环磷腺苷葡胺对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的影响及机制研究

耿建慧

环磷腺苷葡胺（MCA）是环磷腺苷（cAMP）的新型衍生物。它是非洋地黄类强心剂，临床上广泛应用于治疗心功能不全，其正性肌力作用可增强心肌收缩力，改善心肌泵血功能；其扩张血管作用可降低心肌耗氧量，降低心脏前后负荷，改善心肌细胞代谢，保护缺血、缺氧的心肌；还能够改善窦房结P细胞功能，增加心搏量而不增加心肌耗氧量，有利于心脏功能改善［1］。本研究采用离体心脏灌流的实验研究方法，探讨环磷腺苷葡胺对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的影响，为临床用药提供实验依据，从而阐明其对心脏保护的可能机制。

1 材料与方法

1.1 试剂 环磷腺苷葡胺（MCA）：瑞阳制药有限公司，批号92106，使用前用台式液将其稀释至1mg／mL。左旋硝基精氨酸甲酯（L－NAME）、吲哚美辛（Indo）、亚甲蓝（MB）均购自Sigma公司。其余均为化学试剂国产分析纯。

1.2 仪器 Langendorff心脏灌流装置；恒流泵（保定兰格恒流泵有限公司）、超级恒温器（上海市实验仪器厂）、Powerlab生物信号采集分析系统（澳大利亚埃德公司）。

1.3 实验动物 雄性 Wistar大鼠，体重170g～220g，由山西医科大学实验动物中心提供。动物饲养条件：每笼4只，自由摄食自由饮水，饲养室温20℃～25℃，相对湿度40%～70%。大鼠饲料由山西医科大学实验动物中心提供。受试大鼠在饲养室内饲养1周后开始实验。

1.4 心肌肥厚动物模型的制备 选用雄性Wistar大鼠35只，称重后（BW），随机分为模型组（30只）和空白组（5只）。模型组按0.1mg／（100g·d）给L－甲状腺素与0.5%的羧甲基纤维素钠制成的混悬液（用前现配），连续给药7d；空白组每日给予等量0.5%羧甲基纤维素钠液［1］。

每次离体心脏灌流实验完后（空白组直接取出心脏），从台式液中取出心脏，用双层滤纸吸干水分，用电子天平准确称全心湿重（HW）；去除心房及瓣膜组织用电子天平称心室湿重（VW）。最后所称得的结果计算出心脏重量指数（HW／BW）和心室重量指数（VW／BW）。

1.5 离体心脏的制备 取上述动物，猛击动物枕部致昏，迅速开胸取出心脏，放入4℃台氏液中，修剪后置于Landendorff灌流装置上，用100%氧气的台氏液灌流，台氏液成分：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调节pH值至7.36。起搏电极位于右室，刺激强度为二倍阈强度，频率200次／min。将一乳胶水囊（直径约3mm～5mm）经左心房插入左心室内，水囊内充有一定量的灌流液，水囊导管一端与压力换能器相连，对室内压进行采集、分析。观察指标包括心率、左室收缩压（LVSP）、左室舒张压（LVDP）、左室压最大上升速率（＋dp／dtmax）、左室压最大下降速率（－dp／dtmax），主动收缩压以LVSP－LVDP计算。调节灌流速度10mL／min，以LVSP－LVDP≥8kPa；为灌流成功标志，稳定约60min后开始给药。

1.6 实验方法

1.6.1 MCA对心功能的影响 随机取模型组大鼠10只，对照组和MCA组各5只。实验开始前观察约60min，待所观察的各心功能指标维持稳定后，对照组持续灌流至实验结束，MCA组往灌流液中加入1mL环磷腺苷葡胺稀释液（1mg／mL），观察两组离体心脏的心率、LVSP、LVDP、＋dp／dtmax、－dp／dtmax等心功能指标的变化。

1.6.2 NO相关阻断剂对MCA作用的影响 将模型组20只大鼠随机分为4组，MCA对照组和MCA＋阻断剂组，每组5只，分别为一氧化氮合酶（eNOS）抑制剂 L－NAME（1×10－4mol／L）、环氧合酶抑制剂Indo（1×10－5mol／L）、鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝MB（1×10－6mol／L）。待离体心脏灌流稳定后，加入阻断剂孵浴｛JP310min后，再加入1mL MCA稀释液（1 mg／mL），对照组直接加入1mL MCA稀释液，观察 MCA对心脏的作用。

