降钙素基因相关肽受体拮抗剂对大鼠急性心肌缺血后心律失常的影响

王利利　张瑞林　郭　政山西医科大学第二医院麻醉科，山西太原　030001

降钙素基因相关肽受体拮抗剂对大鼠急性心肌缺血后心律失常的影响

王利利张瑞林郭政▲
山西医科大学第二医院麻醉科，山西太原030001

目的 观察降钙素基因相关肽（CGRP）受体拮抗剂CGRP8-37对大鼠急性心肌缺血后室性心律失常的影响。方法 选取健康成年雄性SD大鼠24只，体重250～300 g，将其随机分为三组（n=8）：对照组（Sham组）、急性冠脉结扎（CAO）组、CGRP8-37预先干预急性冠脉结扎组（CGRP8-37-CAO组）。按单发、二联、三联和三次以上室性心律失常的类型统计CAO前10min至CAO后60min心律失常的发生次数并进行统计分析。 结果CAO可诱发大鼠室性心律失常的发生，发生时间主要集中在缺血早期的0～12min，并且在CAO后6min左右达到最高峰。CAO前用CGRP8-37预处理可明显增加大鼠室性心律失常的发生次数，并且发生的时程从CAO组的0～12min延长到0～20 min，心律失常出现的高峰改变为CAO后12 min。Sham组、CAO组和CGRP8-37-CAO三组动物CAO前10 min室性心律失常发生次数比较差异无统计学意义（P＞0.05）。与Sham组比较，CAO组、CGRP8-37-CAO组室性心律失常发生次数明显增多，差异有高度统计学意义（P＜0.01）。与CAO组比较，CGRP8-37-CAO组室性心律失常发生次数也明显增多，差异有高度统计学意义（P＜0.01）。室性心律失常出现差异的时间主要集中在CAO后20、30、40min。结论CGRP8-37可明显增加大鼠急性心肌缺血后室性心律失常的发生次数。

降钙素基因相关肽受体拮抗剂；急性心肌缺血；室性心律失常

部分缺血性心肌病可引起恶性心律失常如室速和室颤，严重时导致心源性猝死［1-2］。急性心肌缺血以及缺血-再灌注损伤引发的室速或室颤等恶性心律失常是大部分患者猝死的主要原因［2］，其中80%的心源性猝死是由心肌缺血和心肌梗死诱发的室颤引起的［3］。本研究采用大鼠急性冠脉结扎（CAO）模型，观察降钙素基因相关肽（CGRP）受体拮抗剂CGRP8-37对大鼠心脏急性心肌缺血后室性心律失常的影响。

1　材料与方法

1.1实验动物

SD雄性大鼠，体质量250～300 g，由山西医科大学实验动物中心提供。动物合格证号SCXK（晋）2009-0001。实验进行前大鼠适应实验室环境1周，自由进食、进水，12/12 h明暗循环，室温（22±1）℃。

1.2主要试剂和仪器

CGRP8-37（Sigma，USA）；小动物呼吸机（AlC-V8，上海澳尔科特生物科技有限公司）；电生理信号记录仪（RM6240BD，成都仪器厂）；压力换能器（YPJ01，成都仪器厂）；微量泵（871851/2，B.Broun Melsungen AG）。

1.3实验方法

将24只大鼠采用随机数字列表法分为三组（n= 8）。对照组（Sham组）：只开胸，不结扎冠脉，生理盐水干预；CAO组：开胸结扎冠脉，生理盐水干预；CGRP8-37预先干预急性冠脉结扎组（CGRP8-37-CAO组）：开胸结扎冠脉，CGRP8-37干预。25%乌拉坦（1.2 g/kg）腹腔注射麻醉大鼠，气管切开插管，小动物呼吸机维持呼吸，控制呼吸频率70次/min，潮气量8 mL/kg。然后按不同分组经尾静脉注射生理盐水（Sham组和CAO组）或CGRP8-37（1×10-7mol/L，CGRP8-37-CAO组）干预，注射容量为1μL/g，操作时间约10 s。15min后开胸，用6-0无损伤缝线结扎冠状动脉，结扎部位位于左前降支起点下2mm处，操作成功后即可关胸。Sham组除不结扎冠脉外，其余操作相同。实验动物自主呼吸恢复后可脱离呼吸机。

