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1、收稿日期:2005_04_25 作者简介:谭松涛(1969_),男,硕士,主治医师,从事心胸外科临床工 作和心肌保护、供体器官保存方面研究,E_mail: 8a9通道阻滞极化停搏液在离体大鼠心脏保存中的保护作用 谭松涛 1,杨双强2,杨朝坤2(1 武警广东总队医院心胸外科,广东 广州51050:;2重庆医科大学第一附属医院心 胸外科,重庆400016) 摘要:目的 研究含8a9通道阻滞剂河豚毒素(;大鼠随机均分入?t.;homas去极化停搏组(对照组,组)和;7“$ .“,“(7$-2 ;C8?ongHtao1LMC8NO?huang_Piang2LMC8NQhao_Run2 1STUatmT
2、ntoVQaWiothoacic?ugTXL NuangWongFTaWPuatTFosUitaloVQhinTsTDToUlTYsCmTWDolicTZocTL Nuanghou51050:LQhina2STUatmTntoVQaWiothoacic?ugTXLZistCVViliatTWFosUitalLQhongPingTWical ni_TsitXLOQhongPingO400016LOQhina ?=,$“7oOin_TstigatTOthTOUotTcti_TOTVVTctsOoVOUolaiingOcaWioUlTgiaOithO8a9OchannTlOinhiaitoOtTto
3、WotobinO c;atOhTatOUTsT_ationA OD$9-E, singOaOdangTnWoVVOUTUaationL O=istaOatOhTatsOOTTOaTstTWOanWO UTsT_TWOithO?tA;homasOc?;FKOsolutionOcne10KOoOithOUolaiingOcaWioUlTgiaOc;O:OhOinOhXUothTmicOstoagTO c10OKA OCllOthTOhTatsOthTnOunWTTntOB0OminOoVOTUTVusionA ODTHischTmiaOanWOUostHischTmiaOinWTbTsOoVOth
4、TOatOhTatsOTTO WTtTminTWL OincluWingOthTOhTmoWXnamicOUaamTtTsL OmXocaWialOTnXmologXL OC;DOcontTntOanWOultastuctualOchangTsAO F,G/$,;hTOTco_TXOoVOhTmoWXnamicOUaamTtTsOoVOthTOhTatsOinO;ouUOTTOaTttTOthanOthosTOinO?;FOgouUOcPE0A01KAO fnOcomUaisonOithO?;FOgouULOthTOlTaRagTOoVOcTatinTORinasTOcQgKOanWOlact
5、atTOWThXWogTnasTOcdSFKOinO;ouUOasO signiVicantlXOloTO cPE0A05K OanWOC;DOlT_TlOmaintainTWOaOTlati_TOhighOlT_TlOithOaTttTOUotTctTWOmXocaWialOultastuctuTAO H-2;iingOcaWioUlTgiaOUo_iWTsOmoTOTVVTcti_TOlongHtTmOhXUothTmicOUTsT_ationOoVOisolatTWOatOhTatsO thanO?;FAO IJ 8-“E, UolaiingOcaWioUlTgiaO8a9OchannT
6、lOinhiaitoOtTtoWotobinOmXocaWialOUotTction 心脏移植中常采用去极化停搏液进行供体心脏 停搏与保存。 近年研究发现:心肌细胞去极化停搏后 存 在 的 内 向 性 稳 态8a9窗 口 电 流(8a9OchannTlO inWoOcuTnt),以及细胞内酸中毒激活8a9hF9交换 增加,是导致细胞内8a9超载两个最主要的途径1,2。 细胞内8a9超载后通过激活8a9hQa29交换引发Qa29 超载,从而造成心肌缺血h再灌注损伤B。本研究应用 8a9通道阻滞剂河豚毒素(tTtoWotobin,;大鼠20只, 随机分为2组,每组10只。组为对照组:用去极化 停搏
7、液?tA;homas(?;F)停搏;为实验组:用极化停 搏液(20OmolhdO;TasHFTnsTlTit缓冲液 (gHF液)成分(mmolhd):8aQlO119,8aFQjBO25,gQlO 4A:5,g?j4O1A2,gF2Dj4O1A1I,QaQl2O1A4,NlucosTO11, UFO:AI。?;F心脏停搏液成分 (mmolhd):8aQlO110, gQlO16,gQl2O16,QaQl2O2A0,NlucosTO11,UFO:AI。 1ABOO实验模型的建立和血流动力学指标测定 建立离体鼠心dangTnWoVV灌注模型, 主动脉根 200525c10KOOOOOOOOOOOO
8、OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO第一军医大学学报(kOZistOilOTWOni_)12IB ATP: Adenosine triphosphate; ADP: Adenosine diphosphate; A5P: Adenosine 6onophosphate; TA7: Tota8 adenine n9:8eotides; ; :har=e? PABCBD “# =ro9p! 表E ATP、ADP、A5P、TA7和;dro=enaseC PABCBD “* preFarrest; Q+ABCBD “* =ro9pR 表S sto8i:
