牛磺酸对豚鼠心脏实验性“缺血”和再灌注时心肌电生理的影响
牛磺酸对豚鼠心脏实验性“缺血”和再灌注
时心肌电生理的影响
华西筝学杂毒J~
PS1996~11(3)WCPS
牛磺酸对豚鼠心脏实验性"缺血"和再灌注
El,-j,b肌电生理的影响
一
rL{1-ur笪墅签塑堡枣
(福建省心血管病研究所福州350001)
/1提要用离体豚鼠心室乳头肌的细胞电生理实验观察牛碘酸在心肌模拟缺血和再灌注状态下的电
生理保护作用.结果
明l0,20mmol牛磺酸对正常灌注时的心肌跨膜电位无明显影响I.缺血10min
恢复对各组的APD均缩短.但至缺血"30min时20mmol牛磺酸组APD完全恢复I再灌注Stain时10
~
20mmol牛磺酸使RP分别恢复至(95.68士7.532),(94.43士2.8).20mmol牛磺酸使APA及
,r由..恢复分别至(9.11士5.52).(77.74士10.50),均显着高于对照组I.缺血时各组未见EAD及
DAD发生.再灌注时对照组EAD发生率33.3,DAD发生率l6.67,20retool牛磺酸组无EAD及
DAD发生..
关键词牛磺酸心肌缺血再灌注后除扳电位\屯tIj;
目前牛磺酸对心肌保护作厝日益受到重
视,有试验表明,降低细胞内牛磺酸含量可使
Q—T问期延长"],外源性牛磺酸可抑制由肾上
腺素,洋地黄中毒及缺氧等致的心律失常.采 用离体豚鼠心室乳头肌的细胞电生理实验
就细胞外牛磺酸对心肌模拟缺血和再灌注时的 保护作用进行了初步研究.
1实验部分
1.1材料与方法
1.1.1选用200~500g健康豚鼠雌雄不限,猛 击头部致死,迅速取出心脏,置于l5,20?充 氧台氏液中;剪取左室乳头肌(3,5x7,10) mm固定于台氏液灌流槽中,正常灌注台氏液 成分(mmol/L)NaCl129.0,KC14.0,CaCI2
2.5,MgC120.5,NaHPO.0.9,NaIICO20.0,
萄萄糖5.5,pH7.3=0.1,充以95N+5
CO:混合气体;摸拟缺血灌注台氏液成分 (mmol/L)NaCl123.0,KCll2.0,CaCI22.5,
MgCI20.5,NaHPO.0.9,NaHCO6.0,乳酸钠 20.0,pH6.8?0.1,充以95N2+5CO2混
合气体.整个实验恒温(36士1)?,恒速(10ml/ rain)灌注,离体心脏标本在充氧台氏液稳定灌 注30rain后开始实验.选用10,30MD直流阻 抗玻璃微电极(2.7mol/LKC1充灌),缓慢插入 心肌细胞-引导跨膜电位经VDF一2徽电极放大 器,由SR76型示波器显示后引入AST386 SX/20电脑,应用上海医科大学生理教研部提 供的心肌动作电位
软件记录,测量及分析 动作电位(APs),刺激电极为两根直径0.5ram 细银丝,置于心肌标本表面,刺激脉冲由Is2A 型智能刺激器发出,强度大于心肌兴奋阈值的 50,刺激频率依次为0.5,l,3,5HZ,连续刺
激脉冲数为lO,15个,两次刺激的问隔时间在 3O以上.
