王宇虹,王梦龙,李雪飞,周丽平,黄兵,周晓亚,余锂镭,江洪,夏豪
(武汉大学人民医院心内科,湖北武汉430060)
·论著·
阻断Nav1.8通道对右侧星状神经节的影响
王宇虹,王梦龙,李雪飞,周丽平,黄兵,周晓亚,余锂镭,江洪,夏豪
(武汉大学人民医院心内科,湖北武汉430060)
目的研究利用电压门控钠离子通道1.8(Nav1.8)特异性阻断剂A-803467局部阻断Nav1.8对右侧星状神经节(RSG)的影响。方法24只成年家犬随机分为对照组(DMSO)、低浓度组、中浓度组和高浓度组,每组6只,向RSG内局部分别注射0.1 mL DMSO和低(10 mmol/L)、中(15 mmol/L)、高浓度(20 mmol/L)的A-803467,并在注射前和注射后30 min测定由高频刺激RSG引起的最大心率的变化情况和RSG的神经活性频率和振幅变化情况。以刺激电压为横坐标,心率变化的最大百分比为纵坐标绘制出的电压-心率反应曲线以反映RSG的功能情况。结果在基础状态时,对照组和低、中、高浓度组的RSG功能和神经活性比较,差异均无统计学意义(P>0.05);在注射A-803467后30 min,可观察到电压-心率反应曲线明显钝化,RSG功能显著降低,RSG神经活性频率和振幅明显减小,差异均有统计学意义(P<0.05)。且A-803467的浓度越高,电压-心率反应曲线钝化程度越大,RSG功能降低越显著,频率和振幅越小。结论阻断Nav1.8通道可以抑制RSG功能和神经活性,且阻断剂浓度越大,抑制效应越强。
心血管病学;电压门控钠离子通道1.8;阻断剂;右侧星状神经节;自主神经系统
电压门控钠离子通道1.8(Nav1.8)由SCN10A编码,能够通过控制钠离子流而改变神经元的动作电位[1-2]。Nav1.8主要存在于传入神经,且与痛觉密切相关[3-4]。研究发现,Nav1.8阻断剂A-803467([5-(4-chlorophenyl-N-(3,5-dimethoxyphenyl)rboxamide])能有效降低神经活性,缓解疼痛[5]。Verkerk等[6]发现心脏神经丛(ganglionated plexi,GP)上有Nav1.8的表达,提示了Nav1.8可能会对心脏电生理活性产生影响。随后,Nav1.8被证实与房颤有关,用A-803467阻断Nav1.8后,出现房颤诱导性降低,肺静脉和心房肌的电重构被有效抑制,阵发性房颤的发生率降低[7-8]。目前关于Nav1.8的研究主要集中在它与GP的关系上,而它对RSG的影响并不明确。笔者通过将Nav1.8特异性阻断剂A-803467直接局部注射至RSG,观察其对RSG功能和神经活性的影响。
1.1 动物准备由武汉大学人民医院动物实验中心提供24只成年家犬(18~24 kg)。用3%的戊巴比妥钠静脉麻醉(30 mg/kg)和麻醉维持(2 mL/h)。行气管插管后连接呼吸机,进行正压通气,4~6 L/min氧流量。穿刺股静脉、股动脉,置管,静脉用于生理盐水滴注(50~100 mL/h)以补充血容量,动脉连接压力感受器,用于持续监测动脉血压。采用电生理记录仪(LEAD7000B,四川锦江电子科技有限公司)持续记录体表标准肢体导联心电图和动脉血压曲线。采用加热板将中心体温维持在(36.5±1.5)℃。
1.2 RSG局部注射Nav1.8阻断剂A-803467在右侧第三肋间行开胸术,暴露RSG。将24只成年家犬随机分为对照组(二甲亚砜DMSO,n=6),A-803467低浓度组(10 mmol/L,n=6),A-803467中浓度组(15 mmol/L,n=6),A-803467高浓度组(20 mmol/L,n=6)。将0.1 mL的A-803467或者DMSO通过RSG上四个不同点注入RSG神经元胞体内。A-803467溶液是由DMSO为基质配制而成的。
1.3 RSG功能测定RSG的解剖位置如图1A所示。行右侧开胸术后,在RSG中插入一根直径0.1 mm的银针,将银针的一端连接于Grass-S88(Astro-Med,West Warwick,Rhode Island,USA)神经刺激仪,发放频率20 Hz,脉宽0.1 ms的刺激。先通过30 V高电压寻找刺激RSG时心率变化最大的部位(图1B),并在此部位固定银针。分别在打药前和打药后30 min末测定不同电压强度刺激RSG引起的最大心率变化率,并以刺激电压强度为横坐标、以最大心率变化率为纵坐标绘制出电压-心率反应曲线。电压-心率反应曲线反映RSG功能,也能反映心脏交感神经系统的功能状态。
1.4 RSG神经活性测定在刺激RSG时心率变化最大的部位处,用微型固定器并列固定三个钨丝微电极,尖端距离为2~3 mm。微电极尖端插RSG,另一端接Power Lab神经活性记录仪(8/35,AD Instruments,Australia)采样。采集信号中,高于噪音振幅3倍者定义为记录信号。各组均在注射前后持续记录30 min神经活性,并对其中较为稳定的30s RSG神经活性数据进行分析、计算。
