吡那地尔对慢性心力衰竭大鼠心功能影响的研究

马力 杨进刚 史旭波 李田昌 胡大一 刘杰 初楠

心力衰竭是多种心血管疾病的最终结局，也是心血管疾病最常见的死亡原因，目前关于慢性心力衰竭防治的研究众多，寻找新的治疗靶点已经成为治疗的新趋势［1］。ATP敏感性钾通道(KATP)是受细胞内ATP浓度调控的一种内向整流钾通道［2］，将心肌细胞能量代谢与电活动联系起来，进而影响心脏的机械活动及功能，与心脏对生理或病理性血流动力学负荷引起的适应性反应有关，并影响从代偿性左心室肥厚(left ventricular hypertrophy，LVH)到慢性充血性心力衰竭的进程［3］。本实验通过腹主动脉缩窄法建立大鼠慢性压力超负荷性LVH/心力衰竭模型，评价KATP通道开放剂吡那地尔(pinacidil)对慢性心力衰竭模型动物心功能的影响。

1 材料与方法

1.1 动物与试剂 Wistar大鼠(首都医科大学实验动物中心提供)60只，雄性，体重150～200 g，随机分为手术药物组(A组)、手术对照组(B组)和假手术对照组(C组)，每组20只。吡那地尔购于Sigma公司，以1∶7的比例溶于0.1 mol/L的HCl溶液中，再用蒸馏水稀释至质量浓度为0.1%的溶液。Pc-lab生物医学信号采集处理系统(LMS-LB型)购于成都仪器厂。山羊抗大鼠B型钠尿肽(BNP)试剂盒购于BPB生物医学有限公司。

1.2 方法

1.2.1 动物模型制备:常规啮齿动物喂养，术前禁食过夜，自由饮水。采用Anne等［4］的腹主动脉缩窄法制备慢性压力超负荷性大鼠左室肥厚和慢性充血性心力衰竭动物模型。乌拉坦0.7 g/kg腹腔麻醉后，剑突下腹正中切口，分层打开腹腔，在左肾动脉上方钝性分离腹主动脉，将8号注射针头平行置于动脉外壁，用4号手术丝线将两者一齐扎紧后缓慢移去针头，青霉素冲洗腹腔后缝合关腹，使大鼠腹主动脉直径缩窄50% ～60%。C组将4号丝线置于腹主动脉相同位置不做结扎。术后大鼠常规喂养，分别在术后12、16周行血流动力学监测后处死动物。3组中，于12周处死的大鼠分别作为A1、B1，C1组，16周处死的分别作为A2、B2、C2组。

1.2.2 吡那地尔的应用:A组大鼠单独喂养，在腹主动脉缩窄术后4周开始喂药。在喂药前观察每只大鼠每日进食量，将吡那地尔2 mg·kg－1·d－1与相应量的饲料混匀后供大鼠食用。每天记录剩余食物量，从而判断大鼠药物摄入情况并调整下一次的饲料量。

1.2.3 血流动力学监测:大鼠称重量，乌拉坦(0.7 g/kg)腹腔麻醉后于右颈总动脉插管，连接Pc-lab生物医学信号采集处理系统记录心率(HR)、外周收缩压(SBP)和外周舒张压(DBP)。将插管逆行进入左心室后记录左心室收缩末压(LVSP)、左心室舒张末压(LVDEP)、左心室内压上升最大速率(+dp/dt max)和左心室内压下降最大速率(－dp/dt max)。所有导管以0.3%肝素0.9%氯化钠溶液充盈。

1.2.4 BNP浓度的测定:从颈总动脉插管处留取血样，静置2 h，3000 r/min速度离心10 min，－80℃冰箱保存。酶联免疫吸附(ELISA)法分别检测血清中BNP浓度，实验操作步骤参照试剂盒说明。

1.3 统计学分析 应用SPSS 10.0统计软件，主要统计指标均进行正态性检验符合近似正态分布，计量资料以表示，采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 共46只大鼠存活并纳入分析，其中A组13只，B组16只，C组17只。术前3组体重差异无统计学意义(P＞0.05)。A、B组手术大鼠在腹主动脉缩窄术后体重增长缓慢，低于同时间段的C组(P＜0.05)。见表1。

