姜黃素對心房顫動大鼠心房肌細胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達的影響＊

廖小香

(南華大學附屬第二醫院，湖南衡陽421001)

姜黃素對心房顫動大鼠心房肌細胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達的影響＊

廖小香

(南華大學附屬第二醫院，湖南衡陽421001)

目的了解姜黃素對心房顫動大鼠的心房肌細胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達的影響，并探討姜黃素治療房顫的效果及其機制。方法將24只心房顫動大鼠隨機分為試驗組(12只)和對照組(12只)，分別采用姜黃素溶液與生理鹽水進行干預。1周后利用酶解法獲得大鼠的單個心房肌細胞，采用Real-time PCR及Western Blot技術檢測影響內向整流鉀電流(IK1)的Kir2.1通道、影響緩慢激活延遲整流鉀電流(IKs)的KVLQT1通道、影響快速激活延遲整流鉀電流(IKr)的HERG通道的mRNA表達情況，內參照基因為GAPDH。結果試驗組的Kir2.1通道的mRNA表達水平下調，與對照組比較，差異有統計學意義（t=2.853，P＜0.05）;試驗組的KvLQT1，HERG通道的mRNA表達水平上調，與對照組比較，差異均有統計學意義（t=1.862，1.758，P＜0.05）。結論姜黃素可通過影響心房顫動大鼠的心房肌細胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因的表達水平，從而發揮對心房顫動的治療作用。

姜黃素;心房顫動;心房肌細胞;基因表達

心房顫動是最常見的心律失常類型，其并發癥如心力衰竭、動脈栓塞、惡性心律失常等，均可直接對患者生命造成威脅［1］。經導管射頻消融房顫根治術等治療房顫，雖有一定進展，但臨床應用仍然有限，目前藥物治療仍然是主要治療手段［2］。姜黃素在心血管疾病中具有潛在的應用價值，可有效減輕心肌缺血-再灌注損傷，對心肌缺血、心臟壓力負荷后心肌重塑具有改善作用［3-4］。而姜黃素對心律失常的作用研究國內外尚罕見報道。本研究中采用分子生物學、動物實驗及電生理檢查等技術，對姜黃素治療房顫的效果及其機制進行了探討，以期對房顫的發病機制作進一步的發現與補充，并為姜黃素治療房顫的臨床應用及新型藥物的開發提供新的思路及理論基礎?，F報道如下。

1　材料與方法

1.1材料

SD大鼠24只，雌雄各半，由南華大學實驗動物學部提供，實驗動物許可證編號為SYXK（湘）2015-0016;飼養條件:溫度18～26℃，相對濕度40%～70%，噪音低于85分貝，氨濃度低于20 ppm，通風換氣每小時10次，采食量5 g/(100 g·24 h)，飲用水pH=2.5的酸化水，每周換窩2次。Real-time PCR試劑盒(北京天根生化科技有限公司);Biometra T Gradient型PCR基因擴增儀(德國Biometra公司);姜黃素(西安瑞盈生物科技有限公司，批號為141220);水合氯醛(青島宇龍海藻有限公司);氯化鈣(國藥集團化學試劑有限公司)。

1.2方法

1.2.1建模

采用20%烏拉坦溶液以每100 g體重0.8 mL劑量腹腔注射行全身麻醉，以每100 g體重0.1 mL劑量給予水合氯醛-氯化鈣溶液（水合氯醛0.5 g/L，氯化鈣10 g/L）尾靜脈連續注射，制作大鼠房顫模型，采用肢體導聯心電圖檢測、確定心房顫動模型建立成功［5-6］。

1.2.2藥物干預方法

將心房顫動大鼠隨機分為兩組，各12只，兩組的性別、體重等一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。分別采用生理鹽水(對照組)與姜黃素溶液(試驗組)對房顫大鼠進行干預［7-8］。試驗組在心房顫動大鼠模型建立后給予姜黃素溶液灌胃給藥，每次100 mg/(kg·d)，每日1次。連續給藥7 d。對照組給予等量生理鹽水灌胃，每日1次。兩組均連續給藥7 d。每12 h進行1次肢體導聯心電圖描記，并檢查大鼠的心臟起搏狀況。