1.4观察指标

记录从CAO前10min到CAO后60min的心电图，按单发、二联、三联和三次以上室性心律失常的类型统计室性心律失常的发生次数，以每10分钟为单位进行统计分析。

1.5统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件包进行分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1室性心律失常类型

实验过程中出现不同类型的室性心律失常，按单发、二联、三联和三次以上的不同类型进行整理分析。见图1。

图1　室性心律失常类型

2.2室性心律失常发生的时间和频率

CAO组心律失常的发生率比Sham组明显增多，主要集中在缺血早期的15min以内，并且在CAO后6min左右达到最高峰。CGRP8-37-CAO组心律失常的发生率比CAO组明显增多，并且集中发生的时程明显延长，从CAO组的0～12 min延长到0～20 min，心律失常出现的最高峰从CAO组的6min改变为12min。见图2。

图2　CGRP8-37对大鼠CAO后60 m in室性心律失常发生时段和频率的影响

2.3室性心律失常发生的柱状图分析

三组动物CAO前10 min室性心律失常发生次数差异无统计学意义（P＞0.05，图3A）；CAO后60min，与Sham组比较，CAO组、CGRP8-37-CAO组室性心律失常发生次数均明显增多，差异有高度统计学意义（P＜0.01，图3B），与CAO组比较，CGRP8-37-CAO组室性心律失常发生次数也明显增多，差异有高度统计学意义（P＜0.01，图3B）；与Sham组比较，CAO组室性心律失常出现的时间主要集中在CAO后20min（P＜0.01，图3C～D），而CGRP8-37-CAO组室性心律失常出现的时间则延长为CAO后40min（P＜0.01，图3C～F）；与CAO组比较，CGRP8-37-CAO组室性心律失常出现差异的时间主要集中在CAO后20、30、40min（P＜0.01，图3D～F）。

图3　CGRP8-37预处理对CAO后60 m in心律失常的影响

3　讨论

室性心律失常主要集中出现在急性心肌缺血发生后0～0.5 h和1.5～9 h两个时间段［4］。本实验观察到的结果和文献报道的结果类似，大鼠急性冠脉结扎后，在CAO组和CGRP8-37-CAO组室性心律失常集中爆发的时间都出现在急性冠脉结扎后0～0.5 h。

短暂的心肌缺血预处理可使缺血-再灌注诱发的致命性心律失常的发生率明显下降［5］。心肌缺血会刺激感觉神经纤维释放P物质和CGRP，心肌缺血时去感觉神经大鼠缺血心肌组织中P物质和CGRP含量较正常大鼠显著降低，且心肌损伤程度加重，说明内源性P物质和CGRP在缺血性心肌病的病理过程中发挥重要调节作用［6］。CGRP或辣椒素预处理可使大鼠离体心脏缺血-再灌注后的心脏功能明显改善，室性心律失常的发生减少和CPK释放降低［7］。

CGRP是目前体内发现的作用最强的舒血管活性物质［8］，其相关神经纤维及特异受体在心血管系统广泛分布，可能对心脏血流发挥重要的调节作用。CGRP还对心脏表现出正性变力和变时效应［9］，增加心肌收缩力和心脏排血量，减少心肌缺血病理过程引起心肌酶的释放，对缺血性心肌病具有保护作用［10］。外源性CGRP也可显著改善体外循环心肌缺血-再灌注后的心功能［11］。心力衰竭大鼠心肌组织中肿瘤坏死因子-α基因的表达可因CGRP的含量升高而降低，从而减轻心肌细胞损伤，减缓心力衰竭的进展［12］。

