是一種具有強(qiáng)烈縮血管作用的物質(zhì),主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞合成并分泌。在正常生理狀態(tài)下ET-1的血漿濃度極低,然而當(dāng)機(jī)體在缺氧、缺血等病理狀態(tài)下時(shí),血漿ET-1水平會(huì)顯著增高[1]。研究發(fā)現(xiàn),下丘腦室旁核(PVN)中ET-1水平的增加會(huì)激活中樞交感神經(jīng),導(dǎo)致心臟交感神經(jīng)傳入反射的增強(qiáng)[2]。右側(cè)星狀神經(jīng)節(jié)(RSG)是交感神經(jīng)系統(tǒng)支配心臟的重要組成部分,其發(fā)出的節(jié)后神經(jīng)纖維直接支配心臟并參與心臟生理功能的調(diào)節(jié)[3]。RSG的過度激活是誘發(fā)不適當(dāng)性竇性心動(dòng)過速(inappropriate sinus tachycardia,IST)的重要環(huán)節(jié)[4]。因此,筆者推測ET-1可能通過激活RSG在IST的發(fā)生與發(fā)展中起到重要作用。本研究中,筆者將適量ET-1局部注入RSG中,觀察其對RSG功能和神經(jīng)活性的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及處理 本實(shí)驗(yàn)過程經(jīng)武漢大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)審核并批準(zhǔn)。12只健康雄性成年犬(18～22 kg)來自武漢大學(xué)人民醫(yī)院動(dòng)物中心,被隨機(jī)均分為ET-1組(n＝6)和對照組(n＝6)。所有犬均用3%戊巴比妥鈉靜脈麻醉(30 mg/kg),并每小時(shí)追加3%戊巴比妥鈉2 mg·kg－1以維持麻醉狀態(tài)。在通風(fēng)環(huán)境下行氣管插管并連接呼吸機(jī)。開通右側(cè)股動(dòng)靜脈通道,經(jīng)右側(cè)股靜脈持續(xù)滴入生理鹽水;經(jīng)左側(cè)股動(dòng)脈置入鞘管,連接壓力換能器監(jiān)測血壓。于犬的四肢表面分別貼上電極片,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測體表標(biāo)準(zhǔn)心電圖。所有信號均接入多導(dǎo)電生理系統(tǒng)(Lead7000,錦江電子,成都,四川)監(jiān)測生命體征。

1.2 ET-1注射及生理鹽水注射 將ET-1(Enzo-Biochem,Inc.,紐約,美國)溶解于0.9%生理鹽水中使其濃度為0.15μmol/ml,并儲(chǔ)存于－20℃?zhèn)溆?。于犬右?cè)胸第三、四肋之間行開胸術(shù),暴露RSG,解剖學(xué)位置見圖1。于直視下向RSG中緩慢注射ET-1溶液或生理鹽水。ET-1組向RSG中注射0.1 ml ET-1(0.15μmol/ml),而向?qū)φ战MRSG內(nèi)注射等量0.9%生理鹽水。

圖1 犬右側(cè)開胸直視圖

1.3 RSG功能測定 將一根刺激導(dǎo)線(直徑0.1 mm)一端連于Grass刺激儀(Grass-S88,Grass Instruments,Quincy,MA),另一端放置于RSG表面。在RSG不同部位發(fā)放15 V的高頻電刺激(HFS:頻率為20 Hz,脈寬為0.1 ms)30 s,隨后觀察刺激RSG不同部位時(shí)的竇性心律(SR)改變(圖2)。將刺激時(shí)SR改變最大的點(diǎn)作為固定刺激導(dǎo)線的位點(diǎn)[5]。在基礎(chǔ)狀態(tài)和局部微注射30 min后分別記錄用不同電壓(5、10、15、20 V)刺激RSG引起的SR變化,以最大SR改變反應(yīng)RSG的功能。

