雷诺嗪对大鼠急性心肌梗死早期左心室功能及梗死区心肌损伤的影响

张祥宇 江力勤 蒋芬芬 张冉 张建勤

雷诺嗪对大鼠急性心肌梗死早期左心室功能及梗死区心肌损伤的影响

张祥宇 江力勤 蒋芬芬 张冉 张建勤

目的观察雷诺嗪（Ran）对大鼠急性心肌梗死早期左心室功能的影响，并探讨可能的机制。方法60只SD大鼠随机分为假手术组、对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组（分别注射低、中、高剂量Ran0.05mg/kg、0.5mg/kg、5mg/kg），每组各12只；制作急性心肌梗死模型；1h后用多导生物机能实验系统测量左心室收缩末期压力（LVSP）、左心室舒张末曲压力（LVEDP）、左心室内压最大上升/下降速率（±dp/d tmax），采用ELISA法检测超氧化物歧化酶（SOD）单位活性、丙二醛（MDA）浓度,比色法测细胞内钙离子浓度。结果与对照组比较，应用Ran组LVEDP、±dp/d tmax、MDA、细胞内钙离子浓度均降低（均P＜0.05）；LVSP和SOD单位活性均升高（均P＜0.05）。结论Ran对急性心肌梗死早期左心室功能具有保护作用，这种保护作用可能与Ran升高梗死心肌的SOD单位活性,降低MDA浓度,降低缺血心肌细胞内钙离子浓度有关。

雷诺嗪；急性心肌梗死；超氧化物歧化酶；丙二醛；钙离子浓度

急性心肌梗死是指在冠状动脉病变的基础上，发生冠状动脉血供急剧减少或中断，使相应的心肌严重而持久的缺血所致的部分心肌急性坏死。急性心肌梗死后心脏舒缩能力显著减弱或不协调。表现为急性心力衰竭，发生率约32%~48%。雷诺嗪（Ran）由美国食品药品管理局（FDA）2006年批准用于慢性心绞痛的治疗，多项临床研究显示，Ran可改善慢性心绞痛患者的运动耐量、心绞痛发作时间，降低慢性心绞痛患者心肌缺血事件的发生率[1-3]，Sharon等[4]证明Ran可减少急性心肌梗死后心肌的瘢痕面积，提高心功能。Ran对急性心肌梗死早期心功能的影响目前研究较少，本实验通过结扎SD大鼠冠状动脉左前降支制作急性心肌梗死模型，颈外静脉注射低、中、大剂量Ran，观察Ran对急性心肌梗死早期心功能的影响，并探讨可能的影响机制。

1 材料和方法

1.1实验动物和试剂60只清洁级健康雄性SD大鼠，体重250~350g，购自常州卡文斯实验动物有限公司，许可证号SCXK（苏）2001-0003，实验动物相关操作符合浙江省实验动物管理办法要求。盐酸雷诺嗪（美国Sigma公司，批号：093M4708V），戊巴比妥钠（美国Sigma公司，批号：20141010），0.9%氯化钠溶液（杭州民生药业集团有限公司，批号：C1409252），肝素钠注射液（山东信宜制药有限公司，批号：110903），SOD检测试剂盒，MDA检测试剂盒（上海哈灵生物科技有限公司，批号：201501），细胞钙离子浓度比色法定量检测试剂盒（美国GenMed公司，GNS50097.1）。

1.2实验仪器眼科手术器械（上海医疗器械厂生产），大鼠手术台，6/0缝线，小型动物呼吸机（成都泰盟软件有限公司，型号：HX-101E），BL-420/820生物机能实验系统（成都泰盟软件有限公司生产），台式小型高速冷冻离心机（德国Eppendorf公司，型号:5417R），微量子紫外分光光度计（美国Thermo scientific公司，型号：NanoDrop ND-2000），全波长读数仪（美国Thermoscientific公司，型号：MultiskanGO），移液器（德国Eppendorf公司，型号：Research），电子分析天平（瑞士Mettler-Tloledo公司，型号：MS403s/ MS204s）。

1.3方法

1.3.1分组60只健康雄性SD大鼠按随机数字表法分为：假手术组、对照组（结扎冠状动脉左前降支，注射0.9%氯化钠溶液）、低剂量组、中剂量组、高剂量组，每组12只，后3组分别注射Ran 0.05mg/kg、0.5mg/kg、5mg/kg[5-6]，同时结扎冠状动脉左前降支。

