雷諾嗪對離體大鼠心肌缺血/再灌住損傷的保護作用

張 麗，戴 偉，高春霖，戴 兵

(1.天津市中心婦產科醫院麻醉科，天津 300100;2.中國人民解放軍南京炮兵學院門診部，南京 211132;3.天津市醫科大學第二附屬醫院麻醉科，天津 300026;4.天津市天和醫院血管外科，天津 300050)

雷諾嗪對離體大鼠心肌缺血/再灌住損傷的保護作用

張 麗1※，戴 偉2，高春霖3，戴 兵4

(1.天津市中心婦產科醫院麻醉科，天津 300100;2.中國人民解放軍南京炮兵學院門診部，南京 211132;3.天津市醫科大學第二附屬醫院麻醉科，天津 300026;4.天津市天和醫院血管外科，天津 300050)

目的觀察雷諾嗪對離體大鼠心肌缺血/再灌注損傷(I/R)的保護作用。方法將24只雄性Wistar大鼠隨機分為I/R、R10、R20三組(各8只)。將大鼠麻醉后開胸取出心臟，即刻連至Langendorff灌注裝置，K-H液平衡灌注后停灌造成全心缺血，再用普通 K-H液、分別含有10、20 μmol/L雷諾嗪的K-H液復灌。分別記錄各組缺血前、再灌注15、30、45、60 min的血流動力學指標;測量取缺血前及再灌注末1 min的冠脈液測定心肌乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)，留取心尖部組織，測定三磷酸腺苷(ATP)及Ca2+含量。結果缺血前三組血流動力學指標均無統計學意義(P＞0.05);再灌注后R10組和R20組的左心室形成壓(LVDP)和左心室內壓最大上升/下降速率(±dp/dtmax)與I/R組相比均有統計學意義(P＜0.05)，R10和R20組比較差異有統計學意義(P＜0.05);三組心率相比無統計學意義(P＞0.05)。三組缺血前LDH、CK、ATP及Ca2+比較差異無統計學意義(P＞0.05);再灌注末三組的LDH、CK均有增加的趨勢，含有雷諾嗪組的LDH、CK活性明顯低于其他組(P＜0.05)。R10和R20組的ATP含量明顯增高(P＜0.05)，且隨雷諾嗪濃度的增加而增加;Ca2+含量明顯下降(P＜0.05)，且隨濃度的增加而降低。結論雷諾嗪對I/R心肌有保護作用，并在一定濃度范圍內呈劑量依賴性。

雷諾嗪;慢鈉通道;鈣超載;缺血/再灌注損傷;心肌保護

心肌缺血/再灌注(ischemia/reperfusion，I/R)損傷可導致心肌細胞超微結構、功能、代謝及電生理方面發生進一步損傷，表現為再灌注期間的心肌頓抑、心律失常、心力衰竭、心肌梗死等。國外已有報道［1-2］，雷諾嗪可使心絞痛患者的心絞痛發作頻率和硝酸甘油的使用明顯減少，且沒有引起明顯的血流動力學波動。國內尚未見相關研究。本試驗旨在觀察雷諾嗪對離體大鼠心肌I/R的保護，為其臨床使用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 24只Wistar雄性大鼠，體質量為220～250 g(均由北京軍事科學院實驗動物中心提供)，隨機分為 I/R、R10、R20 三 組(各8只)。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑及儀器雷諾嗪(原料，安徽省慶云醫藥化工有限公司)K-H液(NaCl 118.5 mmol/L、KCl 4.8 mmol/L、GLU 11.0 mmol/L、CaCl21.8 mmol/L、KH2PO41.2 mmol/L、NaHCO325.0 mmol/L、MgSO4·7H2O 1.2 mmol/L)試劑均為市售分析純。超純水。恒定灌注壓力Langendorff心臟灌流裝置(自行組裝)。北京賽得利斯儀器系統有限公司BS223S電子分析天平。cc7-104-23-017型DATEX多功能監護儀。微機記錄系統。深圳益心達醫學新技術有限公司SCW-PTO1型壓力傳感器。北京普升科技有限公司170404型4 mm×8 mm測壓乳膠水囊。