2.2 血流动力学监测结果

2.2.1 一般指标:3组大鼠腹主动脉缩窄术后HR变化差异无统计学意义(P＞0.05)。A、B组LVEDP在术后12周均明显高于C组(P＜0.05)，16周时B组LVEDP仍明显高于C组差异无统计学意义(P＜0.01)，但A组LVEDP与C组(P ＞0.05)，A组LVEDP在术后16周低于 B组(P＜0.05)。B组大鼠术后不同时间点的血压均明显高于C组(P＜0.01)，A组SBP和DBP均明显低于同时期的B组(P＞0.05)和C组(SBP 16 周时 P＜0.05，其余均 P ＞0.05)。

表1 3组大鼠手术前后体重变化g，

表1 3组大鼠手术前后体重变化g，

注:与 C1组比较，*P＜0.05;与 C2组比较，#P＜0.05

组别 术前体重 血流动力学监测前体重A 组A1组(n=8) 184±20 492±50*A2组(n=5) 171±4 534±57#B组B1组(n=9) 184±16 445±97*B2组(n=7) 189±19 506±50#C组C1组(n=10) 170±21 535±53 C2组(n=7) 184±29 558±56 F值10.17 13.97

表2 6组大鼠血流动力学检测指标

表2 6组大鼠血流动力学检测指标

注:与C1组比较，*P＜0.05;与 B2组比较，#P＜0.05;与C2组比较，△P＜0.05

组别 HR(次/min)SBP(mm Hg)DBP(mm Hg)LVEDP(mm Hg)A 组1.085 4.824 4.499 0.967 A1组(n=8) 386±80 104±25 75±28 20±11*A2组(n=5) 377±38 91±7△ 45±3 13±11#△B组B1组(n=9) 374±86 165±31* 104±18* 27±26*B2组(n=7) 443±21 191±24# 116±29# 46±19#C组C1组(n=10) 354±20 120±33 75±14 5±5 C2组(n=7) 405±70 133±41 84±30 3±5 F值

2.2.2 收缩功能指标:B组LVSP在腹主动脉缩窄术后12周高于C组(P＜0.05)并持续到术后第16周(P＜0.01)。A组LVSP值在术后12、16周均明显低于同时段的B组(P＜0.01)，术后16周时明显低于C组(P＜0.05)。腹主动脉缩窄术后，A组和B组+dp/dt明显低于C组(P＜0.01)，术后12周A组高于B组，但差异无统计学意义(P＞0.05)。在16周时，A组+dp/dt没有出现和B组一样的继续降低，而是略有回升，但无论是和同期的B组比较还是和12周的A组比较差异均无统计学意义(P ＞0.05)。见表3。

2.2.3 舒张功能指标:腹主动脉缩窄术后12、16周，A、B组的－dp/dt值都明显低于C组(P＜0.01)，A组－dp/dt数值略高于B组(P ＞0.05)。见表3。

表3 血流动力学监测收缩、舒张功能指标

表3 血流动力学监测收缩、舒张功能指标

注:与B1组比较，*P＜0.01;与 C1组比较，#P＜0.01;与B2组比较，△P＜0.01;与 C2组比较，☆P＜0.01

组别 LVSP(mm Hg)+dp/dt(mm Hg/s)－dp/dt(mm Hg/s)A 组7.72 8.90 7.30 A1组(n=8) 102±20* 3206±874# 4331±1351#A2组(n=5) 94±10△ 3734±879☆ 3759±735☆B组B1组(n=9) 154±32 3066±1171* 4184±1364*B2组(n=7) 201±21☆ 2618±631☆ 3008±1274☆C组C1组(n=10) 110±22 12091±6830 8368±4141 C2组(n=7) 128±28 14946±4952 10009±1750 F值

2.3 BNP结果 B组BNP在腹主动脉缩窄术后均明显高于C组(P＜0.01)，A组大鼠BNP水平在术后12周时明显高于C组(P＜0.01)，但在第16周时与 C 组相当(P ＞0.05)，明显低于同时期的B组(P＜0.05或＜0.01)。见表4。