1.1.2试验分组对照组(6例),心肌标本在 正常台氏液灌注30min后予模拟缺血灌注 30min,再恢复正常台氏液灌注30min{牛磺酸 (SigmaCo.)组(10例),浓度为10mmol及20- mmol2组各5例,心肌标本在正常台氏液灌注 30rain后予牛磺酸+正常台氏液灌注30rain, 然后牛磺酸+模拟缺血灌注30min,再恢复牛 磺酸+正常台氏液灌注30min. 1.1.3观察指标心肌细胞跨膜电位参数为
华西药学杂志第11卷
静息电位(RP),动作电位幅度(APA),复极时 程(APDAPo,APD..),0相上升最大速度 (V,),参数的变化(恢复率)以敞血,再灌注的 值占缺血前值的百分比表示?模拟缺血和再灌 注时的早发后除极电位(EAD)及触发活性(当 EAD幅值>10mY)的发生率,延迟后除板电位 (DAD)及所致的触发活性的发生率. 每例实验电生理参数力求在同一细胞上观 察.数据以x+S表示,差异采用t检验. 2结果
2.1牛磺酸对正常灌注心肌细胞跨膜电位的 影响由表1可见加药前各组间各值无显着差 异,加药后的两组分别作加药前后配对t检验 无显着差异.
衰牛磋酸对正常灌注心肌细胞踌胰电位的髟墒 TableTheeff~tJ-ftaurine口ncardiaca*tioupotentialduringllor~扣rfsj蚰
囝1牛磺醋对血和再灌注心肌细胞踌族电位的响
?
对j!毪组?10retool牛磺驶组?2Ommol牛磺政组
FiglTile~ffeets0ftatlrine?e~rdiae~timlpotentimlduringex0eriment~lIsclaemiafollowt,dhyrepcrfusion.
2.2牛磺酸对"缺血"和再灌注心肌细胞跨膜APD恢复率分别为(96.13士l3.31),
电位的影响
2.2.l"缺血灌注时对照组APD持续缩短,
"缺血30min对APDAPDAPD..分别是
缺血前的(79.77士l5.17),(77.59士
l1.78),(76.53士l5.74).牛磺酸组在"缺
血"10min时APD缩短,随后渐恢复,"缺血
30min时10mmol牛磺酸组的APDAPD
(92—24士l6.53),(86.71士11.39),与对照
组比较无显着差异,与本组"缺血"10min
(63.74士9.06),(63.42士8.08),(62.25士
9.73)比较均有显着差异,P<0.01l20retool 牛磺酸组在"缺血30min时APDAPD
APD恢复率分别为(110.22士8.96),
(107—69士l0.44),(102.42士14.02),与对
第3期何彤椿等牛磺酸对豚鼠心脏实验性"缺血"和再灌注时的心肌电生理的影响147
照组比较APD.及APD均为P<0.O1,APD P<0.05,与本组"缺血"lOm[n(60.O1士
10.75),(61.12士10.09),(61.O0士
8.80)比较均有显着差异(P<0.O1).再灌注
5rain时对照组APDAPDAPD分别迅速
恢复,与牛磺酸组比较无显着差异图(a)为牛
磺酸对心肌"缺血"和再灌注APD.恢复率的影 响.
2,2.2由图(b)可见牛磺酸lOmmol组及
20mmo1组再灌注5min,RP迅速恢复到缺血 前的(95.68?7.52)及(94.43士2,80),与
对照组(80.98~5.1)比较均有显着差异,P <0.05.
2.2.3由图1(c)可见再灌注5min时牛磺酸 20retool组APA恢复率为91.11士5.52,与 对照组(81.19士6.53)比较有显着差异,P< 0.05
晒2正常组再灌注s叫n内出现雌0AD Fig2lucontr6|groplDADsheti~itedbyrelicL'flLsionwitll?
ia5min.
to]二Z40.0o(ms)一80z95l(my) t[1]詈269.00(n~)一64.0l91(my) t[2]詈379.00(~s)一78.1z50(mv} 2.2.4(4)图l(d)示牛磺酸20rnnml组再灌 注5rain时V,恢复率为(77,74?】0.50), 与对照组(61.82士10.79)比较有显着差异, P<0.05,再灌注1Omn时为(82.22i7.86) 与对照组(70.90士7.13)比较有显着差异,P <0.05;牛磺酸10ram组再灌注20rain时V 恢复率为(93.68士7.50),与j【_f照纽(81.67:t:
6.53)比较有显着差异,P<0.05. 2.3牛磺酸对后除极电位和触发活性发生率 的影响.
