王 健 龐軍濤
1.山東省濰坊市人民醫(yī)院心內(nèi)科,山東濰坊 261041;2.山東省濰坊市人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,山東濰坊 261041
心房重構(gòu)概念的確立是對(duì)房顫(AF)病理生理認(rèn)識(shí)的重大進(jìn)步,為AF的預(yù)防和治療提供了新的思路和理論基礎(chǔ)。心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載是心房重構(gòu)的重要分子機(jī)制。本研究利用快速心房起搏所致犬慢性心房重構(gòu)模型觀察不同劑量辛伐他汀對(duì)慢性心房重構(gòu)犬心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度的影響,揭示他汀類(lèi)藥物劑量與鈣超載抑制效應(yīng)的關(guān)系,為他汀類(lèi)藥物干預(yù)心房重構(gòu)及抗心律失常作用提供理論依據(jù)。
28只健康雜種犬均購(gòu)自濰坊醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心,雌雄不限,體重8~11.5 kg。將其隨機(jī)分成4組:對(duì)照組,起搏組,干預(yù)1組,干預(yù)2組,每組各7只。
1.2.1 動(dòng)物模型的制備 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用3%戊巴比妥鈉麻醉(30 mg/kg)。采用右側(cè)開(kāi)胸法暴露右心房。將起搏電極縫于右心耳,電極導(dǎo)線由皮下竇道引至頸部傳出備用。術(shù)后第2天起,干預(yù)1組喂服默沙東制藥有限公司生產(chǎn)的辛伐他?。ㄅ?hào) S1203)10 mg/d,干預(yù) 2組60 mg/d。術(shù)后第6天開(kāi)始以480次/min的頻率通過(guò)備用電極快速起搏右心房(對(duì)照組只手術(shù)不起搏)。連續(xù)刺激6 d后,取各組犬右心房組織,測(cè)定心房肌細(xì)胞游離鈣濃度
1.2.2 測(cè)定游離鈣濃度 采用美國(guó)Sigma公司分裝的胰蛋白酶分解法獲得心房肌細(xì)胞懸液。以4℃預(yù)冷PBS液洗去所取犬右心耳組織血液,將組織剪碎,放入含有0.25%胰蛋白酶溶液的培養(yǎng)皿中,置于37℃溫箱中消化40 min。2000 r/min離心 15 min,棄去上清液,加入 D-Hank′s液,吹打,離心,棄去上清液,吹勻沉淀細(xì)胞,得到細(xì)胞懸液。取適量懸液于印孔載玻片上加入稀釋后的美國(guó)Biotium公司生產(chǎn)的Fluo-3/Am 20 μL,37℃避光孵育 30min。利用德國(guó)ZEISS公司生產(chǎn)的共聚焦顯微鏡掃描細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度。發(fā)射波長(zhǎng)520 nm,激發(fā)波長(zhǎng)488 nm。計(jì)算細(xì)胞內(nèi)平均熒光強(qiáng)度,熒光強(qiáng)度越大,表示細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度越高,反之則濃度越低。
采用SAS 9.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較的SNK-q檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
圖1a~d依次為對(duì)照組、起搏組、干預(yù) 1組、干預(yù)2組共聚焦顯微鏡下的單個(gè)心房肌細(xì)胞,綠色熒光代表細(xì)泡內(nèi)游離Ca2+濃度(圖1,見(jiàn)封三)。起搏組犬心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度高于對(duì)照組(P<0.01)、干預(yù)1組(P < 0.05)、干預(yù) 2組(P < 0.01)明顯增加;干預(yù) 1組犬心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度高于對(duì)照組(P<0.05)和干預(yù)2組(P<0.05);對(duì)照組和干預(yù) 2組犬心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1、2。
表1 對(duì)照組與起搏組細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的比較(±s)
表1 對(duì)照組與起搏組細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的比較(±s)
組別 例數(shù)(只) 熒光強(qiáng)度 P值對(duì)照組7109.0±17.60<0.01起搏組7162.0±18.40
表2 起搏組與干預(yù)組細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度比較
圖1 各組細(xì)泡內(nèi)游離鈣濃度(150×)(見(jiàn)內(nèi)文第37頁(yè))
心房重構(gòu)已是公認(rèn)的是AF發(fā)生維持的病理生理基礎(chǔ),這為臨床AF的藥物治療提供了新的目標(biāo)——藥物預(yù)防心房重構(gòu)。盡管具有很大的潛在價(jià)值,目前尚未找到安全有效的防治慢性心房重構(gòu)的臨床用藥。尋找實(shí)用有效的臨床能夠防治慢性心房重構(gòu)的藥物已成為AF防治中的迫切任務(wù)。