1.3.2造模大鼠称重，3%戊巴比妥钠2.5ml/kg腹腔注射麻醉，腱反射消失后仰卧位固定，全身肝素化。颈前区备毛，分离右颈外静脉；分离气管，甲状软骨下气管软骨换切开气管，自制内径2mm、长5cm的气管导管从环状软骨下2~3个软骨环下插入，深度1cm。连接小动物呼吸机，设置潮气量6 ml/kg，频率80次/min，吸呼1∶2。胸前区备毛，常规消毒，对照组、低剂量组、中剂量组，高剂量组分别颈外静脉单次注射0.9%氯化钠溶液2.5ml/kg， Ran0.05mg/kg、0.5mg/kg、5mg/kg，10min后，沿左锁骨中线纵行切开皮肤，在第4~5肋间钝性分离肌层，打开胸腔，剪开心包，轻压右侧胸廓，挤出心脏。选择在左心耳和肺动脉圆锥之间，距离冠状动脉起始处2~3mm，以6/0无损伤逢合针结扎左冠状动脉前降支；将心脏回纳入胸腔，闭合胸腔，心电图1~5min内见ST段明显抬高，为造模成功[7]。心电图监测心率，心室率＜250次/min，结扎前已经出现室性心律失常为不符合实验要求，需排除。

1.3.3多导生物机能系统测定大鼠左心室功能冠状动脉结扎1h后测量左心室功能。分离大鼠颈动脉，用自制颈动脉插管穿刺颈动脉，连接换能器和多导生物机能实验系统，在多导生物机能系统检测下将动脉插管插入左心室，测量左心室收缩末期压力（LVSP）、左心室舒张末曲压力（LVEDP）、左心室内压最大上升/下降速率（±dp/dtmax）。

1.3.4 ELISA法测定SOD活性、MDA浓度每组按随机数字表法选取6只大鼠，取左心室梗死区心肌组织，称重PBS清洗，液氮冷冻后碾碎成粉末，加入裂解液，匀浆，2 500g离心20min，收集上清液，按试剂盒说明书加样450nm波长测各孔吸光度，计算SOD活性单位、MDA浓度。

1.3.5比色法测钙离子浓度每组按随机数字表法选取6只大鼠，测定梗死区心肌细胞内钙离子浓度。取梗死区心肌组织称重，清洗，液氮冷冻后碾碎成粉末，加入裂解液，孵育30min，16 000g离心5min，取上清液，分光光度仪选570nm波长，按试剂盒说明书进行比色法测钙离子浓度。

1.4统计学处理采用SPSS17.0统计软件，计量资料以表示，多组比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK-q检验。

2 结果

对照组2只，低剂量Ran组1只大鼠结扎左前降支后1h内出现心室颤动死亡，对照组1只大鼠结扎后心率较低，予以排除，其余56只大鼠结扎后1h内心电图监测心率符合入组标准。

2.1各组大鼠左心室功能指标比较见表1。

由表1可见，对照组与假手术组比较，LVSP、+dp/dtmax下降，-dp/dtmax、LVEDP升高（均P＜0.05）；低剂量组与对照组比较，LVEDP下降（P＜0.05）；高剂量组与中剂量组比较、中剂量组与对照组比较，LVSP、±dp/dtmax均升高，LVEDP下降（均P＜0.05）。

表1 各组大鼠左心室功能指标比较

2.2各组大鼠SOD、MDA及细胞内钙离子浓度比较见表2。

表2 各组大鼠SOD、MDA及细胞内钙离子浓度比较

由表2可见，对照组与假手术组比较，MDA升高（P＜0.05），高剂量组与中剂量组比较、中剂量组与低剂量组比较、低剂量组与对照组比较，MDA均下降（均P＜0.05）。对照组与假手术组比较，SOD下降（P＜0.05），低剂量组与对照组比较，SOD升高，但差异无统计学意义（P＞0.05），中剂量组与低剂量组比较、高剂量组与中剂量组比较，SOD均升高（均P＜0.05）。对照组与假手术组比较，钙离子浓度升高（P＜0.05），低剂量组与对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），高剂量组与中剂量组比较、中剂量组与低剂量组比较，钙离子浓度均下降（均P＜0.05）。

3 讨论

急性心肌梗死时，心肌细胞出现缺血损伤，Na+电流改变，晚钠电流增加引起心肌细胞的动作电位0相上升速度和幅度下降，继发动作电位时程及复极异常，Ca2+电流改变引起动作电位时程和复极及心肌细胞兴奋-收缩偶联异常，易诱发折返和后除极。此种电重构在急性心肌缺血时（冠状动脉结扎1h）较梗死1周时更显著[8]。Ran为晚钠电流阻滞剂，是新型抗心绞痛药物。Dhalla等[9]证实Ran可阻滞包括晚钠电流在内的多种离子通道电流，具有抗心律失常效应。多项研究显示，Ran可减轻细胞内钙超载，增加心肌舒张功能，对心率和血压无显著影响[10]。Morrow等[11]在一项将Ran应用于非ST段抬高型心肌梗死，B型脑钠肽（BNP）＞80pg/ml的心力衰竭患者心血管相关事件发生率进行研究，结果证实Ran可降低慢性心绞痛患者的心血管相关死亡率、心肌再梗死发生率。

