1佳木斯大学 154007；2 佳木斯大学附属第一医院心内二科
摘要：目的 研究他汀类药物对心脏缺血再灌注损伤是否具有心肌保护作用，以及mitoKATP通道和mPTP在其中的介导作用，探讨他汀类药物在急性心肌梗死中的临床意义。方法 将SD大鼠随机分为7组（control组、I／R组、Ator后处理组、Ator+5-HD组、Ator+LND组、5-HD组、LND组），用K-H缓冲液逆行灌流离体SD大鼠心脏，全心缺血30 min后复灌注120 min，检测各组的血流动力学、心肌梗死面积、冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）活性及心肌组织ATP含量，心肌烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）含量。结果 与I／R组相比，Ator后处理组明显减少了心肌梗死面积（P<0.05），优化了血流动力学的各项指标，显著降低LDH水平，提高了心肌内ATP水平及心肌NAD+含量，且以上结果均被5-HD或LND阻断。I／R组，5-HD或LND的联合组损伤显著（P<0.05）。结论 他汀类药物后处理能对抗离体SD大鼠心脏的缺血再灌注损伤发挥心肌保护作用，其作用机制可能是通过mitoKATP通道的活化和mPTP开放的抑制实现的。
关键词：阿托伐他汀；后处理；缺血再灌注损伤；线粒体
缺血后处理（I-PostC）是一种有效的内源性保护机制，但由于其操作复杂，不合伦理，临床应用受到限制，从而提出了药物后处理的概念。缺血后处理可减少梗死面积，减轻心肌组织水肿，减少细胞凋亡和改善细胞功能，从而减轻心脏缺血再灌注损伤。有研究表明I-PostC针对引起缺血再灌注损伤的各种机制，如氧化应激、炎症反应、钙超载、线粒体通透性转换孔（mPTP）的开放等均有保护作用，可望成为临床防治I/R的一种新方法。本研究拟建立心脏缺血再灌注模型，探讨阿托伐他汀后处理对离体心脏缺血再灌注损伤的心肌保护作用，并利用mitoKATP通道的阻断剂5-HD和mPTP的开放剂氯尼达明（10nidamine，LND）进一步探讨mitoKATP通道和mPTP在其中的介导作用。
1一般资料与方法
1.1一般资料.（1）灌流液：（K-H）缓冲液［1］的组成成份为：NaCl 118.5mmol/L，NaHCO3 24.8 mmol/L，KCl 4.7 mmol/L，KH2PO4 1.2mmol/L，MgSO4 1.2mmol/L，CaCl2 1.8mmol/L，glucose 10mmol/L，pH 7.4。K-H灌流液配制后，用0.45µm的滤器过滤，并且在灌流前向K-H灌注液中持续通入95％O2和5％CO2，的混合气体约20 min。
1.2方法
1.2.1模型建立步骤：用戊巴比妥钠（50mg/kg）腹腔注射麻醉雄性SD大鼠，并进行肝素化（3000U/kg），逐层剪开前壁、膈肌、胸腔、暴露心脏。一并剪断主动脉及其他血管，迅速取出心脏悬挂于Langendorff装置上并固定，K-H灌流液持续灌流心脏，连接多导生理记录仪。通过PowerLab数据采集分析系统（ADInstruments Ltd，Australia）采集数据。具体参数包括：心率（HR）、左心室收缩压（LVSP）、左心室舒张末压（LVEDP）、左心室压力最大上升速率与最大下降速率（dp/dtmax与-dp/dtmax）。用K-H灌流液逆行灌流离体SD大鼠心脏30min，全心缺血30 min后复灌注120min建立离体缺血再灌注损伤模型。
1.2.2分组实验：SD大鼠随机分为以下7组：（1）control组：持续灌流。（2）I／R组：灌注30min，停灌30 min，再灌注120 min。（3）Ator后处理组：灌注30min，停灌30min，在K-H液中加入阿托伐他汀1µM/L，再灌注30min，再用K-H液再灌注90min。（4）Ator+5-HD组：灌注30min，停灌30min，在K-H液中加入阿托伐他汀1µM/L、5-HD100µM/L，再灌注30min，再用K-H液再灌注90min。（5）Ator+LND组：灌注30min，停灌30min，在K-H液中加入阿托伐他汀1µM/L、LND30µM/L，再灌注30min，再用K-H液再灌注90min。（6）5-HD组：灌注30min，停灌30min，在K-H液中加入5-HD100µM/L，再灌注30min，再用K-H液再灌注90min。（7）LND组：灌注30min，停灌30min，在K-H液中加入LND30µM/L，再灌注30min，再用K-H液再灌注90min。分别检测各组的血流动力学、心肌梗死面积、冠脉流出液中乳酸脱氢酶（LDH）活性及心肌组织ATP含量。再灌注20 min后测定心肌烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）含量以反映mPTP的开放情况。
1.3统计学分析统计分析用SPSS11.5统计软件包。计量资料用x+_S表示。多样本均数比较用方差分析，两样本均数比较用LSDt检验。p<0.05为差异有统计学意义。
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2结果
2.1 Ator对缺血再灌注后心肌梗死面积的影响 本实验TTC染色结果表明全心缺血再灌注可导致明显的心肌梗死（52.03土5.89％）。与I／R组相比，Ator（1gM）后处理组（15.9+2.52％）明显减少了心肌梗死面积（P<O.05）。5-HD或LND的联合应用取消了Ator减少心肌梗死面积的作用（P<0.05）。与I／R组比较，单独给予5-HD或LND对心肌梗死面积无明显影响（P>O.05）。