心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載是心房重構(gòu)的重要分子機(jī)制[1]。Leistad等[2]在誘發(fā) AF 25 min后,采用熒光法測(cè)定發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)Ca2+含量增加1倍??焖傩姆看碳な故湛s期相對(duì)延長(zhǎng),通過(guò)L型Ca2+通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的Ca2+增加,誘發(fā)肌漿網(wǎng)釋放 Ca2+,即 Ca2+誘發(fā) Ca2+釋放,使細(xì)胞內(nèi)Ca2+超負(fù)荷。Asuma等[3]通過(guò)電鏡研究了與時(shí)間相關(guān)的鈣分布的改變。結(jié)果提示鈣的超載會(huì)持續(xù)至少2周。Ica在調(diào)節(jié)人類(lèi)心房頻率依賴性的心房肌動(dòng)作電位時(shí)程(APD)和心房有效不應(yīng)期(AERP)的變化中起重要作用,是參與心房電重構(gòu)的主要離子通道[4]。快速心房刺激使收縮期相對(duì)延長(zhǎng),通過(guò)L型鈣通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的 Ca2+增加,誘發(fā)肌漿網(wǎng)釋放 Ca2+,即 Ca2+誘發(fā)Ca2+釋放,使細(xì)胞內(nèi)鈣超載。細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加對(duì)L型Ca2+通道活性的負(fù)反饋?zhàn)饔檬笴a2+電流減低,導(dǎo)致心房肌不應(yīng)期和動(dòng)作電位時(shí)間縮短及動(dòng)作電位平臺(tái)相消失,因此,細(xì)胞內(nèi)鈣超載可能是AF電重構(gòu)的始動(dòng)因素。鈣作為信號(hào)傳遞系統(tǒng)的重要組分也是引起AF時(shí)心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)的主要因素之一。Brundel等[5]研究發(fā)現(xiàn),AF時(shí)心房肌細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞槳和閏盤(pán)鈣水平增加,激活鈣激活蛋白酶Ⅰ。鈣激活蛋白酶的激活與心房ERP縮短,心房肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的改變以及通道蛋白含量降低有關(guān)。L-型鈣通道蛋白質(zhì)表達(dá)減少與心房收縮功能不全有關(guān)[6]。Lu等[7]通過(guò)研究證實(shí)犬AF模型的microRNA-328表達(dá)增高3.7倍,通過(guò)其靶基因CACNA1C和 CACNB1基因調(diào)控 L型 Ca2+通道的兩種亞基蛋白,并通過(guò)對(duì)L型Ca2+流產(chǎn)生影響達(dá)到縮短動(dòng)作電位時(shí)程而參與AF的電重構(gòu)。AF時(shí)鈣超載引起的心房收縮功能降低能導(dǎo)致心房肌被動(dòng)延展,心房擴(kuò)大進(jìn)一步促進(jìn)AF發(fā)生,引起惡性循環(huán)。
辛伐他汀可以影響細(xì)胞膜鈣電流和細(xì)胞內(nèi)游離鈣[8-9]。該研究利用快速起搏制備的犬慢性心房重構(gòu)模型近一步觀察辛伐他汀劑量與其抑制鈣超載作用之間的關(guān)系。結(jié)果證實(shí)辛伐他汀對(duì)快速心房起搏引起的心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載抑制作用的強(qiáng)弱,與藥物劑量相關(guān)。盡管常規(guī)劑量的辛伐他?。ǜ深A(yù)1組)已經(jīng)具備抑制心動(dòng)過(guò)速心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載作用,進(jìn)一步增加辛伐他汀劑量后,這種作用愈加明顯。結(jié)果顯示喂服辛伐他汀60 mg/d的實(shí)驗(yàn)犬在連續(xù)快速刺激6 d后,其心房肌細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度與對(duì)照組沒(méi)有明顯差異。提示他汀類(lèi)藥物發(fā)揮充分抗心律失常作用可能需要超常規(guī)的劑量,所以其臨床的適用性尚需要更多的研究論證。
羥甲基戊二酰輔酶 A(HMGCoA)還原抑制劑作為能改善心血管病患者預(yù)后的調(diào)脂藥,除能有效降脂外,還具有多向效應(yīng),其原因很大程度上是因?yàn)榱u甲基戊二酰輔酶還原抑制劑對(duì)細(xì)胞膜離子通道的影響。既往基礎(chǔ)研究證實(shí)辛伐他汀可抑制AngⅡ引起的細(xì)胞內(nèi)瞬時(shí)鈣電流峰值,降低因AngⅡ引起的鈣電流增加[9]。而且大劑量的辛伐他汀可以抑制長(zhǎng)期心動(dòng)過(guò)速所致犬心房肌細(xì)胞ⅠCa α-亞單位蛋白的變化,抑制心動(dòng)過(guò)速對(duì)AF的促發(fā)作用[10]。普伐他汀能夠逆轉(zhuǎn)快速起搏心房引起的電重構(gòu),可能的機(jī)制是普伐他汀能夠增強(qiáng)ⅠCa的作用進(jìn)而延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程[11]。本研究證實(shí)辛伐他汀可以抑制持續(xù)心動(dòng)過(guò)速造成的細(xì)胞內(nèi)鈣超載,大劑量使用比臨床常用劑量的效果更為明顯,這可能是其影響心房重構(gòu)的分子機(jī)制之一。辛伐他汀對(duì)心房肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載的抑制作用可能是其臨床應(yīng)用中降低AF發(fā)生率效應(yīng)的分子基礎(chǔ)。另外他汀類(lèi)藥物的抗炎抗氧化作用也是其抗心房重構(gòu)作用的可能機(jī)制。
綜上所述,辛伐他汀是一種值得進(jìn)一步探討的以抗心房重構(gòu)為目標(biāo)的AF治療藥物,期待更多的實(shí)驗(yàn)和臨床研究確定其在AF防治中的效應(yīng)和價(jià)值。
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