本研究结果显示，三组动物急性冠脉结扎前室性心律失常发生次数没有明显差异。CAO组室性心律失常的发生次数较Sham组明显增加，心律失常出现的时间主要集中在CAO后0～12 min，和以往文献的研究结果类似；利用CGRP8-37预处理后，大鼠CAO后40min内室性心律失常的发生次数较CAO组明显增加，心律失常集中出现的持续时间明显延长，说明内源性CGRP在大鼠急性心肌缺血后心律失常的发生方面具有保护作用。其可能的机制为：CGRP具有强烈的血管舒张作用，在蛛网膜下腔出血的病理过程中，CGRP可明显抑制脑血管痉挛，缩小缺血性脑梗死患者的梗死面积［13］。外源性运用CGRP可明显改善雷诺病患者其末梢血管循环状态［14］。另外，CGRP可通过与其受体结合减轻高糖环境下新生大鼠心肌细胞缺氧复氧损伤［15］，明显抑制氧化低密度脂蛋白和缺氧/复氧处理模型中乳鼠心肌细胞caspase-3的激活，阻止凋亡的发生［16］。CGRP信号转导通路在缺血性心肌病发病过程中的重要性也被证实［17］。在心肌缺血缺氧及再灌注损伤时，大量释放的CGRP可强烈扩张冠状动脉，促进侧支循环开放，有效改善心肌血供，同时蛋白激酶C通道被激活，减少氧自由基产生，从而发挥心肌保护作用［18］。

CGRP可能参与心肌缺血预处理、缺血以及缺血后一系列复杂的病理过程，从多方面发挥作用，减少缺血-再灌注过程中室性心律失常的发生［19］。此作用在心肌缺血-再灌注的早期尤其明显，可以降低急性心肌缺血大鼠的死亡率［20］。

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Effects of calcitonin gene-related peptide receptor antagonist on ventricular arrhythmia after acute myocardial infarction in rats

WANG Lili ZHANG RuilinGUO Zheng▲
Department of Anesthesiology，the Second Hospital of Shanxi Medical University，Shanxi Province，Taiyuan030001，China

Objective To observe the effect of calcitonin gene-related peptide（CGRP）receptor antagonist CGRP8-37on ventricular arrhythmia after acute myocardial infarction in rats.Methods Twenty-four healthy adult male Sprague-Dawley rats weighing 250-300 g were selected and randomly assigned into three groups（n=8）:control group（sham group），coronary artery occlusion group（CAO group）and CGRP8-37intervention for coronary artery occlusion in advance group（CGRP8-37-CAO group）.The times of ventricular arrhythmia from 10 min before CAO to 60min after CAO were calculated and analyzed statistically according to the types of ventricular arrhythmia including one ventricular premature beat，two consecutive ventricular premature beats，three consecutive ventricular premature beats，more than three consecutive ventricular premature beats.Results CAO could induce the occurrence of ventricular arrhythmias，the occurrence time was concentrated on 0-12 min of early ischemia and peaked around 6 min after CAO.Pretreatment of CGRP8-37before CAO could significantly increase the frequency of arrhythmias，and the time course was significantly extended from 0-12min in CAO group to 0-20min in CGRP8-37-CAO group.Peaked time of ventricular premature beats appeared in 12 min after CAO.The occurrence of ventricular arrhythmias in sham group，CAO group and CGRP8-37-CAO group had no significant differences 10min before CAO（P＞0.05）.Compared with sham group，the occurrence of ventricular arrhythmias was increased in CAO group and CGRP8-37-CAO group，the differences were highly statistically significant（P＜0.01）.Compared with CAO group，the occurrence of ventricular arrhythmia in CGRP8-37-CAO group was increased，the difference was highly statistically significant（P＜0.01）.The time of differences appeared in ventricular arrhythmia was concentrated on 20，30，40 min after CAO.Conclusion CGRP8-37can significantly increase the occurrence of ventricular arrhythmia after acute myocardial infarction in rats.

Calcitonin gene-related peptide receptor antagonist；Acute myocardial infarction；Ventricular arrhythmias

R542.22

A

1673-7210（2016）01（c）-0017-04

2015-10-19本文编辑：张瑜杰）

山西省自然科学基金项目（2013011049-3）。▲