9、press9re 表D 两组心脏血流动力学指标恢复率比较 Tab.1 Re overy of postFreperfusion hemodynami parameters G$HDBI I %XPdpJdt6a_FdpJdt6in !CabCcBCDaCdddCbCa $cSCaaCEcSCbSCEbCaaCE Vro9pPreFarrestPostFreper9sion %aCEDCaDaCcaCE $aCaTCBDTCdCDQ Vro9pATPADPA5PTA7;左心室工作灌 注模型,灌注压DaP66O=,后负荷aBP66O=,稳定DBP 6in,PogerNahJbXPPb通道生理仪(A
10、9stra8ia)连续测 定左心室压(NUP)及左心室压力变化速率GidpJdtK。 收集冠状静脉窦溢出液TP68, 测定肌酸磷酸激酶 (? 1)3,: %液,它们具有共同的停搏机制:即用高浓度 ;?=3? -A之间时,存在内向性稳态B+。 去极化后B+通道开放是引起一系列跨膜离子 电流的启动因子, 细胞膜电位的去极化和复极是由 B+通道的功能状态决定的。 因此用B+通道阻滞剂 TTX直接阻断B+通道就可以阻止跨膜离子流,使 心肌停搏在极化状态。7*+G+(0(H等I实验证实TTX 可使膜电位维持在=I4 -A左右,接近于正常时的静 息电位(=J4 -A)。 此时细胞内外离子浓度接近静息 时的
11、水平,从而使维持细胞离子内稳态的离子泵消耗 能量降到最低限度。DF+-GKH等J将此种停搏方式 称作“极化停搏“。 本研究用TTX加入;=8缓冲液(离子浓度同细 胞外液)来停搏离体大鼠心脏。 与7T8停搏组比较, TTX停搏心脏更为迅速, 并且停搏后心脏保持良好 的松弛度。 低温保存I F后再灌注,含TTX的极化停 搏组心脏复搏也较迅速。 因为7T8液停搏心脏是 通过提供细胞外高;环境, 膜电位逐渐去极化至 =? -A时,才能使B+通道失活心脏停搏。 同样,再 灌注后膜电位必须复极到=J4 -A的极化状态,B+ 通道由失活态恢复到备用态, 心肌才重新具有兴奋 性。 可见高;去极化停搏对B+通道
12、的作用比较间 接。 而极化停搏液的主成分TTX分子中带正电荷的 胍基可与B+通道内壁带负电荷的羧基结合,其余的 大分子部分堵塞在通道外口, 作用部位在细胞膜外 侧。B+通道结合TTX后始终处于备用态,不影响通 道的开启和闭合,且过程可逆L。 因此TTX阻断B+ 通道和解除阻断较7T8液直接, 停搏和复跳时间均 较去极化停搏迅速。 心肌缺血时能量代谢发生障碍,MTN的生成明 显减少,使B+=;=MTN酶(B+泵)主动转运B+到 细胞外的能力大为降低,细胞内B+超载将产生严重 后果:(3)再灌注后B+超负荷,B+ 泵运转将进一步 增加MTN的消耗,使细胞的能量贮备耗竭,不利于细 胞功能恢复;(2)
13、B+超载可激活B+ED+2交换, 使细 胞发生D+2超载;(6)B+超载后,细胞内晶体渗透压 增高,易造成细胞水肿C。TTX极化停搏液能迅速阻 断B+通道,停搏后膜电位接近静息电位,最大限度 地减少了离子的跨膜流动,节省能量物质,使细胞内 高能磷酸盐的含量维持在较高水平,因此各种离子泵 也保持较高活性,利于再灌注后迅速恢复其调节离子 平衡的功能。 同时, 由于TTX极化停搏消除了稳态 B+窗口电流,降低能耗并抑制了糖酵解,从而减少 (下转32JL 页) 第34期谭松涛O等PB+通道阻滞极化停搏液在离体大鼠心脏保存中的保护作用32J? = (上接1285 页) Na+/H+交换,使心肌缺血时发生
14、Na+超载的两个主要 途径被有效地抑制,因而防止细胞发生Na+超载和由 此引起的Ca2+超载2。 用TTX极化停搏液低温保存 离体大鼠心脏7 h后, 细胞和线粒体水肿不明显,心 肌超微结构得到较好的保护,CPK、LDH漏出量也相 对较少。TTX停搏液对再灌注后心脏的舒缩功能影 响较轻,表现为LVESP、dp/dt的恢复率明显高于去 极化停搏的对照组。 由于TTX极化停搏液有效地阻 止细胞内Ca2+浓度增高, 因而避免了由Ca2+积聚引 起的进行性肌肉挛缩,LVEDP增高不明显,心脏仍保 持较好的顺应性。 与经典的去极化停搏液STH比较,以TTX阻断 Na+通道为特点的极化停搏液在维持心脏血流动
15、力 学功能、保护心肌酶、减少能量消耗以及保护心肌的 超微结构等方面均显示出明显的优势,对长时间(7 h) 低温保存的离体大鼠心脏保护效果优于STH液。 极 化停搏较去极化停搏更接近生理,更利于心脏功能恢 复,因此有希望成为一种有效的心肌保护和心脏保存 的新方法。 参考文献: 1Chambers DJ. Mechanisms and alternative methods of achieving cardiac arrestJ. Ann Thorac Surg, 2003, 75: S661_6. 2Eng S, Maddaford TG, Kardami E, et al. Protecti
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