1.2.3基因檢測方法

1周后處死大鼠，解剖并分離心房顫動大鼠心房肌及肺靜脈肌袖組織。利用酶解法獲得大鼠的單個心房肌細胞。提取分離的大鼠心房肌細胞RNA及蛋白質，采用Real-time PCR及Western Blot技術檢測影響內向整流鉀電流(IK1)的Kir2.1通道、影響緩慢激活延遲整流鉀電流(IKs)的KVLQT1通道、影響快速激活延遲整流鉀電流(IKr)的HERG通道的mRNA表達情況，Real-time PCR的內參照基因為GAPDH［9-11］。

1.3統計學處理

采用SPSS 22版統計學軟件處理數據。計量資料用均數±標準差（±s）表示。組間計量資料的比較采用t檢驗，檢驗水準為α=0.05。

2　結果

所有心房顫動大鼠均完成整個試驗，均無自發心房顫動發生。試驗組的Kir2.1通道的mRNA表達水平下調，與對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）;試驗組的KvLQT1及HERG通道的mRNA表達水平上調，與對照組比較，差異均有統計學意義（P均＜0.05）。兩組大鼠的Kir2.1，KvLQT1，HERG表達水平見表1。

表1兩組大鼠Kir2.1，KvLQT1與HERG通道的mRNA表達水平比較(±s，n=12)

表1兩組大鼠Kir2.1，KvLQT1與HERG通道的mRNA表達水平比較(±s，n=12)

注:內參照基因為GAPDH。

組別試驗組對照組t值P值Kir2.1通道0.34±0.17 0.55±0.19 2.853 0.004 KVLQT1通道0.47±0.15 0.37±0.11 1.862 0.038 HERG通道0.64±0.20 0.51±0.16 1.758 0.046

3　討論

研究發現，心房顫動時心肌及相關組織電生理狀態發生變化，可從異位激動、心房電重構、傳導異常等方面誘發并維持房顫［12］。其作用機制是由于細胞離子通道發生改變，其表達異常等均可影響細胞內向/外向電流，進而對細胞靜息電位、動作電位等電活動造成影響。房顫時瞬時外向鉀電流(Ito)電流密度顯著降低，其下調是房顫時心房動作電位(APD)及心房有效不應期（AERP）縮短的重要原因，是房顫發生的重要因素。延遲整流鉀電流(IK)由IKs，IKr以及超快延遲整流鉀電流(IKur)組成。慢性持續的房顫能顯著下調心房肌細胞HERG通道mRNA表達水平;IK1增強可使AERP及APD均縮短，復極化離散程度增加，使心房更易產生折返激動，因而IK1電流異常增加在很大程度上維持了房顫狀態［13］。在持續性房顫發生過程中，鈣超載可使T型鈣離子通道(ICa-T)迅速失活，表現為APD平臺期及時相縮短，有利于多環折返的形成，從而維持房顫。

姜黃具有行氣、破瘀、通紅、止痛等功效，應用廣泛。姜黃素是自姜黃根莖中提取的黃色色素，具有廣泛的藥理活性，在諸多心血管疾病中，如心力衰竭、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、瓣膜性心臟病及心肌病等方面具有治療作用及潛在的應用價值［14-15］。

本研究結果顯示，心房顫動大鼠經過姜黃素處理1周后，Kir2.1通道的mRNA表達水平顯著下調，而KvLQT1，HERG通道的mRNA表達水平顯著上調。經過姜黃素處理后，心房顫動大鼠的IK1減弱，IKs和IKr增強，從而使心房顫動癥狀得到緩解。這從分子生物學的角度解釋了姜黃素在心房顫動方面的治療作用。

［1］Lee HC.Electrical remodeling in human atrial fibrillation［J］.Chin Med J（Engl），2013，126（12）：2 380-2 383.

［2］Kapakos G，Youreva V，Srivastava AK，et al.Cardiovascular protection by curcumin：molecular aspects［J］.Indian J Biochem Biophys，2012，49（5）：306-315.

［3］施通，吳輝，高元興，等.姜黃素對大鼠心室肌細胞快鈉流和L型鈣流的影響［J］.溫州醫學院學報，2011，41（5）：427-430.

［4］石瑤，孟浦，劉亞黎，等.姜黃素對H9c2心肌細胞氧化應激損傷的保護作用及其機制［J］.實用兒科臨床雜志，2012，27（13）：983-986.