表4 BNP测定值pg/ml，

表4 BNP测定值pg/ml，

注:与C1组比较，*P＜0.05;与B1组比较，#P＜0.05;与B2组比较，△P＜0.01;与 C2组比较，☆P＜0.01

BNP A组别组A1组(n=8) 354±78*#A2组(n=5) 322±99△B组B1组(n=9) 490±121*B2组(n=7) 578±166☆C组C1组(n=10) 171±49 C2组(n=7) 210±60 F 值 7.719*

3 讨论

腹主动脉缩窄动物模型通过增加外周循环阻力，造成慢性压力超负荷性心脏肥厚/心力衰竭［4］，在本实验中大鼠腹主动脉缩窄术后LVEDP进行性升高，从8周开始达到统计学差异并持续于整个观察期间。用LVEDP＞15 mm Hg作为判断心力衰竭模型成功的标准［5］，则术后12周和16周大鼠心力衰竭成模率分别为 55.6%(5/9)和 85.7%(6/7)。

KATP与心脏对生理/病理性血流动力学负荷引起的适应性反应有关，并将影响到从代偿性LVH到慢性充血性心力衰竭的进程［6］。吡那地尔是一种选择性的氰胍类KATP通道开放剂，通过改变KATP通道对ATP的敏感性来使KATP通道开放［7］，具有较强的降压作用。本实验从腹主动脉缩窄术后4周开始用药，观察吡那地尔对心脏肥厚和心功能的影响。

腹主动脉缩窄术后大鼠LVEDP进行性升高，从术后4周开始应用吡那地尔治疗后，A组大鼠LVEDP术后12周开始低于B组。提示应用吡那地尔治疗后大鼠心功能改善从术后第12周(用药后8周)开始，术后16周(用药后12周)更明显。A组大鼠舒张功能和收缩功能指标都没有改善，但与B组相比，术后16周时+dp/dt并未出现进行性降低趋势，而是略有回升，而－dp/dt仍保持下降趋势，提示收缩功能的改善可能比舒张功能的改善更明显。

BNP是心功能紊乱最敏感和特异的指标之一，可反映高血压患者的心肌重构过程［8］。本实验结果发现，腹主动脉缩窄术后大鼠血清BNP明显升高，应用吡那地尔治疗可使大鼠术后BNP水平明显低于同时期的未用药组，与其心功能指标的改善相符。

既往研究证实，肥厚心肌细胞的KATP通道活性增加，对细胞内ATP敏感性降低，在一定程度上对重塑心脏产生保护作用［7］。但既往研究或是在培养的心肌细胞中，或是与缺血再灌注损伤有关，缺乏在慢性心力衰竭进展过程中对KATP通道与整体动物的心功能之间关系的研究。本研究发现，应用KATP通道开放剂吡那地尔可明显改善慢性压力超负荷性心力衰竭模型大鼠的心功能指标，为研发防治心力衰竭的新型心血管药物提供新的思路。

1 Hunt SA，Abraham WT，Chin MH，et al.2009 focused update:ACC/AHA guidelines for the diagnosis and management of heart failure in adults:a report of the american college of cardiology foundation/American heart association task force on practice guidelines.Circulation，2009，119:e391-479.

2 Noma A.ATP-regulated K+channels in cardiac muscles.Nature，1983，305:147-148.

3 Kane GC，Liu XK，Yamada S，et al.Cardiac KATP channels in health and disease.J Mol Cell Cardiol，2005，38:937-943.

4 Anne B，Johann B，Wolfgang L，et al.Endothelial dysfunction coincides with an enhanced nitric oxide synthase expression and superoxide anion production.Hypertension，1997，30:934-941.

5 Tonnessen T，Christensen G，Oie E，et al.Increased cardiac expression of endothelin-1 mRNA in ischemic heart failure in rats.Cardiovasc Res，1997，33:601-610.

6 Kane GC，Liu XK，Yamada S，et al.Cardiac KATP channels in health and disease.J Mol Cell Cardiol，2005，38:937-943.

7 Fan Z，Nakayama K，Hiraoka M.Multiple actions of Pinacidil on adenosine triphosphate-sensitive potassium channels in guinea-pig ventricular myocyte.J Physiol，1990，430:273-295.

8 Uusimaa P.Plasma B-type natriuretic peptide reflects left ventricular hypertrophy and diastolic function in hypertension.Int J Cardiol，2004，97:251-256.