1.5 统计学方法应用SPSS17.0统计软件对实验数据进行统计学分析。所有计量资料首先进行Kolmogorov-Smirnov检验,判断是否符合正态分布。符合正态分布的实验数据均以均数±标准差(x-±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,注射前后的比较采用配对t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
图1 RSG解剖图(A)及刺激RSG产生的心率变化(B)
2.1 不同浓度的Nav1.8阻断剂A-803467对RSG功能的影响在基础状态时,对照组和低、中、高浓度组高频刺激RSG引起的心率最大变化率比较差异均无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,注射后RSG功能降低程度高浓度组>中浓度组>低浓度组。与基础状态相比,注射后对照组RSG功能变化比较差异无均统计学意义(P>0.05),低浓度组仅在电压强度30V时RSG功能有显著降低,中浓度组和高浓度组在各电压强度下RSG功能均有显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1与图2。
表1 不同浓度的A-803467对RSG功能的影响
表1 不同浓度的A-803467对RSG功能的影响
注:与基础状态比较,aP<0.05;与对照组比较,bP<0.05。
组别例数基础状态注射后对照组低浓度组中浓度组高浓度组6666 5 V 6.04±0.64 6.38±0.91 6.71±0.66 7.71±1.58 10 V 19.15±0.91 20.35±1.85 19.68±1.20 20.35±1.85 20 V 29.93±1.19 30.60±0.57 30.27±0.66 28.93±1.32 30 V 33.52±1.22 33.86±0.98 32.86±0.76 32.86±0.92 5 V 6.00±0.23 4.25±0.80 2.56±1.28a0.60±0.31ab10 V 20.51±0.31 16.02±0.99b10.33±1.45ab2.54±0.24ab20 V 28.81±0.22 26.65±1.40 17.00±1.53ab5.33±0.88ab30 V 31.59±1.31 27.70±2.76a17.00±1.16ab5.67±0.33ab
图2 不同浓度的A-803467对RSG功能的影响
2.2 不同浓度的Nav1.8阻断剂A-803467对RSG活性的影响在基础状态时,对照组和低、中、高浓度组RSG神经活性频率和振幅比较差异均无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,注射A-803467后RSG神经活性频率均有明显降低,且降低程度高浓度组>中浓度组>低浓度组;注射后中、高浓度组的振幅也有明显下降,差异均有统计学意义(P<0.05)。与基础状态比较,对照组在注射后RSG神经活性频率和振幅比较差异均无统计学意义(P>0.05),低、中、高浓度组的RSG神经活性频率和振幅均有显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2与图3。
表2 各组在基础状态和注射后测定的RSG神经活性频率和振幅比较
表2 各组在基础状态和注射后测定的RSG神经活性频率和振幅比较
注:与基础状态比较,aP<0.05;与对照组比较,bP<0.05。
组别例数频率(impulses/min)振幅(mV)对照组低浓度组中浓度组高浓度组F值P值6666基础状态64±2 65±2 68±1 67±1 2.563 0.1036注射后67±1 54±2ab37±2ab22±1ab187.3<0.0001基础状态0.55±0.02 0.54±0.04 0.53±0.03 0.55±0.03 0.1769 0.9100注射后0.53±0.02 0.39±0.02a0.28±0.01ab0.11±0.01ab98.92<0.0001
图3 不同浓度的A-803467对RSG活性的影响
多项研究表明,存在于神经元上能控制钠离子流的通道Nav1.8对心电生理性质有影响:Delaney等[9]证实了Nav1.8编码基因SCN10A中的变异体rs6795970与PR间期有关,并且SCN10A的多态性能影响房室结传导;Jabbari等[10]发现SCN10A的变异体与房颤的发生相关,易增加房颤的易感性;最近的一项研究表明,阻断Nav1.8能减弱右侧颈迷走神经刺激对房室传导和房颤诱发性的作用,且这一作用可能与GP活性受抑相关[7];Chen等[8]进一步研究了Nav1.8对房颤的影响,发现阻断Nav1.8能显著降低房颤的发生率。