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2.2 Ator对血流动力学的影响 7组离体心脏平衡期血流动力学指标比较没有统计学差异（P>O.05）。Ator（1gM）预处理组血流动力学的各项指标均优于I／R组（P<O.05），Ator后处理对心功能的保护作用可被5-HD或LND完全阻断（P<O.05）。5-HD或LND单独使用时对缺血再灌注后的心功能指标没有明显影响（table 2，P>0.05）。
2.3 Ator对LDH的影响 与control组相比，I／R组心脏再灌注后冠脉流出液中LDH活性明显上升（P<O．05）。Ator后处理可显著降低LDH水平，5-HD或LND与Ator联合应用时，均阻断了Ator降低LDH的作用（P<0.05）。与I／R组比较，单独给予5-HD或LND对LDH活性无明显影响（P>O.05）。
2.4 Ator对离体心脏缺血再灌注后心肌内ATP水平的影响 与control组相比，I／R组内ATP水平显著降低（P<0.05）。Ator后处理组较I／R组心肌内ATP水平显著升高，Ator升高ATP的效果被5-HD或LND所抑制。
2.5 Ator对mPTP的影响 Ator后处理组较I／R组显著升高（P<O．05），提示Ator后处理，通过抑制mPTP的开放而阻止NAD+降低。5-HD与LND单独使用时均不影响心肌NAD+含量（P>O.05），但是当与Ator联合应用时，5-HD或LND均可消除Ator对mPTP开放的抑制作用。
3讨论
缺血后处理的心肌保护机制十分复杂，其确切的作用机制目前还在探讨之中。动物实验研究表明，I-PostC与IPC的保护机制有许多相似之处，与IPC机制相类似的信号转导机制同时也介导了I-PostC的心肌保护作用。阿托伐他汀（Ator）是3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A（HMG-COA）还原酶的抑制剂，除了具有调脂作用外，尚具有多方面的独立于调脂作用之外的心血管保护作用，即所谓的他汀多效性（pleiotropic effect），包括改善内皮功能、抗炎、稳定斑块等。既往的基础和临床研究研究的多是他汀较长时间用药情况下的心肌保护机制，关于他汀的短期用药研究甚少。近两年的临床随机对照试验进一步表明，PCI手术前24小时给予1次较大剂量的他汀类药物可明显降低PCI术后心肌损伤标志物的升高。他汀类药物的心脏保护机制可能涉及凋亡的抑制，内皮功能的改善及抗炎效果等。但是确切的机制仍然不清楚。
KATP通道主要存在于细胞膜及线粒体膜，分别为细胞膜ATP敏感性钾通道（sarcolemmel ATP-sensitive potassium channels，sarcKATP channels）及线粒体ATP敏感性钾通道（mitochondrial ATP-sensitive potassiumchannels，mitoKATP channels）。目前认为mitoKATP在心肌保护信号传导途径中，起着至关重要的作用。有研究发现mitoKATP通道参与了缺血预适应（ischemic preconditioning，IPC）的心肌保护机制。二氮嗪（diazoxide），mitoKATP通道的特异性开放剂，已经被证明能明显减少缺血再灌注后心肌梗死面积［2］。mPTP开放的抑制也是预防心肌细胞死亡的有效方法。线粒体通透性转换孔的抑制剂环孢素A（cyclosporin A，CsA）能够减少脑缺血再灌注后的梗死面积及缺氧复氧后的心肌细胞死亡程度［3］，并且mPTP的开放剂苍术苷（atractyloside，Atr）取消了CsA的这种保护作用。NATP通道是一种弱的内向整流钾离子通道，能被细胞内的ATP抑制，并被二磷酸核苷酸所活化。生理情况下，KATP通道主要以关闭非活化状态存在，但是在心肌缺血期间，由于细胞内的ATP浓度下降，缺血性代谢物质如ADP、乳酸、一氧化氮，从而使KATP通道开放，钾离子外流增加，心肌动作电位缩短，电压依赖性的钙电流和心肌收缩力减少，进而使ATP消耗减少［4］。所以，在心肌缺血再灌注中，KATP通道发挥着重要的保护作用。
我们的实验发现：在体外离体心脏全心缺血再灌注模型中，Ator后处理明显减少缺血再灌注后心肌梗死面积；明显改善心肌血流动力学；明显减少灌流液中LDH水平；增加I／R后组织中ATP及NAD+的含量；且以上结果均被5-HD或LND阻断，说明他汀类药物具有抗心脏缺血再灌注损伤的作用，能减少心肌坏死面积，其作用机制可能是通过mitoKATP通道的活化和mPTP开放的抑制实现的。但其具体机制有待进一步研究。本实验只研究了阿托伐他汀对正常大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用，没有对伴随疾病如糖尿病、高血压等进行相关研究，具有相对局限性。由于买不到细胞膜ATP敏感性钾通道的阻断剂HMRl098，没有对细胞膜ATP敏感性钾通道在阿托伐他汀心肌保护中的作用进行相关研究。我们将在以后的实验中继续研究。
参考文献：
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［4］Yu T，Fu XY Liu XK，et a1.Protective effects of pinacidil hyperpolarizing cardioplegia on myocardial ischemia reperfusion injury by mitochondrial KATP channels.Chin Med J f，En91）.2011，124（24）：4205-4210.
论文作者:袁德敏1,金梅花2（通讯作者）
论文发表刊物:《健康世界》2015年4期
论文发表时间:2015/10/27
标签：心肌论文; 作用论文; 心肌梗死论文; 后处理论文; 心脏论文; 通道论文; 损伤论文; 《健康世界》2015年4期论文;