M型钾离子通道开放剂对心肺复苏大鼠心肌的保护作用

王瑞刚，赵春香，李月兰，齐海涛，张 磊，石秋艳

(1.华北理工大学附属医院神经内科重症病房，河北 唐山 063000；2.河北省保定市第七医院重症医学科，河北 保定 072150；3.中国人民解放军国际和平医院急诊科，河北 石家庄 050082)

·论著·

M型钾离子通道开放剂对心肺复苏大鼠心肌的保护作用

王瑞刚1，赵春香1，李月兰2，齐海涛2，张 磊3，石秋艳1

(1.华北理工大学附属医院神经内科重症病房，河北 唐山 063000；2.河北省保定市第七医院重症医学科，河北 保定 072150；3.中国人民解放军国际和平医院急诊科，河北 石家庄 050082)

目的探讨M型钾离子通道开放剂对心肺复苏大鼠心肌的保护作用。方法将健康Wistar大鼠60只采用随机数字表法分为假手术组(A组)、心脏骤停复苏组(B组)、M型钾离子通道开放剂干预组(C组)各20只，按心肺复苏后自主循环恢复6 h、12 h、24 h、48 h、72 h，每组分别处死大鼠4只，采集心肌标本，检测心肌指标(超氧化物歧化酶、丙二醛、心肌肌钙蛋白T)，并观察心脏结构(左心室容积、心室间隔厚度)。结果组间比较：B组在所有时点超氧化物歧化酶较A组降低，C组较B组升高，差异均有统计学意义(P<0.05)；组内比较：B组和C组在12 h、24 h逐渐下降，48 h和72 h逐渐升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。组间比较：B组在所有时点心肌丙二醛、心肌肌钙蛋白T、左心室容积、心室间厚度较A组升高，C组只有24 h心室间厚度高于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)；组内比较：B组和C组心肌丙二醛、心肌肌钙蛋白、C组的左心室容积在12 h、24 h逐渐升高，48 h和72 h逐渐下降，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论M型钾离子通道开放剂可减轻心肺复苏大鼠的心肌损伤，具有良好的心肌保护作用。

心肺复苏术；M型钾离子通道开放剂；大鼠

心脏骤停是临床常见的恶性疾病之一，是造成心脏性猝死的主要病因，心肺复苏是治疗心脏骤停的常用方法，但术后复苏成功率和远期生存质量仍不容乐观[1-2]。造成患者预后较差的原因与机体组织器官缺血缺氧时间长短和自主循环恢复后继发的缺血再灌注密切相关。诸多研究显示，心肌指标(超氧化物歧化酶、丙二醛、心肌肌钙蛋白T)在缺血再灌注损伤中发挥着重要作用[3-4]。本研究旨在探讨M型钾离子通道开放剂对心肺复苏大鼠心肌的保护作用，报道如下。

1 材 料 与 方 法

1.1 实验药品及仪器 尼可地尔(北京四环科宝制药有限公司, 国药准字H20120070，规格12mg)，戊巴比妥( 广东邦民制药厂有限公司，国药准字H44021888，规格1mL:0.1g)，乳酸钠林格氏液(四川科伦药业股份有限公司，国药准字H20055488，规格500mL)，维库溴铵(宜昌人福药业有限责任公司，国药准字H20133079，规格4mg)，肾上腺素(武汉远大制药集团有限公司，国药准字H42021700，规格1mL:1mg)，肝素(常州千红生化制药有限公司 ，国药准字H32022088 ，规格2mL:1.25万U)。超氧化物歧化酶试剂盒、丙二醛试剂盒、心肌肌钙蛋白T试剂盒(南京建成生物工程所)。心电图机(ECG-1350C型十二道自动分析心电图机，日本)，呼吸机(TKR-200C型小动物呼吸机，中国)，离心机(GL-25MS型高速冷冻离心机，中国)，天平(AUW220型分析天平，日本)，组织捣碎机(DS-1高速组织捣碎机，中国)。

1.2 实验动物及分组 健康Wistar大鼠60只，体质量210～240g，购自于兰州大学医学实验动物中心，合格证SCXR(甘)(2016-0007)。采用随机数字表法分为假手术组(A组)、心脏骤停复苏组(B组)、M型钾离子通道开放剂干预组(C组)，每组20只。本研究经医院伦理委员会批准。