1.2.2 恒定灌注壓力Langendorff心臟灌注模型的制備 應用Langendorff心臟灌流裝置，預先將K-H液升溫至37℃，使用2 L/min的95%O2和5%CO2混合氣持續充氣30 min。將大鼠用20%烏拉坦(1.5 g/kg)腹腔注射麻醉，肝素(500 U/kg)腹腔注射抗凝。麻醉平穩后取出心臟，投入裝有4℃ K-H液中，迅速懸掛Langendorff裝置上，進行75 cm H2O恒壓灌注。待心臟跳動穩定后，左心耳處剪開一個小口，將與壓力傳感器相連接的小水囊經此處插入左心室(小水囊連接的細導管經壓力傳感器與DATEX監護儀及微機記錄系統相連接)。使用1 mL的注射器經三通向小水囊內緩慢注射37℃的生理鹽水，經過調整使左心室的舒張壓力5～10 mm Hg，保持該前負荷直至整個實驗結束。平衡灌注15 min。

1.2.3 心臟 I/R模型的制備 各組用37℃ K-H液，灌注壓為75 cm H2O從主動脈灌注15 min后停灌30 min。之后I/R組處理方法繼續用K-H液灌注60 min;R10、R20分別用加入相應的濃度雷諾嗪的K-H液復灌60 min。

1.2.4 指標收集及檢測 記錄各組缺血前和再灌注15、30、45、60 min的血流動力學指標。收集各組缺血前、再灌注60 min末的冠狀動脈流出液，并進行乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)活性的測定。留取左心室相同部位的心肌組織測定三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)和 Ca2+含量。

1.3 統計學方法 采用SPSS 12.0軟件進行統計分析，計量資料采用均數±標準差(±s)表示，再灌注過程中不同時間點的比較采用重復測量資料的方差分析;多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組血流動力學的比較 三組缺血前血流動力學指標差異無統計學意義(P＞0.05)，再灌注后三組各時點心率(HR)比較差異無統計學意義，左心室形成壓(left ventricular developed pressure，LVDP)和左心室內壓最大上升/下降速率(±differential pressure timemaxium，±dp/dtmax)均明顯下降，差異有統計學意義(P＜0.05)(表1)。

表1 三組血流動力學指標的比較

2.2 三組LDH和CK的比較 缺血前，三組冠狀動脈流出液LDH、CK的比較差異無統計學意義(P＞0.05);再灌注末，R10、R20 組的 LDH、CK 活性明顯低于I/R組，差異有統計學意義(P＜0.05)(表2)。

表2 三組LDH和CK的比較 (U/L)

2.3 三組ATP和Ca2+含量的比較 R10、R20組的ATP含量明顯高于I/R組，差異有統計學意義(P＜0.05);R10、R20組的Ca2+含量明顯低于I/R組，差異有統計學意義(P＜0.05)(表3)。

表3 三組ATP和Ca2+含量的比較

3 討論

在心肌缺血缺氧時，改變代謝底物有一定的心臟保護作用。雷諾嗪早期被認為是部分脂肪酸氧化酶抑制劑，通過限制脂肪酸氧化加快碳水化合物氧化，幫助維持缺血期的心功能，從而改善心臟的工作效能［3-5］。I/R導致的心肌可逆性的或不可逆性損傷均造成心肌舒縮功能降低，表現為心排血量減少、心室內壓最大變化速率降低、左心室舒張末期壓力升高。LVDP和 ±dp/dtmax是評價心功能的主要指標［6］。本試驗中恢復灌注后，各組均出現明顯的機械功能抑制，LVDP和±dp/dtmax明顯低于缺血前;I/R組同一時點的LVDP、±dp/dtmax明顯低于R10、R20組(P＜0.05)，說明 10 μmol/L 雷諾嗪和 20 μmol/L雷諾嗪均能對抗心肌I/R所致的心功能降低。再灌注期間各組的HR比較差異無統計學意義(P＞0.05)，提示雷諾嗪對心肌I/R損傷的保護沒有影響HR，這是雷諾嗪與傳統抗缺血藥物的區別，它的獨特性作用可能成為治療缺血性心肌疾病的新亮點［1］。