［5］唐碧，高大勝，侯秀杰，等.二十二碳六烯酸對心房顫動大鼠心房肌細胞雙孔鉀通道TASK-1表達的影響［J］.廣東醫學，2014，35（23）：3 613-3 616.

［6］王茂林，宣玲，唐碧，等.環孢素A對心房顫動大鼠心房有效不應期及血清中MMP-2、TIMP-2水平的影響［J］.蚌埠醫學院學報，2014，39（2）：141-144.

［7］戴凌燕，程碧環，李軍.姜黃素對大鼠腦缺血-再灌注損傷的影響及機制［J］.中藥材，2015，38（2）：344-349.

［8］陶琳，楊毅.姜黃素對原發性高血壓大鼠腎臟血管緊張素Ⅰ型受體表達的影響［J］.中華臨床醫師雜志(電子版)，2015，9（7）：1 139-1 142.

［9］趙珍東，段啟，張雷紅，等.姜黃素對氧應激致大鼠肝星狀細胞增殖及TGF-β1表達的抑制作用［J］.中國實驗方劑學雜志，2011，17（9）：203-206.

［10］蔡杰，譚利平，馮佳，等.益氣養陰方對肺間質纖維化大鼠肺組織TNF-α、TGF-β1和IFN-γ mRNA水平的影響［J］.細胞與分子免疫學雜志，2015，31（7）：894-897.

［11］白淑亭，趙曉娟，王帆，等.姜黃素對胰島素抵抗大鼠抵抗素表達的影響［J］.中華內分泌代謝雜志，2013，29（7）：618-620.

［12］Sairaku A，Nakano Y，Oda N，Makita Y，et al.Atrioventricular conduction properties in patients with prolonged pauses undergoing ablation of longstanding persistent atrial fibrillation：do pauses during atrial fibrillation matter［J］.J Interv Card Electrophysiol，2012，34（3）：277-285.

［13］Gan TY，Qiao W，Xu GJ，et al.Aging-associated changes in L-type calcium channels in the left atria of dogs［J］.Exp Ther Med，2013，6（4）：919-924.

［14］虞燕萍，周承亮，傅云峰，等.姜黃素對缺血再灌注H9c2心肌細胞凋亡和GSK-3表達及其磷酸化的影響［J］.中國中西醫結合雜志，2013，33（2）：240-243.

［15］施通，吳輝，劉付麗，等.高濃度姜黃素對大鼠心室肌細胞瞬時外向鉀電流和內向整流鉀電流的影響［J］.醫學研究雜志，2012，41（12）：99-102.

Effect of Curcumin on Kir2.1，KvLQT1 and HERG Gene Expression in Atrial Myocytes of Rats with Atrial Fibrillation

Liao Xiaoxiang
（The Second Affiliated Hospital of Nanhua University，Hengyang，Hunan，China421001）

ObjectiveTo learn the effect of curcumin on Kir2.1，KvLQT1 and HERG gene expression in atrial myocytes of rats with atrial fibrillation，and to investigate the effect and mechanism of curcumin in the treatment of atrial fibrillation.Methods24 atrial fibrillation rats were randomly divided into two groups，12 in curcumin group and 12 in control group.The control group and the curcumin group were intervened by normal saline and curcumin solution respectively.1 week later，the single atrial myocytes of rats were obtained by enzymatic method.Real time PCR and Western blot techniques were used to detect the mRNA expression of Kir2.1 channel which affected inward rectifier potassium current（IK1），KVLQT1 channel which affected slow activation of delayed rectifier potassium current（IKs），and HERG channel which affected fast activation of delayed rectifier potassium current（IKr）；and internal reference gene was GAPDH.ResultsThe expression level of mRNA of Kir2.1 channel in curcumin group was down regulated，and the difference was statistically significant（t=2.853，P＜0.05）in comparison with control group；The mRNA expression level of KvLQT1 and HERG channels in curcumin group were up regulated，and the difference was statistically significant（t=1.862，1.758，P＜0.05）in comparison with control group.ConclusionThe effect of curcumin on atrial fibrillation was induced by Kir2.1，KvLQT1 and HERG gene expression in atrial myocytes of rats with atrial fibrillation.

curcumin；atrial fibrillation；atrial myocytes；gene expression

R285.5;R282.71

A

1006-4931（2016）13-0008-03

2016-02-06;

2016-03-23）

＊湖南省科學技術廳科技計劃2014年一般項目，項目編號:2014FJ3118。