1.3 方法 建立模型：健康Wistar大鼠，参照参考文献的方法制作窒息性心跳骤停模型。实验前禁食12h，不禁水。腹腔注射戊巴比妥40mg/kg麻醉，此后以10mg·kg-1·h-1针状电极置于皮下，监测心电图。分别行气管切开插管和右侧股动、静脉置管术。气管插管后连接TKR-200C小动物呼吸机，行高频喷射通气，吸入空氧混合气(O2浓度50%)，通气频率60次/min，通气压力<0.02mPa，根据血气分析结果调节通气频率，维持PaCO235～45mmHg。经右股静脉输注乳酸钠林格氏液0.01mL·g-1·h-1，股动脉接换能器监测动脉压和采集动脉血样(同时补足同量生理盐水或林格氏液)稳定10min。复苏液：NaHCO31mmol/kg混合肾上腺素40μg/kg。窒息前5min静脉注射维库溴铵0.1mg/kg、肝素500U/kg。夹闭气管导管直至心电图和有创动脉监测示心电机械分离或心电活动消失，且平均动脉压(meanarterialpressure,MAP)<15mmHg，8min后经右股静脉插管注入复苏液，同时开放气道，行机械通气(呼吸机参数：100%纯氧)，并行心外按压(按压频率160次/min，深度为胸廓前后径的1/3)，动脉波形恢复且MAP>40mmHg为按压有效，自主循环恢复(MAP>60mmHg，HR>250次/min)为复苏成功。死亡或复苏时间超过10min的大鼠剔除本研究，重新补充。1h后结扎动静脉，缝合皮肤，拔出气管插管，完成窒息性心跳骤停复苏模型。

当大鼠窒息时间达到1min时，分别在常规心肺复苏前，给予假手术组和心脏骤停复苏组大鼠经股静脉注射生理盐水1mL，M型钾离子通道开放剂干预组大鼠经股静脉注射M型钾离子通道开放剂1mL。按心肺复苏后自主循环恢复6h、12h、24h、48h、72h，每组分别处死大鼠4只，采集心肌标本，检测心肌指标(超氧化物歧化酶、丙二醛、肌钙蛋白T)，并观察心脏结构(左心室容积、心室间隔厚度)。其中心肌指标严格按照试剂盒说明书进行操作。心脏结构需要解剖大鼠心脏后，检测得出结果。

1.4 评定标准 心脏骤停标准[5]：心电图显示全心停搏，未见脉性电活动，动脉搏动消失，MAP<10mmHg。自主循环恢复标准[6]：出现室上性节律，包括窦性、房性、交界性心律，MAP>20mmHg，且持续5min以上。

1.5 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件分析数据，计量资料比较分别采用F检验和SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 3组心肌超氧化物歧化酶比较 组间比较：B组在所有时点中，超氧化物歧化酶明显低于A组，而C组明显高于B组，但低于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)。组内比较：A组在所有时点变动不大，各时点间差异均无统计学意义(P>0.05)；B组和C组超氧化物歧化酶在6～24h逐渐降低，48h后逐渐升高，12h、24h、48h和72h低于6h，B组24h低于12h，48h和72h高于24h，C组24h和48h低于12h，72h高于24h，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表 1。

表1 3组超氧化物歧化酶比较Table 1 Comparison of superoxide dismutase among three groups

*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较 aP<0.05与6 h比较 bP<0.05与12 h比较 cP<0.05与24 h比较 dP<0.05与48 h比较(SNK-q检验)

2.2 3组心肌丙二醛比较 组间比较：B组在所有时点中，心肌丙二醛明显高于A组，而C组明显低于B组，但高于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)。组内比较：A组在所有时点变动不大，各时点间差异均无统计学意义P>0.05)；B组和C组12 h、24 h、48 h和72 h心肌丙二醛均高于6 h，24 h、48 h和72 h 高于12 h，48 h和72 h 低于24 h，72 h 低于48 h，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 3组丙二醛比较 Table 2 Comparison of MDA among three groups

*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较 aP<0.05与6 h比较 bP<0.05与12 h比较 cP<0.05与24 h比较 dP<0.05与48 h比较(SNK-q检验)

2.3 3组心肌肌钙蛋白T比较 组间比较：B组在所有时点中，心肌肌钙蛋白T明显高于A组，而C组明显低于B组，但仍高于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)。组内比较：A组在所有时点变动不大，各时点间差异均无统计学意义P>0.05);B组24 h、48 h和72 h心肌肌钙蛋白T高于6 h，24 h和48 h高于12 h，72 h低于24 h，C组24 h、48 h和72 h高于6 h，24 h高于12 h,72 h低于24 h，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 3组肌钙蛋白T比较Table 3 Comparison of cardiac troponin T among three groups

*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较 aP<0.05与6 h比较 bP<0.05与12 h比较 cP<0.05与24 h比较 dP<0.05与48 h比较(SNK-q检验)

2.4 3组左心室容积比较 组间比较：B组在所有时点中，左心室容积明显高于A组，而C组明显低于B组，但高于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)。组内比较：A组和B组在所有时点变动不大，各时点间差异均无统计学意义P>0.05);C组24 h高于6 h和12 h，48 h和72 h低于24 h，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 3组左心室容积比较Table 4 Comparison of left ventricular volume among three groups

