丙泊酚对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的保护作用

刘飞君，任俊杰，刘 赟，王慧峰

丙泊酚对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的保护作用

刘飞君1，任俊杰2，刘 赟2，王慧峰1

目的 观察丙泊酚(propofol)对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的影响，并探讨其作用机制。方法 采用Langendorff心脏灌流实验方法，观察Propofol对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的影响。观察不同阻断剂对Propofol作用的影响。结果 Propofol可增强心肌肥厚大鼠离体心脏心功能，心率减慢，主动脉收缩压(LVSP-LVDP)升高，左室压最大上升速率(+dp/dtmax)升高，左室压最大下降速率(-dp/dtmax)降低，吲哚美辛预处理后，Propofol对心脏功能的影响减弱。结论 Propofol可以明显改善心肌肥厚大鼠离体心脏功能，其作用可能与前列环素(PGI2)的合成有关。

心肌肥厚；丙泊酚；心功能；主动脉收缩压；左室压最大上升速率；左室压最大下降速率

充血性心力衰竭(congestive heart failure，CHF)是各种病因所致心脏疾病的最终结局。虽然目前对CHF的防治取得了不少进展，但CHF仍然保持了很高的患病率和死亡率。其中心肌肥厚是引起CHF的重要原因之一，心肌肥厚可增加心肌耗氧量，降低冠脉血流储备，甚至导致收缩舒张功能障碍。在心脏手术中，丙泊酚(propofol)是常用的静脉麻醉药，多用于麻醉诱导和术中维持。本实验采用离体心脏灌流的实验研究方法，探讨丙泊酚对心肌肥厚大鼠离体心脏有无保护作用，为临床用药提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 试剂 丙泊酚注射液(AstraZeneca UK，规格为10 mg/mL)，左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME，Sigma公司)，吲哚美辛(Indo，Sigma公司)，亚甲蓝(MB，Sigma公司)。

1.1.2 仪器 Langendorff心脏灌流装置，Powerlab生物信号采集分析系统购自澳大利亚ADInstruments公司，恒流泵购自兰格恒流泵有限公司，超级恒温器购自上海仪典仪表电子有限公司。

1.2 实验动物 健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠，购自山西医科大学实验动物中心，体重(BW)为180 g～220 g。饲料由山西医科大学实验动物中心提供，每笼饲养大鼠4只，室温保持在20 ℃～25 ℃，相对湿度50%左右，大鼠在购回1周后开始实验。

1.3 制备大鼠心肌肥厚动物模型

1.3.1 模型制作 将42只雄性SD大鼠，标号后随机分为两组，其中模型组36只，空白组6只，分别称取体重后记录。模型组36只大鼠制作心肌肥厚模型：将L-甲状腺素与0.5%的羧甲基纤维素钠制成1 g/L混悬液，按照L-甲状腺素0.5 mg/(kg·d)皮下注射，连续28 d则可制成大鼠心肌肥厚模型。空白组每日给予等体积的0.5%羧甲基纤维素钠液。

1.3.2 模型鉴定 每次离体心脏灌流实验结束后，从台式液中取出心脏(空白组直接取)，用滤纸将水分吸干，在电子天平上准确称量心脏湿重(HW)，将心房及瓣膜组织去除后，准确称量心室湿重(VW)。两者和大鼠体重由公式分别计算全心重量指数(HW/BW)和心室重量指数(VW/BW)。分别比较模型组和空白组的HW/BW和VW/BW。采用两独立样本t检验：空白组HW/BW(3.07±0.30)mg/g，VW/BW 2.58±0.27；模型组HW/BW(4.61±0.47)mg/g，VW/BW 3.72±0.57。模型组与空白组相比差异有统计学意义(P<0.01)。实验表明，模型组心室重量增加，心肌肥厚模型制作成功。

1.4 离体心脏的制备 猛击大鼠枕部致昏，开胸解剖取出心脏，置入4 ℃台氏液中，去除其余组织后置于Landendorff灌流装置上，用充以95%氧气和5%二氧化碳的台氏液灌流(台氏液成分：NaCl 140 mmol/L，MgCl21.0 mmol/L，KCl 5.4 mmol/L，Glu 10 mmol/L，NaH2PO40.33 mmol/L，CaCl21.8 mmol/L，HEPES 5.0 mmol/L)，用NaOH调节pH值至7.36。起搏电极位于右室，刺激强度设定为二倍阈强度，刺激频率为每分钟200次。将一直径3 mm～5 mm、充有一定台式液的乳胶水囊经由左心房插入至左心室内，水囊导管的一端与压力换能器连接，将灌流速度调整为10 mL/min，对室内压进行测定。

