環磷腺苷葡胺對心肌肥厚大鼠離體心臟功能的影響及機制研究

耿建慧

環磷腺苷葡胺（MCA）是環磷腺苷（cAMP）的新型衍生物。它是非洋地黃類強心劑，臨床上廣泛應用于治療心功能不全，其正性肌力作用可增強心肌收縮力，改善心肌泵血功能；其擴張血管作用可降低心肌耗氧量，降低心臟前后負荷，改善心肌細胞代謝，保護缺血、缺氧的心肌；還能夠改善竇房結P細胞功能，增加心搏量而不增加心肌耗氧量，有利于心臟功能改善［1］。本研究采用離體心臟灌流的實驗研究方法，探討環磷腺苷葡胺對心肌肥厚大鼠離體心臟功能的影響，為臨床用藥提供實驗依據，從而闡明其對心臟保護的可能機制。

1 材料與方法

1.1 試劑 環磷腺苷葡胺（MCA）：瑞陽制藥有限公司，批號92106，使用前用臺式液將其稀釋至1mg／mL。左旋硝基精氨酸甲酯（L－NAME）、吲哚美辛（Indo）、亞甲藍（MB）均購自Sigma公司。其余均為化學試劑國產分析純。

1.2 儀器 Langendorff心臟灌流裝置；恒流泵（保定蘭格恒流泵有限公司）、超級恒溫器（上海市實驗儀器廠）、Powerlab生物信號采集分析系統（澳大利亞埃德公司）。

1.3 實驗動物 雄性 Wistar大鼠，體重170g～220g，由山西醫科大學實驗動物中心提供。動物飼養條件：每籠4只，自由攝食自由飲水，飼養室溫20℃～25℃，相對濕度40%～70%。大鼠飼料由山西醫科大學實驗動物中心提供。受試大鼠在飼養室內飼養1周后開始實驗。

1.4 心肌肥厚動物模型的制備 選用雄性Wistar大鼠35只，稱重后（BW），隨機分為模型組（30只）和空白組（5只）。模型組按0.1mg／（100g·d）給L－甲狀腺素與0.5%的羧甲基纖維素鈉制成的混懸液（用前現配），連續給藥7d；空白組每日給予等量0.5%羧甲基纖維素鈉液［1］。

每次離體心臟灌流實驗完后（空白組直接取出心臟），從臺式液中取出心臟，用雙層濾紙吸干水分，用電子天平準確稱全心濕重（HW）；去除心房及瓣膜組織用電子天平稱心室濕重（VW）。最后所稱得的結果計算出心臟重量指數（HW／BW）和心室重量指數（VW／BW）。

1.5 離體心臟的制備 取上述動物，猛擊動物枕部致昏，迅速開胸取出心臟，放入4℃臺氏液中，修剪后置于Landendorff灌流裝置上，用100%氧氣的臺氏液灌流，臺氏液成分：NaCl 140 mmol／L，MgCl21.0mmol／L，KCl 5.4mmol／L，Glu 10mmol／L，NaH2PO40.33mmol／L，CaCl21.8mmol／L，HEPES 5.0 mmol／L。用NaOH調節pH值至7.36。起搏電極位于右室，刺激強度為二倍閾強度，頻率200次／min。將一乳膠水囊（直徑約3mm～5mm）經左心房插入左心室內，水囊內充有一定量的灌流液，水囊導管一端與壓力換能器相連，對室內壓進行采集、分析。觀察指標包括心率、左室收縮壓（LVSP）、左室舒張壓（LVDP）、左室壓最大上升速率（＋dp／dtmax）、左室壓最大下降速率（－dp／dtmax），主動收縮壓以LVSP－LVDP計算。調節灌流速度10mL／min，以LVSP－LVDP≥8kPa；為灌流成功標志，穩定約60min后開始給藥。

1.6 實驗方法

1.6.1 MCA對心功能的影響 隨機取模型組大鼠10只，對照組和MCA組各5只。實驗開始前觀察約60min，待所觀察的各心功能指標維持穩定后，對照組持續灌流至實驗結束，MCA組往灌流液中加入1mL環磷腺苷葡胺稀釋液（1mg／mL），觀察兩組離體心臟的心率、LVSP、LVDP、＋dp／dtmax、－dp／dtmax等心功能指標的變化。

1.6.2 NO相關阻斷劑對MCA作用的影響 將模型組20只大鼠隨機分為4組，MCA對照組和MCA＋阻斷劑組，每組5只，分別為一氧化氮合酶（eNOS）抑制劑 L－NAME（1×10－4mol／L）、環氧合酶抑制劑Indo（1×10－5mol／L）、鳥苷酸環化酶抑制劑亞甲藍MB（1×10－6mol／L）。待離體心臟灌流穩定后，加入阻斷劑孵浴｛JP310min后，再加入1mL MCA稀釋液（1 mg／mL），對照組直接加入1mL MCA稀釋液，觀察 MCA對心臟的作用。

