姜黄素对心房颤动大鼠心房肌细胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表达的影响＊

廖小香

(南华大学附属第二医院，湖南衡阳421001)

姜黄素对心房颤动大鼠心房肌细胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表达的影响＊

廖小香

(南华大学附属第二医院，湖南衡阳421001)

目的了解姜黄素对心房颤动大鼠的心房肌细胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表达的影响，并探讨姜黄素治疗房颤的效果及其机制。方法将24只心房颤动大鼠随机分为试验组(12只)和对照组(12只)，分别采用姜黄素溶液与生理盐水进行干预。1周后利用酶解法获得大鼠的单个心房肌细胞，采用Real-time PCR及Western Blot技术检测影响内向整流钾电流(IK1)的Kir2.1通道、影响缓慢激活延迟整流钾电流(IKs)的KVLQT1通道、影响快速激活延迟整流钾电流(IKr)的HERG通道的mRNA表达情况，内参照基因为GAPDH。结果试验组的Kir2.1通道的mRNA表达水平下调，与对照组比较，差异有统计学意义（t=2.853，P＜0.05）;试验组的KvLQT1，HERG通道的mRNA表达水平上调，与对照组比较，差异均有统计学意义（t=1.862，1.758，P＜0.05）。结论姜黄素可通过影响心房颤动大鼠的心房肌细胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因的表达水平，从而发挥对心房颤动的治疗作用。

姜黄素;心房颤动;心房肌细胞;基因表达

心房颤动是最常见的心律失常类型，其并发症如心力衰竭、动脉栓塞、恶性心律失常等，均可直接对患者生命造成威胁［1］。经导管射频消融房颤根治术等治疗房颤，虽有一定进展，但临床应用仍然有限，目前药物治疗仍然是主要治疗手段［2］。姜黄素在心血管疾病中具有潜在的应用价值，可有效减轻心肌缺血-再灌注损伤，对心肌缺血、心脏压力负荷后心肌重塑具有改善作用［3-4］。而姜黄素对心律失常的作用研究国内外尚罕见报道。本研究中采用分子生物学、动物实验及电生理检查等技术，对姜黄素治疗房颤的效果及其机制进行了探讨，以期对房颤的发病机制作进一步的发现与补充，并为姜黄素治疗房颤的临床应用及新型药物的开发提供新的思路及理论基础。现报道如下。

1　材料与方法

1.1材料

SD大鼠24只，雌雄各半，由南华大学实验动物学部提供，实验动物许可证编号为SYXK（湘）2015-0016;饲养条件:温度18～26℃，相对湿度40%～70%，噪音低于85分贝，氨浓度低于20 ppm，通风换气每小时10次，采食量5 g/(100 g·24 h)，饮用水pH=2.5的酸化水，每周换窝2次。Real-time PCR试剂盒(北京天根生化科技有限公司);Biometra T Gradient型PCR基因扩增仪(德国Biometra公司);姜黄素(西安瑞盈生物科技有限公司，批号为141220);水合氯醛(青岛宇龙海藻有限公司);氯化钙(国药集团化学试剂有限公司)。

1.2方法

1.2.1建模

采用20%乌拉坦溶液以每100 g体重0.8 mL剂量腹腔注射行全身麻醉，以每100 g体重0.1 mL剂量给予水合氯醛-氯化钙溶液（水合氯醛0.5 g/L，氯化钙10 g/L）尾静脉连续注射，制作大鼠房颤模型，采用肢体导联心电图检测、确定心房颤动模型建立成功［5-6］。

1.2.2药物干预方法

将心房颤动大鼠随机分为两组，各12只，两组的性别、体重等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。分别采用生理盐水(对照组)与姜黄素溶液(试验组)对房颤大鼠进行干预［7-8］。试验组在心房颤动大鼠模型建立后给予姜黄素溶液灌胃给药，每次100 mg/(kg·d)，每日1次。连续给药7 d。对照组给予等量生理盐水灌胃，每日1次。两组均连续给药7 d。每12 h进行1次肢体导联心电图描记，并检查大鼠的心脏起搏状况。

1.2.3基因检测方法

1周后处死大鼠，解剖并分离心房颤动大鼠心房肌及肺静脉肌袖组织。利用酶解法获得大鼠的单个心房肌细胞。提取分离的大鼠心房肌细胞RNA及蛋白质，采用Real-time PCR及Western Blot技术检测影响内向整流钾电流(IK1)的Kir2.1通道、影响缓慢激活延迟整流钾电流(IKs)的KVLQT1通道、影响快速激活延迟整流钾电流(IKr)的HERG通道的mRNA表达情况，Real-time PCR的内参照基因为GAPDH［9-11］。

1.3统计学处理

采用SPSS 22版统计学软件处理数据。计量资料用均数±标准差（±s）表示。组间计量资料的比较采用t检验，检验水准为α=0.05。

2　结果

所有心房颤动大鼠均完成整个试验，均无自发心房颤动发生。试验组的Kir2.1通道的mRNA表达水平下调，与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）;试验组的KvLQT1及HERG通道的mRNA表达水平上调，与对照组比较，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。两组大鼠的Kir2.1，KvLQT1，HERG表达水平见表1。

表1两组大鼠Kir2.1，KvLQT1与HERG通道的mRNA表达水平比较(±s，n=12)

表1两组大鼠Kir2.1，KvLQT1与HERG通道的mRNA表达水平比较(±s，n=12)

注:内参照基因为GAPDH。

组别试验组对照组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　讨论

研究发现，心房颤动时心肌及相关组织电生理状态发生变化，可从异位激动、心房电重构、传导异常等方面诱发并维持房颤［12］。其作用机制是由于细胞离子通道发生改变，其表达异常等均可影响细胞内向/外向电流，进而对细胞静息电位、动作电位等电活动造成影响。房颤时瞬时外向钾电流(Ito)电流密度显著降低，其下调是房颤时心房动作电位(APD)及心房有效不应期（AERP）缩短的重要原因，是房颤发生的重要因素。延迟整流钾电流(IK)由IKs，IKr以及超快延迟整流钾电流(IKur)组成。慢性持续的房颤能显著下调心房肌细胞HERG通道mRNA表达水平;IK1增强可使AERP及APD均缩短，复极化离散程度增加，使心房更易产生折返激动，因而IK1电流异常增加在很大程度上维持了房颤状态［13］。在持续性房颤发生过程中，钙超载可使T型钙离子通道(ICa-T)迅速失活，表现为APD平台期及时相缩短，有利于多环折返的形成，从而维持房颤。

姜黄具有行气、破瘀、通红、止痛等功效，应用广泛。姜黄素是自姜黄根茎中提取的黄色色素，具有广泛的药理活性，在诸多心血管疾病中，如心力衰竭、冠状动脉粥样硬化性心脏病、瓣膜性心脏病及心肌病等方面具有治疗作用及潜在的应用价值［14-15］。

本研究结果显示，心房颤动大鼠经过姜黄素处理1周后，Kir2.1通道的mRNA表达水平显著下调，而KvLQT1，HERG通道的mRNA表达水平显著上调。经过姜黄素处理后，心房颤动大鼠的IK1减弱，IKs和IKr增强，从而使心房颤动症状得到缓解。这从分子生物学的角度解释了姜黄素在心房颤动方面的治疗作用。

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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）

＊湖南省科学技术厅科技计划2014年一般项目，项目编号:2014FJ3118。