正常情況下血清中心肌酶LDH和CK含量甚微，當心肌組織受損時，它們會透過細胞膜漏出釋放進入血液，含量明顯增加，對其檢測能夠反映心肌細胞受損程度。本試驗中，再灌注末I/R組的LDH和CK含量明顯高于R10、R20組(P＜0.05)，說明本模型造成了心肌的再灌注損傷;10 μmol/L雷諾嗪和20 μmol/L雷諾嗪能夠有效地保護心肌細胞膜的完整性，有助于維護心肌細胞內的各種生物酶的正常活性。作為細胞生命活動的供能物質，心肌組織中的ATP含量可反映I/R損傷的程度及心功能恢復的情況［7-8］。R10和R20組的心肌組織的ATP明顯高于 I/R 組(P＜0.05)，提示 10 μmol/L 雷諾嗪和20 μmol/L雷諾嗪能夠增加缺血心肌的ATP含量，改善心肌氧供，增加能量儲備;R10和R20組再灌注后的心功能改善明顯高于 I/R組(P＜0.05)，提示10 μmol/L雷諾嗪和 20 μmol/L雷諾嗪可增加 I/R心肌的ATP含量，有助于受損心肌的心功能的恢復。R20組的 LVDP、±dp/dtmax恢復優于 R10組(P＜0.05)，提示雷諾嗪對離體大鼠心肌I/R的心功能的保護作用在一定范圍內呈劑量依賴性。

有研究表明［9-11］，心肌細胞膜慢鈉通道與心血管疾病，尤其與缺血性心臟病及其相關疾病狀態的發生、發展密切相關。雷諾嗪可以選擇性地抑制慢鈉通道，有效地減少I/R引起的鈉依賴的鈣超載，減少心室復極化和收縮異常，可能是其缺血期間產生心肌保護的機制之一［12-14］。本試驗中，R10、R20組再灌注末心肌組織的Ca2+含量明顯低于I/R組(P＜0.05)。

綜上所述，本試驗中臨床治療濃度范圍內的10 μmol/L雷諾嗪和大于臨床治療濃度的20 μmol/L雷諾嗪能夠改善I/R引起的心功能降低，增加缺血心肌組織的ATP含量，改善心肌氧供，有效抑制心肌受損心肌細胞內的鈣超載，維持細胞膜結構的完整性;20 μmol/L雷諾嗪的效果要優于10 μmol/L雷諾嗪，提示雷諾嗪對I/R心肌的保護作用呈劑量依賴性。但有關雷諾嗪對I/R心肌的保護作用及機制有待進一步研究。

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Myocardial Preservation Effects of Ranolazine on Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury in Isola-ted Rat Heart

ZHANG Li1，DAI Wei2，GAO Chun-lin3，DAI Bing4.(1.Department of Anesthesiology，Tianjin Central Hospital of Gynecology Obstetrics，Tianjin300100，China;2.Department of Outpatient，Nanjing Artillery Academy of the PLA，Nanjing211132，China;3.Department of Anesthesiology，Tianjin Medical University Second Affiliated Hospital，Tianjin300026，China;4.Department of Vascular Surgery，Tianhe Hospital;Tianjin300050，China)

ObjectiveTo investigate the effects of ranolazine on myocardial ischemia/reperfusion injury(I/R)in isolated rat hearts.Methods24 male Wistar rats were chosen and divided into three groups randomly(8 each team)：I/R group，R10 group，R20 group.After the rats were anesthetized and heparinized，the hearts were taken out and connected to Langendorff apparatus.The hearts were subjected to a noi-flow global normothermic ischemia after the equilibration，and then were perfused with the K-H solution，and the K-H solution with 10 μmol/L and 20 μmol/L ranolazine.Hemodynamic parameters were recorded before ischemia，at the 15 min，30 min，45 min，60 min during reperfusion.The coronary flow was also taken before ischemia and at the 60th min to measure LDH and CK.Tissue at heart apexes was retained after experiment to detect ATP and Ca2+content.ResultsThere were no significant differences of HR，LVDP，± dp/dtmax among groups before hearts arrested(P＞0.05).After reperfusion，LVDP and ± dp/dtmaxin R10 and R20 group were statistically significantly different from I/R group(P＜ 0.05)，and there was statistically significant difference between R10 and R20 group(P＜0.05).There were no statistic differences of HR among the three groups(P＞0.05).There were no statistic differences of LDH，CK，ATP and Ca2+content before ischemia(P＞0.05).After reperfusion，both LDH and CK had the tendency to increase，and they were lower in R10 and R20 group than I/R group(P＜0.05).ATP content in R10 and R20 were both higher than I/R group(P＜0.05)，increasing with the rising concentration.The content of calcium ion in myocardium of R10 and R20 group were both lower than the I/R group(P＜0.05)，decreasing by the rising concentration.Conclusion

Ranolazine can protect myocardium from I/R injury dependent on the dose within certain concentration.

Ranolazine;Slow sodium channel;Calcium overload;Ischemia/reperfusion injury;Myocardial preservation

R614

A

1006-2084(2012)13-2116-03

2012-03-28

2012-06-02 編輯：伊姍