"缺血"时3组均无EAD,DAD及触发活 性发生再灌注时对照组发生EAD2例(占
33,3),发生DAD1例(占】6.67)如图2 示;牛磺酸10mmol组发生EAD2例(占 40),DAD1倒(占20){牛磺酸20retool组 未见EAD,DAD发生{3组均未发生触发活性. 3讨论
3.1试验对照组在"缺血状态下,RP,APA 降低.V减慢,APA缩短,其机制与心肌在缺 氧,酸中毒及细胞外高钾时代谢异常有关,再灌 注时出现DAD,EAD,随着"缺血"状态消除,心 肌跨膜电位渐恢复正常,上述变化与文献报道 相符.
3.2试验显示10,20retool牛磺酸对正常灌 注时的心肌动作电位(APs)无明显影响.虽然 已证实细胞外牛磺酸对心肌细胞Na,Ca', K等离子通道均有作用且机制复杂",但另有 报道细胞外牛磺酸对正常灌注时的APs或 SlowAPs无影响"]
3.3实验结果的不同可能由于:动作电位是细 胞各离子活动的综合结果,不能细致反映牛磺 酸对单个离子通道的作用,牛磺酸在细胞外 Ca浓度异常时调节Ca运转,但在细胞外 Ca浓度正常时不影响Ca内流及K运 转.
3.4牛磺酸具调节细胞内渗透压,稳定细胞 膜,维持细胞Ca稳态和清除氧自由基等广泛 的细胞保护作用,缺血,缺氧时心肌牛磺酸含 量显着降低并与心肌损伤程度密切相关.而 灌注液中加用牛磺酸可减弱缺氧对SlowAPs 的不利影响试验也显示了细胞外牛磺酸对
心肌细胞在缺血"及再灌注时的保护作用,
20retool牛磺酸可使"缺血"对缩短的APD恢
复,再灌注5rain即可显着恢复RP,APA,V„
而对照组需再灌注20rain才达到牛磺酸
20retool再灌注5m[n的状态,且20retool牛磺
华西药学杂志第1】卷
酸能有效地抑制EAD,DAD的发生.但
10retool牛磺酸的保护作用较弱.Chapman?
认为细胞外牛磺酸的心肌保护机制是由于改善
细胞膜脆性,而心肌缺血,再灌注损伤发生的关
键正是细胞膜损伤.有试验D0]表明外源性牛磺
酸可减少缺血再灌注时的心肌细胞内蛋白漏
出,抑制心肌脂质过氧化及钙超载,促进心肌
ATP含量的恢复.故推1冽牛磺酸通过多种生
物,生化学作用对抗缺血再灌注损伤,从而表现
出电生理保护作用.
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THECELLULARELECTROPHYSIOLOGICEFFECTSOFTAURINE ONTHEPAPILLARYMUSCLEOFGUINEAPIGDURING EXPERIMENTALISCHEMIAFOLLOWEDBYREPERFUSION HeTongrongHuXizhong
(FujianProvincialInstituteCd,n,Diseas~s,=^'w350001) ABSTRACTTheeffectoftaur[neoilcellular electrophysiologyduringexperimental[schemiafol—
lowedbyreper/us[onwasstudiednisolatedguinea?pig papillarymuscles.Theresu1tsshowedthat1(1)taurine hadnoelleetontheAPparametersduringnormalper- fusion.(z)Atisehemia/10rain,APDwas5horLenedin allgroups,butAPDrecoveTedin2Omm01taut[he grOupatischemia"30mln.(3)Atreperl'usionof5
mln,therecoverypercentageofAPsin20mmoltaurine group(RP94.43土2.8)-APA(91.?土5.52),
V一.(77.74?10-5)wassignificantlyhigherthan controlgroup.1Ommoltaurlnealsosignificantlyre—
storedRP(95.68土7.52).(4)Duringreperl'us[on-
theincidenceofEADwas柏.3,DAD16.67,while
noDADorEADwasobservedin2Ommoltaurin~ group-
KeyWordsTaufineCardiac[schemiaReperfus[onAfterdepolarlzation