GP和星状神经节都是心脏自主神经系统的重要组成部分。星状神经节是起自于中枢的节前神经纤维在脊柱两侧换元时形成的交感神经节,是中枢到心脏的重要交感神经通路[11]。左右两侧的星状神经节功能分布不同,其中RSG主要支配窦房结等部位[12-13]。有研究表明,RSG过度激活会促进不适当窦性心动过速(inappropriate sinus tachycardia,IST)的发生[14-15],而阻断RSG能缓解药物抵抗性IST[16]。
综上所述,阻断Nav1.8能有效降低高频刺激RSG诱导的最大心率变化,使得电压-心率反应曲线显著钝化,同时能显著降低RSG神经活性,且A-803467浓度越大,对RSG功能和活性的抑制效应越强,提示阻断Nav1.8可能对IST的诱发和维持发挥抑制作用,有望成为防治IST的新策略。
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Effects of blocking Nav1.8 channels on the right stellate ganglia.
WANG Yu-hong,WANG Meng-long,LI Xue-fei,ZHOU Li-ping,HUANG Bing,ZHOU Xiao-ya,YU Li-lei,HONG Jiang,XIA Hao.Department of Cardiology,Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei,CHINA
ObjectiveTo investigate the effects of blocking Nav1.8 channels with its specific blocker A-803467 on the function and neural activity of the right stellate ganglia(RSG).MethodsTwenty-four pentobarbital anesthetized dogs were randomly divided into the control group and the low-concentration,medium-concentration,and high-concentration A-803467 groups,in which a volume of 0.1 mL of dimethylsulfoxide(DMSO),low,medium,high concentrations of A-803467 were injected into the RSG,respectively.The maximum heart rate changes in response to RSG stimulation,and the changes in frequency and amplitude of neural activity of RSG were measured before and 30 min after the injection.The voltage-HR response curves were applied to represent the RSG function.ResultsAt baseline,there were no significant differences among the four groups in the function and neural activity of RSG(P>0.05).At 30 min after injection,with the increase of the concentration of A-803467,voltage-HR response curves were significantly passivated,and RSG function,frequency and amplitude of neural activity of RSG were significantly decreased,in a concentration-dependent manner(P<0.05).ConclusionBlocking Nav1.8 channel can suppress the function and neural activity of RSG,in a concentration-dependent manner.
Cardiology;Nav1.8 channels;Blocker;Right stellate ganglia;Autonomic nervous system
R745
A
1003—6350(2017)18—2925—04
2017-03-08)
10.3969/j.issn.1003-6350.2017.18.001
国家自然科学基金(编号:81530011;81570463;81600395);湖北省自然科学基金(编号:2016CFA065;2016CFA048);湖北省卫生计生委科研项目(编号:WJ2017C0005;WJ2017M022)
夏豪。E-mail:xiahao1966@163.com