2 結 果

2.1 空白組、模型組 HW／BW、VW／BW比較 空白組HW／BW為3.1 9mg／g±0.1 8mg／g，VW／BW為2.6 1mg／g±0.2 1 mg／g；模型組HW／BW為4.58mg／g±0.44mg／g，VW／BW為3.81mg／g±0.61mg／g。兩組相比差異有統計學意義（P＜0.01）。提示模型組左心室明顯肥厚。

2.2 對照組、MCA組大鼠離體心功能指標比較 與對照組相比，MCA可增強心肌肥厚大鼠離體心臟心功能。心率加快（P＜0.01），LVSP－LVDP升高（P＜0.05），＋dp／dtmax升高（P＜0.01），－dp／dtmax降低（P＜0.01）。詳見表1。

表1 對照組、MCA組大鼠離體心功能指標比較（x±s）

2.3 MCA對照組與阻斷藥組大鼠離體心功能指標比較L－NAME孵浴后，MCA對離體心臟功能增強作用減弱，與MCA對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）；Indo孵浴后，MCA對離體心臟功能增強作用與MCA對照組比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；MB孵浴后，MCA對離體心臟功能增強作用減弱，與MCA對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05或P＜0.01）。詳見表2。

表2 MCA對照組與阻斷藥組大鼠離體心功能指標比較（x±s）

3 討 論

環磷腺苷葡胺系環磷腺苷與葡甲胺的鹽。由于其脂溶性較強，較易透過脂溶性細胞膜進入心肌細胞內發揮作用［2］。在心肌肥厚及心力衰竭時，心肌中興奮性G－蛋白減少，細胞內環磷腺苷（cAMP）濃度降低，使心肌收縮力下降。環磷腺苷葡胺通過直接提高心肌細胞內cAMP濃度，恢復心肌收縮力［3］。

LVSP和＋dp／dtmax是反映心臟收縮功能的指標，＋dp／dtmax與心肌收縮力呈正相關，可間接反映心肌收縮的縮短速度，常作為評價心肌收縮力的重要指標。LVDP和－dp／dtmax是反映心臟舒張功能的指標，－dp／dtmax是心肌早期舒張功能改變的敏感指標，反映左心室的充盈程度和舒張功能和順應性［4］。心率的快慢也是反映心功能的一個重要指標，心率減慢，心輸出量減少可以降低血壓，心率減慢，冠脈灌流時間延長可以使心肌得到更多的血液供應，對心臟起保護作用。本實驗研究表明，與對照組相比，MCA組心率加快，LVSP－LVDP升高，＋dp／dtmax升高，－dp／dtmax降低，表明 MCA可以顯著增強心肌肥厚大鼠離體心臟的心功能。

許多信號物質在心臟收縮與舒張過程中起著至關重要的作用，如一氧化氮（NO）、前列環素（PGI2）等。NO可通過 NO－sGC－cGMP途徑，使鳥苷酸環化酶（sGC）激活促使cGMP生成，后者則進一步作用于cGMP依賴性蛋白激酶使Ca2＋內流減少，增加Ca2＋－ATP酶對Ca2＋的攝取，或直接使收縮蛋白去磷酸化而影響心功能［5］。本研究在實驗過程中應用eNOS抑制劑LNAME、鳥苷酸環化酶抑制劑亞甲藍MB處理離體心臟，再孵浴MCA后，和單純孵浴MCA的離體心臟相比，心率加快，LVSP－LVDP降低，＋dp／dtmax降低，－dp／dtmax升高，提示NO－sGC途徑可能參加MCA的改善心功能作用。而PGI2是由環氧合酶（COX）催化花生四烯酸產生的，加入COX抑制劑Indo后，MCA對心臟收縮與舒張功能沒有變化，提示PGI2沒有參與MCA的改善心功能作用。

環磷腺苷葡胺可以明顯改善心肌肥厚大鼠離體心臟功能，其作用可能與NO的合成有關，可能通過NO－sGC途徑產生作用。

［1］ 蔣濤，李健，金敏，等.心先安與小劑量洋地黃治療心力衰竭的療效比較［J］.國外醫學：心血管疾病分冊，2000，27（4）：233－234.

［2］ 武勇，劉功儉.環磷腺苷葡胺在體外循環中對心肌的保護作用［J］.中國體外循環雜志，2008，6（2）：68－71.

［3］ 張子彬，鄭宗鍔.充血性心力衰竭［M］.第2版.北京：科學技術文獻出版社，1997：207－208.

［4］ Ji DB，Zhang LY，Li CL，etal.Effect of hydroxysafflor yellow A on human umbilical vein endothelial cells under hypoxia［J］.Vascul Pharmacol，2009，50（3－4）：137－145.

［5］ Vaandrager AB，de Jonge HR.Signalling by cGMP－dependent protein kinases［J］.Mol Cell Biochem，1996，157（1－2）：23－30.