不同剂量辛伐他汀对慢性心房重构犬心房肌细胞内游离钙离子浓度的影响

王 健 庞军涛

1.山东省潍坊市人民医院心内科，山东潍坊 261041；2.山东省潍坊市人民医院重症医学科，山东潍坊 261041

心房重构概念的确立是对房颤（AF）病理生理认识的重大进步，为AF的预防和治疗提供了新的思路和理论基础。心房肌细胞内钙超载是心房重构的重要分子机制。本研究利用快速心房起搏所致犬慢性心房重构模型观察不同剂量辛伐他汀对慢性心房重构犬心房肌细胞内游离Ca2+浓度的影响，揭示他汀类药物剂量与钙超载抑制效应的关系，为他汀类药物干预心房重构及抗心律失常作用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

28只健康杂种犬均购自潍坊医学院实验中心，雌雄不限，体重8～11.5 kg。将其随机分成4组：对照组，起搏组，干预1组，干预2组，每组各7只。

1.2 方法

1.2.1 动物模型的制备 实验动物用3%戊巴比妥钠麻醉（30 mg/kg）。采用右侧开胸法暴露右心房。将起搏电极缝于右心耳，电极导线由皮下窦道引至颈部传出备用。术后第2天起，干预1组喂服默沙东制药有限公司生产的辛伐他汀（批号 S1203）10 mg/d，干预 2组60 mg/d。术后第6天开始以480次/min的频率通过备用电极快速起搏右心房（对照组只手术不起搏）。连续刺激6 d后，取各组犬右心房组织，测定心房肌细胞游离钙浓度

1.2.2 测定游离钙浓度 采用美国Sigma公司分装的胰蛋白酶分解法获得心房肌细胞悬液。以4℃预冷PBS液洗去所取犬右心耳组织血液，将组织剪碎，放入含有0.25%胰蛋白酶溶液的培养皿中，置于37℃温箱中消化40 min。2000 r/min离心 15 min，弃去上清液，加入 D-Hank′s液，吹打，离心，弃去上清液，吹匀沉淀细胞，得到细胞悬液。取适量悬液于印孔载玻片上加入稀释后的美国Biotium公司生产的Fluo-3/Am 20 μL，37℃避光孵育 30min。利用德国ZEISS公司生产的共聚焦显微镜扫描细胞内荧光强度。发射波长520 nm，激发波长488 nm。计算细胞内平均荧光强度，荧光强度越大，表示细胞内游离Ca2+浓度越高，反之则浓度越低。

1.3 统计学方法

采用SAS 9.1软件进行统计分析统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验；多组间比较采用单因素方差分析，两两比较的SNK-q检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

图1a～d依次为对照组、起搏组、干预 1组、干预2组共聚焦显微镜下的单个心房肌细胞，绿色荧光代表细泡内游离Ca2+浓度（图1，见封三）。起搏组犬心房肌细胞内游离Ca2+浓度高于对照组（P＜0.01）、干预1组（P ＜ 0.05）、干预 2组（P ＜ 0.01）明显增加；干预 1组犬心房肌细胞内游离Ca2+浓度高于对照组（P＜0.05）和干预2组（P＜0.05）；对照组和干预 2组犬心房肌细胞内游离Ca2+浓度差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1、2。

表1 对照组与起搏组细胞内钙离子浓度的比较（±s）

表1 对照组与起搏组细胞内钙离子浓度的比较（±s）

组别 例数（只） 荧光强度 P值对照组7109.0±17.60＜0.01起搏组7162.0±18.40

表2 起搏组与干预组细胞内钙离子浓度比较

图1 各组细泡内游离钙浓度（150×）（见内文第37页）

3 讨论

心房重构已是公认的是AF发生维持的病理生理基础，这为临床AF的药物治疗提供了新的目标——药物预防心房重构。尽管具有很大的潜在价值，目前尚未找到安全有效的防治慢性心房重构的临床用药。寻找实用有效的临床能够防治慢性心房重构的药物已成为AF防治中的迫切任务。