LVSP、+dp/dtmax反映左心室收缩功能，LVEDP反映心室壁僵硬度，-dp/dtmax主要反映左心室舒张功能。急性心肌梗死时，左心室功能急聚下降，发生急性心力衰竭。研究显示，Ran可增加慢性心力衰竭患者的心肌收缩力，改善急性心力衰竭时心功能，对血压和心率影响不显著[12-13]。本实验中Ran可改善急性心肌梗死大鼠的心室收缩舒张功能，对心室壁的僵硬度具有改善作用，与Morrow等[11]、Figueredo等[14]的研究结果相符。

急性缺血时心肌细胞内ATP减少，H+浓度增加，Na+-H+交换增加，细胞内Na+浓度升高，Na+-Ca2+泵交换增加，心肌细胞内钙离子浓度增加；晚钠电流生成增加，晚钠电流使Na+-Ca2+泵活动增加，细胞Ca2+超载造成心肌组织过氧化物生成增多，加重心肌细胞损伤。本实验中Ran小剂量干预心肌缺血早期心肌细胞，测得心肌细胞内钙离子浓度较缺血心肌无明显差异，中、大剂量Ran可降低缺血心肌细胞内钙离子浓度，可降低钙离子超载导致的心肌细胞损伤，增强心功能，Ran保护心功能作用可能和其阻滞缺血心肌组织的晚钠电流，减轻心肌细胞内钙超载相关。

MDA是脂质过氧化终末代谢产物，急性心肌缺血时，MDA生成增加，MDA值能够反映心肌脂质过氧化程度从而间接反映心肌缺氧损伤。SOD在体内清除氧自由基抗氧化酶系统起主要作用，SOD活性能反映机体内抗脂质过氧化的能力。心肌组织缺血、缺氧时，氧自由基生成增加，心肌组织SOD活性可明显降低，MDA浓度增加，本实验中对照组SOD活性单位较假手术组显著降低，Ran低剂量对缺血心肌组织SOD、MDA影响不显著，中、大剂量可升高缺血心肌组织SOD活性，降低MDA浓度，表明Ran可改善心肌缺血时的过氧化物损伤，可保护心肌组织。可能与Ran降低梗死区心肌细胞内钙离子浓度相关。

综上所述，Ran对急性心肌梗死早期左心室心功能有保护作用。Ran保护心功能的作用可能与Ran可减轻梗死区心肌细胞内Ran浓度，减轻心肌细胞内钙超载造成的心肌氧化损伤相关。

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The effects of ranolazine on left ventricular function of and infarction myocardium of rat following the acute myocardial infarction

ZHANG Xiangyu,JIANG Liqin,JIANG Fenfen,et al.Department of Cardiology,the Second Hospital of Jiaxing,Jiaxing 314000,China

Objective To exp lore the effects of ranolazine on left ventricular function of rat during the early period after acute m yocard ial infarction and its mechanism s.Methods 60 SD rats were random ly d ivided into sham surgery group, control group,low dosage group(ranolazine,0.05mg/kg),m idd le dosage group(0.5mg/kg),and high dosage g roup (5mg/kg).LVSP,LVEDP,dp/d tmax were measured by multi-channel biology function laboratory system,SOD activity and MDA concentration were measured by ELISA,and intracellular calcium ion concentration was measured by colorimetric method one hour after estab lish of acute myocardial infarction model.Results LVEDP,±dp/d tmax,MDA and intracellular calcium ion concentration decreased,LVSP and SOD activity increased in ranolazine treated g roups com pared to control group(all P＜0.05).Conclusion Ranolazine can p rotect left ventricular function of rat during early phase of acute myocardial infarction.This may be due to ranolazine increasing SOD activity and reducing concentrations of MDA and intracellular calcium ion.

Rnolazine;Acute m yocard ial infarction;SOD;MDA;Calcium concentration

2016-03-29）

（本文编辑：马雯娜）

嘉兴市科技计划（项目编号:2015AY23025，2013AY21043-6）

314000浙江省嘉兴市第二医院心内科

江力勤，E-mail:jiangliqin1961@sina.com

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