圖2 RSG刺激前后犬的體表Ⅱ?qū)?lián)心電圖示意圖

1.4 RSG神經(jīng)活性測定 將3個(gè)涂鎢微電極并列固定于輕型固定器上,同時(shí)調(diào)整微電極的尖端使其之間的距離約為2～3 mm,并插入RSG中以接觸神經(jīng)元。電極的另一端連接Power Lab神經(jīng)活性記錄儀(8/35,AD Instruments,Australia)。在基礎(chǔ)狀態(tài)和局部RSG微注射30 min后分別記錄RSG神經(jīng)活性,持續(xù)1 min。最后使用labChart Pro軟件對RSG神經(jīng)節(jié)的放電頻率和振幅進(jìn)行分析[6]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理 本實(shí)驗(yàn)所有計(jì)量資料均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用Graphpad5.0系統(tǒng)進(jìn)行處理。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或配對t檢驗(yàn)對組間或組內(nèi)的差異進(jìn)行比較。將差異有顯著性定義為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 兩組RSG功能的比較 與基礎(chǔ)狀態(tài)相比,ET-1組注射ET-1 30 min后HFS刺激RSG所引起的最大SR改變顯著增強(qiáng)(P＜0.05),而對照組注射生理鹽水30 min后最大SR改變未見明顯變化(P＞0.05)。干預(yù)30 min后,ET-1組最大SR改變顯著高于對照組(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組在不同水平刺激電壓下基礎(chǔ)狀態(tài)和ET-1干預(yù)30 min后的最大心率變化幅度/%

2.2 兩組RSG神經(jīng)活性的比較 與基礎(chǔ)狀態(tài)相比,ET-1組中注射ET-1 30 min后RSG神經(jīng)元放電頻率和振幅均顯著增加(P＜0.05),而對照組注射生理鹽水30 min后RSG的神經(jīng)活性頻率和振幅均無明顯改變(P＞0.05)。干預(yù)30 min后,ET-1組RSG神經(jīng)活性顯著高于對照組(P＜0.05)。見圖3與表2。

圖3 RSG神經(jīng)活性的典型圖

表2 兩組干預(yù)對RSG神經(jīng)放電頻率和振幅的影響

3 討論

Fujiki等[7]通過對單側(cè)星狀神經(jīng)節(jié)阻滯術(shù)后心率變異性的分析證實(shí)了自主神經(jīng)支配竇房結(jié)主要是通過RSG實(shí)現(xiàn)的。筆者前期研究也發(fā)現(xiàn)刺激RSG可增強(qiáng)竇房結(jié)的電活動(dòng),引起竇性心率加快[8]。這些研究均提示RSG與竇性心律緊密相關(guān)。Zhou等[4]通過對RSG與右前神經(jīng)節(jié)叢之間的神經(jīng)節(jié)間纖維進(jìn)行高頻電刺激,在動(dòng)物身上模擬出了IST的表現(xiàn),提示過度的RSG交感活性輸出可能與IST密切相關(guān)。

大量研究表明,ET-1與交感神經(jīng)系統(tǒng)作用密切[2,9]。Chen等[2]將一定量外源性ET-1注入PVN中發(fā)現(xiàn),ET-1可通過激活PVN中的ETA受體增強(qiáng)心臟交感神經(jīng)傳入反射與腎臟交感神經(jīng)活性。此外,ET-1在心臟交感神經(jīng)的生長與發(fā)育過程中起到關(guān)鍵作用,它能夠介導(dǎo)心臟交感神經(jīng)的軸突生長及其在心臟表面的分布[10]。以上結(jié)果提示,ET-1的增加與心臟交感神經(jīng)活性的增高密切相關(guān)。

本研究顯示,ET-1可顯著增強(qiáng)RSG的功能,而且在體神經(jīng)活性記錄進(jìn)一步表明RSG神經(jīng)活性被顯著激活。提示ET-1可能通過直接調(diào)節(jié)RSG的活性從而參與IST的發(fā)生與發(fā)展。