测定指标：心率(HR)、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)、主动脉收缩压(LVSP-LVDP)。以主动脉收缩压≥8 kPa为灌流成功标志，稳定约60 min，待所观察的各心功能指标维持稳定后开始干预。

1.5 实验方法

1.5.1 Propofol对心肌肥厚心脏的作用 抽取心肌肥厚大鼠12只，随机分为对照组和Propofol组各6只。对照组持续灌流台式液至实验结束，Propofol组往灌流液中加入Propofol，使灌流液中Propofol的终浓度为50 μmol/L[1]。观察两组大鼠离体心脏的HR、LVSP、LVDP、+dp/dtmax、-dp/dtmax等心脏功能指标的变化情况。

1.5.2 不同阻断药对Propofol作用的影响 将24只心肌肥厚大鼠随机分为4组，每组6只，Propofol组和Propofol+阻断药组，3种阻断药分别为NO合酶(eNOS)抑制剂L-NAME(1×10-4mol/L)、环氧合酶(COX)抑制剂Indo(1×10-5mol/L)、鸟苷酸环化酶(sGC)抑制剂MB(1×10-6mol/L)。待离体心脏灌流稳定后，Propofol组加入Propofol终浓度为50 μmol/L的台式液，阻断药组则加入阻断剂孵浴10 min后，再加入Propofol终浓度为50 μmol/L的台式液，观察Propofol对离体心肌肥厚心脏的作用。

2 结 果

2.1 Propofol对心肌肥厚大鼠离体心脏功能的影响 与对照组相比，Propofol可增强心肌肥厚大鼠离体心脏心功能，心率减慢(P<0.01)，LVSP-LVDP升高(P<0.05)，-dp/dtmax降低(P<0.01)，+dp/dtmax升高(P<0.01)，差异有统计学意义。详见表1。

表1 两组心肌肥厚大鼠离体心功能指标比较(±s)

2.2 不同阻断药对Propofol改善心功能作用的影响 Indo孵浴后，Propofol对离体心脏功能增强作用减弱，与Propofol组比较，差异有统计学意义(P<0.05或 P<0.01)；L-NAME和MB孵浴后，Propofol对离体心脏功能增强作用与Propofol组比较，差异无统计学意义。详见表2。

表2 各组心肌肥厚大鼠离体心功能指标比较(±s)

3 讨 论

Langendorff离体心脏灌流装置是研究心血管疾病的常用装置。离体实验的优势在于它排除了神经、体液因素以及心脏前后负荷对心功能的影响。心率是反映心脏收缩舒张功能的一个重要指标，心率减慢，心输出量减少可使血压降低，心率减慢，从而使冠脉灌流时间增多，最终使心肌得到更多的血液供应，对心脏起保护作用。反映心脏收缩功能的指标主要为LVSP和+dp/dtmax，+dp/dtmax是评估心肌收缩力的常用指标，可间接反映心肌在收缩过程中的缩短速度，其数值与心肌收缩力呈正相关。反映心脏舒张功能的指标主要为LVDP和-dp/dtmax，-dp/dtmax可反映左心室的充盈程度、舒张功能及心室顺应性，常作为心肌舒张参数和评估心肌早期舒张功能改变的敏感指标[2]。文献表明，50 μmol/L Propofol对离体大鼠心脏具有保护作用[3-4]。本实验研究表明，Propofol可以使心肌肥厚心脏的心率减慢，LVSP-LVDP、+dp/dtmax升高，-dp/dtmax降低，表明Propofol可以显著增强心肌肥厚大鼠离体心脏的心功能。丙泊酚可减慢心率，部分是由于心脏传导系统被抑制所致[5]。

许多信号物质在调节心脏收缩与舒张过程中起着至关重要的作用，例如，一氧化氮(NO)、前列环素(PGI2)等。NO可通过NO-sGC-cGMP 途径，使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[6]。本实验加入eNOS抑制剂L-NAME、sGC抑制剂亚甲蓝MB后，Propofol对心脏收缩与舒张功能没有变化，提示NO-sGC途径没有参与Propofol的改善心功能作用。PGI2是由COX催化花生四烯酸产生，Indo为COX的特异性抑制剂。在本实验中应用Indo预孵离体心脏，再孵浴Propofol后，和单纯孵浴Propofol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PGI2可能参与Propofol的改善心功能作用。

综上所述，Propofol可以明显改善心肌肥厚大鼠离体心脏功能，其作用可能与PGI2的合成有关。

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(本文编辑郭怀印)

1.太原钢铁(集团)有限公司总医院(太原 030008)；2.山西医科大学第一医院

王慧峰，E-mail：whf17701@163.com

R542.2 R256.2

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2016．04．012

1672-1349(2016)04-0373-02

2015-10-19)