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盐酸关附甲素在犬迷走神经性心房颤动模型及对豚鼠离体心房肌动作电位和有效不应期的作用

王曼  
【摘要】: 盐酸关附甲素(Acehytisine Hydrochloride:AHH)是从中药黄花乌头【Aconitum coreanum(Levl)Raipaics】的块根关白附中提取的二萜类生物碱,为国家一类新药,目前已获得国家药监局颁发的生产批文,其临床适应症为室上性心动过速。临床前实验证实,盐酸关附甲素可以对抗多种实验性心律失常,既往研究资料提示盐酸关附甲素可能具有治疗房性心律失常的电生理基础,但样本量较小,评价指标有限,因此有必要进行盐酸关附甲素对房性心律失常的深入研究。本实验目的是观察盐酸关附甲素在犬迷走神经性心房颤动模型的作用以及对豚鼠离体心房肌电生理特性的影响,进一步分析其抗心律失常作用的机制。据此我们设计了以下实验: 第一部分:犬迷走神经性心房颤动模型的建立; 第二部分:盐酸关附甲素在犬迷走神经性心房颤动模型中的作用; 第三部分:盐酸关附甲素对豚鼠离体心房肌动作电位及有效不应期的作用。 第一部分:犬迷走神经性心房颤动模型的建立 目的:制作犬迷走神经性心房颤动模型,观察心房颤动的稳定性和持续性,为评价药物对心房颤动的作用提供可靠的方法。 方法:选用成年杂种犬,雌雄不限,测量体重后静脉给予盐酸氯胺酮和地西泮混合液(7:3比例)1ml/kg麻醉,并于实验中根据情况追加用量5~10ml/kg,保持麻醉状态。气管插管,连接呼吸机,四肢连接体表心电监测,并与多导心电生理记录仪相连。分离双侧股静脉和一侧股动脉(用于动脉内血压监测),置入7F鞘管,在X线下经双侧股静脉鞘管将两根6F的4极电极分别置于右房耳和房室交界区,并与多导心电生理记录仪相连。同步记录基础动脉内血压、体表心电图、右房和房室交界区心内电图。分离双侧迷走神经干,并于近头部结扎、切断备用。测定心房起搏阈值和基础心房不应期。将自制的针状电极分别插入双侧迷走神经干,电极另一端与心脏电生理诊疗仪相连,发放脉宽0.1ms,电压为3-5V(根据动物情况调整刺激频率)的恒压脉冲刺激双侧迷走神经,同时用短阵脉冲刺激右心房诱发心房颤动。心房颤动模型成功的定义为快速不舰则的房性节律(400-600bpm),持续时间超过30min。统计学分析应用SPSS13.0软件。 结果:1.实验用38只杂种犬,雄性21只(55.3%),体重15-27kg(平均21kg),30只(78.9%)成功诱发出持续性心房颤动;2.12只犬心房颤动未被药物终止,11只犬(91.7%)停止迷走神经刺激后心房颤动自行中止;3.未加干预的情况下,心房颤动持续时间至少超过1个半小时;4.迷走神经刺激参数:电压中位数为4V,频率中位数为13.3Hz;5.心房刺激参数:电压中位数3V,频率中位数10Hz,刺激持续时间平均1.5s,刺激次数中位数为4次。 结论:犬迷走神经性心房颤动模型容易诱发,持续时间长,可以根据需要随时终止心房颤动,是稳定的阵发性心房颤动模型,能够用于评价抗心律失常药物对心房颤动的作用和机制。 第二部分:盐酸关附甲素在犬迷走神经性心房颤动模型中的作用 目的:观察盐酸关附甲素(AHH)对犬迷走神经性心房颤动的效果,并探讨其抗心律失常作用的机制。 方法:30只成年杂种犬,雌雄不限,体重15~27kg,静脉麻醉后连接呼吸机。随机分为三组:生理盐水对照组、盐酸关附甲素低剂量组(15mg/kg)和高剂量组(22.5mg/kg)。连接体表心电监测,并与多导心电生理记录仪相连。分离双侧股静脉和一侧股动脉(用于动脉内血压监测),置入7F鞘管,在X线下经股静脉鞘管将两根6F的电极分别置于右房耳和房室交界区,并与多导心电生理记录仪相连。分离双侧迷走神经干,并于近头部结扎、切断备用。同步记录基础动脉内血压、体表心电图和心内电图。