心房肌细胞内钙超载是心房重构的重要分子机制[1]。Leistad等[2]在诱发 AF 25 min后，采用荧光法测定发现细胞内Ca2+含量增加1倍。快速心房刺激使收缩期相对延长，通过L型Ca2+通道进入细胞内的Ca2+增加，诱发肌浆网释放 Ca2+，即 Ca2+诱发 Ca2+释放，使细胞内Ca2+超负荷。Asuma等[3]通过电镜研究了与时间相关的钙分布的改变。结果提示钙的超载会持续至少2周。Ica在调节人类心房频率依赖性的心房肌动作电位时程（APD）和心房有效不应期（AERP）的变化中起重要作用，是参与心房电重构的主要离子通道[4]。快速心房刺激使收缩期相对延长，通过L型钙通道进入细胞内的 Ca2+增加，诱发肌浆网释放 Ca2+，即 Ca2+诱发Ca2+释放，使细胞内钙超载。细胞内Ca2+增加对L型Ca2+通道活性的负反馈作用使Ca2+电流减低，导致心房肌不应期和动作电位时间缩短及动作电位平台相消失，因此，细胞内钙超载可能是AF电重构的始动因素。钙作为信号传递系统的重要组分也是引起AF时心房结构重构的主要因素之一。Brundel等[5]研究发现，AF时心房肌细胞细胞核、细胞桨和闰盘钙水平增加，激活钙激活蛋白酶Ⅰ。钙激活蛋白酶的激活与心房ERP缩短，心房肌细胞结构的改变以及通道蛋白含量降低有关。L-型钙通道蛋白质表达减少与心房收缩功能不全有关[6]。Lu等[7]通过研究证实犬AF模型的microRNA-328表达增高3.7倍，通过其靶基因CACNA1C和 CACNB1基因调控 L型 Ca2+通道的两种亚基蛋白，并通过对L型Ca2+流产生影响达到缩短动作电位时程而参与AF的电重构。AF时钙超载引起的心房收缩功能降低能导致心房肌被动延展，心房扩大进一步促进AF发生，引起恶性循环。

辛伐他汀可以影响细胞膜钙电流和细胞内游离钙[8-9]。该研究利用快速起搏制备的犬慢性心房重构模型近一步观察辛伐他汀剂量与其抑制钙超载作用之间的关系。结果证实辛伐他汀对快速心房起搏引起的心房肌细胞内钙超载抑制作用的强弱，与药物剂量相关。尽管常规剂量的辛伐他汀（干预1组）已经具备抑制心动过速心房肌细胞内钙超载作用，进一步增加辛伐他汀剂量后，这种作用愈加明显。结果显示喂服辛伐他汀60 mg/d的实验犬在连续快速刺激6 d后，其心房肌细胞内游离Ca2+浓度与对照组没有明显差异。提示他汀类药物发挥充分抗心律失常作用可能需要超常规的剂量，所以其临床的适用性尚需要更多的研究论证。

羟甲基戊二酰辅酶 A（HMGCoA）还原抑制剂作为能改善心血管病患者预后的调脂药，除能有效降脂外，还具有多向效应，其原因很大程度上是因为羟甲基戊二酰辅酶还原抑制剂对细胞膜离子通道的影响。既往基础研究证实辛伐他汀可抑制AngⅡ引起的细胞内瞬时钙电流峰值，降低因AngⅡ引起的钙电流增加[9]。而且大剂量的辛伐他汀可以抑制长期心动过速所致犬心房肌细胞ⅠCa α-亚单位蛋白的变化，抑制心动过速对AF的促发作用[10]。普伐他汀能够逆转快速起搏心房引起的电重构，可能的机制是普伐他汀能够增强ⅠCa的作用进而延长动作电位时程[11]。本研究证实辛伐他汀可以抑制持续心动过速造成的细胞内钙超载，大剂量使用比临床常用剂量的效果更为明显，这可能是其影响心房重构的分子机制之一。辛伐他汀对心房肌细胞内钙超载的抑制作用可能是其临床应用中降低AF发生率效应的分子基础。另外他汀类药物的抗炎抗氧化作用也是其抗心房重构作用的可能机制。

综上所述，辛伐他汀是一种值得进一步探讨的以抗心房重构为目标的AF治疗药物，期待更多的实验和临床研究确定其在AF防治中的效应和价值。

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