2 结 果

2.1 空白组、模型组 HW／BW、VW／BW比较 空白组HW／BW为3.1 9mg／g±0.1 8mg／g，VW／BW为2.6 1mg／g±0.2 1 mg／g；模型组HW／BW为4.58mg／g±0.44mg／g，VW／BW为3.81mg／g±0.61mg／g。两组相比差异有统计学意义（P＜0.01）。提示模型组左心室明显肥厚。

2.2 对照组、MCA组大鼠离体心功能指标比较 与对照组相比，MCA可增强心肌肥厚大鼠离体心脏心功能。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）。详见表1。

表1 对照组、MCA组大鼠离体心功能指标比较（x±s）

2.3 MCA对照组与阻断药组大鼠离体心功能指标比较L－NAME孵浴后，MCA对离体心脏功能增强作用减弱，与MCA对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）；Indo孵浴后，MCA对离体心脏功能增强作用与MCA对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；MB孵浴后，MCA对离体心脏功能增强作用减弱，与MCA对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。详见表2。

表2 MCA对照组与阻断药组大鼠离体心功能指标比较（x±s）

3 讨 论

环磷腺苷葡胺系环磷腺苷与葡甲胺的盐。由于其脂溶性较强，较易透过脂溶性细胞膜进入心肌细胞内发挥作用［2］。在心肌肥厚及心力衰竭时，心肌中兴奋性G－蛋白减少，细胞内环磷腺苷（cAMP）浓度降低，使心肌收缩力下降。环磷腺苷葡胺通过直接提高心肌细胞内cAMP浓度，恢复心肌收缩力［3］。

LVSP和＋dp／dtmax是反映心脏收缩功能的指标，＋dp／dtmax与心肌收缩力呈正相关，可间接反映心肌收缩的缩短速度，常作为评价心肌收缩力的重要指标。LVDP和－dp／dtmax是反映心脏舒张功能的指标，－dp／dtmax是心肌早期舒张功能改变的敏感指标，反映左心室的充盈程度和舒张功能和顺应性［4］。心率的快慢也是反映心功能的一个重要指标，心率减慢，心输出量减少可以降低血压，心率减慢，冠脉灌流时间延长可以使心肌得到更多的血液供应，对心脏起保护作用。本实验研究表明，与对照组相比，MCA组心率加快，LVSP－LVDP升高，＋dp／dtmax升高，－dp／dtmax降低，表明 MCA可以显著增强心肌肥厚大鼠离体心脏的心功能。

许多信号物质在心脏收缩与舒张过程中起着至关重要的作用，如一氧化氮（NO）、前列环素（PGI2）等。NO可通过 NO－sGC－cGMP途径，使鸟苷酸环化酶（sGC）激活促使cGMP生成，后者则进一步作用于cGMP依赖性蛋白激酶使Ca2＋内流减少，增加Ca2＋－ATP酶对Ca2＋的摄取，或直接使收缩蛋白去磷酸化而影响心功能［5］。本研究在实验过程中应用eNOS抑制剂LNAME、鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝MB处理离体心脏，再孵浴MCA后，和单纯孵浴MCA的离体心脏相比，心率加快，LVSP－LVDP降低，＋dp／dtmax降低，－dp／dtmax升高，提示NO－sGC途径可能参加MCA的改善心功能作用。而PGI2是由环氧合酶（COX）催化花生四烯酸产生的，加入COX抑制剂Indo后，MCA对心脏收缩与舒张功能没有变化，提示PGI2没有参与MCA的改善心功能作用。

环磷腺苷葡胺可以明显改善心肌肥厚大鼠离体心脏功能，其作用可能与NO的合成有关，可能通过NO－sGC途径产生作用。

［1］ 蒋涛，李健，金敏，等.心先安与小剂量洋地黄治疗心力衰竭的疗效比较［J］.国外医学：心血管疾病分册，2000，27（4）：233－234.

［2］ 武勇，刘功俭.环磷腺苷葡胺在体外循环中对心肌的保护作用［J］.中国体外循环杂志，2008，6（2）：68－71.

［3］ 张子彬，郑宗锷.充血性心力衰竭［M］.第2版.北京：科学技术文献出版社，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.