测定心房起搏阈值后,测定基础心房不应期,采用3个基础周长,分别为300ms,250ms,200ms,8个基础刺激(S_1)后加一个期前刺激(S_2),以10ms步长递减,扫描至S_2后无心房活动,不能引起心房起搏的最长S_1S_2间期为心房有效不应期(AERP)。。将自制的针状电极分别插入双侧迷走神经干,另一端与心脏电生理诊疗仪相连,发放脉宽0.1ms,电压为3-5V,刺激频率为3-20Hz的恒压脉冲刺激双侧迷走神经,同时用频率为1O-20Hz,电压为3-5V的串方波剌激右心房诱发心房颤动,之后停止心房刺激,维持迷走神经刺激。心房颤动持续30min后,在5min内静脉给予盐酸关附甲素或对照生理盐水溶液,观察30min。如第一剂药开始30min内转为窦性心律,记录终止时间,即刻抽血标本,并记录药后血压、体表和心内电图,再以同样条件测定药后心房不应期。之后观察药前条件能否再次诱发心房颤动,并记录心房颤动持续时间,结束实验。如第一剂药后心房颤动未转复,按上述方法再次给予等剂量的药物,观察30min,方案同前。如第二剂药物后30min心房颤动仍未转复,停止迷走神经刺激,等待房颤终止(必要时行直流电复律),记录药后血压、体表和心内电图,测定药后心房不应期,观察心房颤动再诱发情况和持续时间,结束实验。统计学分析应用SPSS13.0软件,采用配对t检验比较各组内用药前后指标变化,采用方差分析比较用药前后指标的变化是否存在组间差异,p<0.05为有统计学差异。 结果:1.心房颤动转复情况:对照组1只;AHH低剂量组9只,均在注射第一剂药物后,平均转复时间3min32s±1min46s;AHH高剂量组8只,7只在注射第一剂药物后,1只在注射第二剂药物后11min转复,平均转复时间8min44s±13min16s;低剂量组和高剂量组心房颤动转复率均高于对照组(p<0.01),总有效率高于对照组(17/20 vs 1/10,p<0.01),两组心房颤动转复时间无明显差异(p>0.05);2.对照组10只犬均能诱发出持续性心房颤动;AHH两个剂量组各有1只犬诱发出持续性心房颤动,与对照组比较诱发比例明显减低(p<0.01);AHH高剂量组、低剂量组分别有5只,6只不能诱发出心房颤动(p<0.05);3.生命体征:对照组用药前后心率无明显差异(p>0.05);AHH低剂量组和高剂量组用药后心率分别下降24.4,47.7次/分(p值均<0.05);三组收缩压和舒张压用药前后均无统计学差异;4.体表和心内电图参数比较:对照组窦性周长(SCL)、T波时限和JT间期用药后有延长,达到统计学差异(p<0.05);AHH低剂量组用药前后除T波、A波时限外,其他指标均发生了显著改变;AHH高剂量组用药后除QRS波、A波时限外,其他指标均发生了显著改变;与对照组比较,AHH两个剂量组用药后均见到P波时限、PR间期、PR段延长,分别为9.6±1.5、9.1±1.3ms,15.2±2.8、25.5±7.5ms,8.7±2.9、16.2±4.6ms,具有统计学差异(p<0.05),两个用药组之间延长作用无差别;AHH低剂量组和高剂量组分别使QT间期延长27.8±10.8、48.9±9.4ms,与对照组比较,有显著性差异(p<0.01),高剂量组较低剂量组延长程度更明显(p<0.05);5.心房不应期:对照组200ms时AERP略延长10ms(p<0.05),余无显著差异;低剂量和高剂量AHH均显著延长心房不应期(p<0.01),AERP的延长分别达到44.0±11.4ms和53.8±33.8ms;AHH低剂量组与对照组比较,在基础周长250ms,200ms刺激下使AERP延长的程度具有显著性差异,分别为28.0±6.6,29.9±5.0ms(p<0.01);AHH高剂量组与对照组比较,在三个基础周长刺激下分别使AERP延长33.8±10.6,33.3±9.6,27.7±6.2 ms,均具有显著性差异(p<0.01)。 