32硫化氢对大鼠心肌再灌注损伤后细胞电重构的改善作用.docVIP

硫化氢后处理对大鼠缺血/再灌注损伤心肌细胞电重构的改善作用 摘要：硫化氢（H2S）是由心血管系统中的胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）产生的一种具有明显的生理效应的内源性的气体介质，是除一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之外的第三气体信号分子。越来越多的证据表明，H2S在心肌缺血模型中对心脏具有保护作用。室性心律失常是急性心肌梗死（AMI）后心源性死亡和猝死的最重要的危险因素。目前，H2S后处理对缺血损伤后心肌细胞电重构的潜在影响尚未完全探究。本研究探讨了H2S对缺血/再灌注损伤大鼠心肌细胞电重构的作用。在这个模型中，降低H2S的浓度，心律失常的评分就增加。在缺血心肌中CSE mRNA的表达水平被上调。外源性的NaHS的暴露，降低了动作电位时程（APD），抑制L-型钙离子通道，激活被分离缺血心肌的心肌细胞中的KATP通道。外源性的H2S能够改善被分离的缺血心肌的细胞电重构。这些结果表明，H2S水平的降低可能与缺血/再灌注性心律失常的发生有关联。 关键词：硫化氢，CSE，缺血/再灌注损伤，动作电位持续时间，L型Ca2 +通道，KATP通道 引言 硫化氢（H2S）与一氧化氮和一氧化碳一样，是一种内源性的气态介质，对心血管系统的各个器官均有明显的生理作用[ 1 ]。内源性H2S可由半胱氨酸代谢酶被胱硫醚b-合成酶（CB-S），胱硫醚c-裂解酶（CSE）和3-巯基丙酮酸转移酶这三种酶催化产生[ 2 ]。在心血管系统中，H2S主要由CSE生成，先前的研究表明，内源性合成的H2S可通过减少血管内膜的增生和抑制粘附分子的表达来防止血管组织中的动脉粥样硬化性损伤[3]。小鼠CSE缺乏导致内源性H2S水平降低，血压的年龄依赖性增加，受损的血管内皮会依赖性舒张[ 4 ]，内源性H2S生成减少，会导致动物的血管重构和动脉粥样性硬化的早期发展。此外，在雄性Wistar大鼠的血浆和心肌组织中减少内源性的H2S，出现了异丙肾上腺素诱导的心肌损伤症状[ 4 ]。以前的研究表明，内源性H2S可能参与缺血后离体大鼠心脏的保护作用（IPO）[ 5 ]。 此外，外源性给予H2S（以硫氢化钠的形式）,可降低大鼠的自发性高血压和麻醉下正常大鼠的血压[6,7]。外源性的H2S还能减少大鼠冠状动脉结扎模型中心肌梗死的面积[ 8 ]。另外，心衰小鼠口服硫化氢治疗就是通过提高内皮型一氧化氮合成酶的活性和增加一氧化氮的生物利用度来防止心脏由代偿期到失代偿期H2S水平降低引起的心脏衰竭[9]。 离子和生物化学的改变是心肌缺血的特征，这可能会导致不稳定的电节律并能够引起持续性的心律失常[11]。至少75%的AMI患者在围梗死期都发生了心律失常，这也是AMI后死亡的主要原因[ 10 ]。先前的研究表明，外源性给予硫化氢治疗可显著降低缺血/再灌注引起的心律失常的持续时间和严重程度，并增加在模拟缺血溶液中培养的离体大鼠心脏的心肌灌注的生存能力[11]。以上证据表明，H2S和心肌缺血所致的心律失常可能有密切联系。直到现在，H2S和缺血/再灌注诱导的心律失常以及缺血后心肌电重构之间的关系尚未被充分探讨。在这项研究中，我们将研究H2S和缺血/再灌注诱发的心律失常以及缺血/再灌注损伤后心肌细胞电重构之间的关系。 材料和方法 实验动物 Wistar大鼠（20±2周龄，体重200-250 g），从上海的中国科学院动物实验部获得。该研究由新华医院伦理委员会批准，符合由美国国立卫生研究院（NIH）公布的“实验动物护理和使用指导”。共85只大鼠用于实验，缺血/再灌注模型中的死亡率约为15%。 大鼠的缺血/再灌注损伤模型 用10 g/L水合氯醛腹腔注射诱导麻醉。使用动物呼吸机（tkr-200 C上海新漫）进行大鼠气管插管和机械通气。腹腔植入连续心电图（ECG）的遥测发射器。用一个充满生理盐水的PE50导管连接压力换能器，经颈动脉插入左心室，测量左室收缩末期的压力。在胸部左侧进行开胸心包切开术，用5-0号丝线将左冠状动脉前降支结扎。动脉结扎闭塞30分钟后再灌注血液，密切观察心肌颜色的改变和心电图的变化，如果监测到左室压力迅速下降，心肌酶上升，证实模型建立成功。 心律失常评分 在缺血30分钟和再灌注120分钟心律失常时，记录心电图。心律失常评分参考兰贝斯会议标准：0分：无心律失常；1分：偶发室性早搏（室性早搏）；2分：频繁的室性早搏（二联或三联律）；3分：偶发室性心动过速（VT）；4分：持续性室速或偶尔室颤；5分：心室纤颤或死亡。 血浆H2S水平的测量 缺血/再灌注后，立即从死亡前的大鼠股动脉局部收集血浆并离心（4000转，10分钟，室温）。用250毫升1%（重量/体积）的醋酸锌和425毫升蒸馏水与75微升血浆混合以获取H2S。随后，在7.2 mM HCl中加入N-二甲基 - 对苯二胺硫酸盐（20μM; 133