结论:1.AHH能够终止心房颤动,总有效率达87.5%(p<0.01),显著延长AERP可能是其抗心律失常作用机制之一;2.AHH能够预防心房颤动再次诱发,有效率达55%,两个剂量组之间无统计学差异;3.AHH具有减慢心率,延缓心房传导和减慢房室间传导,延缓心室复极的作用。 第三部分:盐酸关附甲素对豚鼠离体心房肌动作电位及有效不应期的作用 目的:观察盐酸关附甲素(AHH)对豚鼠离体心房肌动作电位及有效不应期(ERP)的影响,探讨其抗心律失常作用的机制。 方法:随机选取豚鼠50-60只,雌雄不限,体重350g-500g,脱颈法处死豚鼠后,迅速开胸取出心脏,移至台氏液中(mmol/L:NaCl 150、KCl 5.4、Glucose10、Hepes 5、CaCl_2 1.8、MgCl_2 2,pH 7.35~7.40)。从左心耳剪取大约3mm×10mm大小的肌条,固定于浴槽中,槽温36.5℃±0.5℃。用持续通以混合气体(95%O_2+5%CO_2)的台式液灌流,流速为10ml/min,以频率为1Hz、脉宽2ms的阈上刺激平衡至少45min后,开始实验。现场拉制玻璃微电极,电极内充灌3mol/L的饱和KCl溶液。利用步进器将玻璃微电极缓慢插入稳定后的心房肌标本,以多功能电子诊疗仪输出方波(脉宽2ms、频率1Hz、1.5倍阈强度电压)刺激心房肌标本,引出动作电位后,测定基础有效不应期,采用3个基础刺激周长(分别为350ms,300ms,250ms),8个基础刺激(S_1)后加一个期前刺激(S_2),以5ms步长递减,扫描至S_2后无心房活动,不能引起心房反应的最长S_1S_2间期为心房有效不应期。分别用台式液或生理盐水融解AHH(浓度为25、75、250、500μmol/L),以含不同浓度AHH的灌流液灌流5min后,以同样条件测定药后动作电位和有效不应期。统计学分析应用SPSS13.0软件,组间基线指标齐性比较采用方差分析,每组各浓度用药前后比较采用配对t检验,两组相同浓度组间比较采用t检验,p<0.05为有统计学差异。 结果:1.动作电位参数:含AHH生理盐水组:4个浓度对静息电位(RMP)均无显著影响;AHH降低零相最大除极速度(Vmax)分别达到28.3%,25.4%,17.1%,25.8%;降低动作电位幅值(APA)分别为31.0%,23.5%,18.2%,23.1%;降低超射(OS)分别为80.2%,70.7%,86.5%,100%;显著延长动作电位时程(APD);降低最大复极化速度(MAVRP)分别达32.8%,18.4%,20.4%,31.5%;降低平均复极化斜率(ASRP)分别达50.2%,37.0%,38.1%,44.5%;均达到统计学差异;含AHH台式液组:500μmol/L使Vmax下降12.4%,ASRP下降19.2%(p<0.01),对APD有延长趋势但未达到统计学差异;两组比较:25μmol/L各参数差值均达到统计学差异;75μmol/L除Vmax、APA、MAVRP、APD30外外其他参数差值具有统计学差异;250μmol/L OS、Slope_2、Slope_3、APD、APD90、ASRP达到统计学差异;500μmol/L时除Vmax、APA、MAVRP外其他参数差值达到统计学差异。2.心房有效不应期:含AHH生理盐水组:4个浓度均显著延长AERP,具有统计学差异:含AHH台式液组:仅250,500μmol/L两个浓度延长AERP的作用达到统计学差异,其作用呈频率依赖性;两组比较:生理盐水组使ERP延长的程度更明显,除BCL350ms 75μmol/L浓度外,均达到统计学差异。 结论:1.高浓度AHH降低心房肌Vmax,有降低APA趋势,具有延缓心房内传导的作用;2.高浓度AHH延长AERP的作用呈频率依赖性,可能是其抗心律失常的主要作用机制;3.AHH对心房动作电位时程无明显影响,但降低动作电位复极2相斜率,相对延缓心房复极。


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