*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较 aP<0.05与6 h比较 bP<0.05与12 h比较 cP<0.05与24 h比较(SNK-q检验)

2.5 3组心室间隔厚度比较 组间比较：B组在所有时点中，心室间隔厚度明显高于A组，而C组只在24 h明显高于A组，差异均有统计学意义(P<0.05)。组内比较：A组、B组和C组在所有时点变动不大，各时点间差异均无统计学意义P>0.05)。见表5。

表5 3组心室间隔厚度比较 Table 5 Comparison of ventricular septal thickness among three groups

*P<0.05与A组比较 #P<0.05与B组比较(SNK-q检验)

3 讨 论

心脏骤停是指各种原因引起的心脏突然停止跳动，有效泵血功能消失，引起全身严重缺氧、缺血，是临床上最危重的急症之一，必须争分夺秒积极抢救，才有希望改善患者的预后。心脏骤停时肌质网中存储的钙离子释放，细胞外钙离子可经破坏的细胞膜进入心肌细胞，肌质钙离子浓度增加，造成钙超载，导致心肌损伤，并引发恶性循环，加重心功能不全的发生，患者会出现不同程度的钾离子流失[7-8]。心脏复苏是临床治疗心脏骤停的常用方法。

M型钾离子通道开放剂作用于机体后，能导致细胞膜超极化和动作电位时间缩短，降低钙内流，使心肌发生节能效益，并能保护心肌免于缺血时钙超载所致的不可逆损害。其通道的通透特异性允许钾离子通过质膜,而阻碍其他离子通透，特别是钠离子，这些通道一般由两部分组成:一部分是通道区,选择并允许钾离子通过,而阻碍钠离子；另一部分是门控开关,根据环境中的信号而开关通道,在缺血预适应中发挥重要的作用。尼可地尔作为ATP敏感的钾离子通道开放剂，可以选择性地开放线粒体上的ATP敏感的钾离子通道，起到药物性预适应的作用，能改善临床症状并预防缺血对心肌细胞的损伤。因而认为，尼可地尔可以在降低心肌耗氧的同时，增加心肌的供氧量，改善心肌缺血[9-10]。

本研究结果显示，B组和C组随自主循环恢复时间延长，心肌超氧化物歧化酶呈先降低后升高态势，最低点在24 h；心肌丙二醛、心肌肌钙蛋白T、左心室容积、心室间隔厚度呈先升高后降低态势，最高点在24 h；B组在自主循环恢复的不同时间点(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌超氧化物歧化酶低于A组，而C组经M型钾离子通道开放剂的干预，各时间点的超氧化物歧化酶均较B组明显升高，B组在自主循环恢复的不同时间点(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌丙二醛、心肌肌钙蛋白、左心室容积、心室间隔厚度高于A组；C组在自主循环恢复的不同时间点(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)低于B组；C组在自主循环恢复的不同时间点(6 h、12 h、24 h、48 h、72 h)心肌丙二醛、心肌肌钙蛋白、左心室容积、心室间隔厚度高于A组。表明M型钾离子通道开放剂可减轻心肺复苏大鼠的心肌损伤，具有良好的保护作用。相关指标意义分析如下：超氧化物歧化酶能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，超氧化物歧化酶是氧自由基的自然天敌[11]，是机体内氧自由基的头号杀手，常用于对缺血、出血性心、脑等重要脏器病伤(或手术治疗后)引发的继发性(自由基)过氧化损伤及其自由基清除药物治疗效果的监测，以指导临床制定相应的自由基清除干预对策及最佳治疗时间窗的确立，它对自由基继发损伤病情的诊断、自由基清除效果跟踪以及预后判断和评估等具有重要参考价值。而自由基作用于脂质发生过氧化反应，氧化终产物为丙二醛，引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，具有细胞毒性，从而影响线粒体呼吸链复合物及线粒体内关键酶活性[12]。丙二醛作为膜脂过氧化最重要的产物之一，可加剧细胞膜的损伤，故在衰老生理和抗性生理研究中丙二醛含量是一个常用指标，可通过丙二醛了解膜脂过氧化的程度，以间接测定膜系统受损程度。

肌钙蛋白是肌肉收缩的调节蛋白。心肌肌钙蛋白T是原肌球蛋白结合亚基,以复合物和游离的形式存在于心肌细胞胞质中，当心肌损伤发生时，心肌肌钙蛋白T释放进入血液，其水平变化可直接反映出心肌细胞损伤程度[13]。左心室容积是衡量左心室功能的重要指标之一，通过比较舒张末期和收缩末期容积还可计算射血分数、每搏排出量、心排出量等指标。心室间隔厚度也可在一定程度上反映出心肌损伤程度。因此认为，M型钾离子通道开放剂可减轻心肺复苏大鼠的心肌损伤，具有良好的保护作用，是否适用于临床治疗心脏骤停患者的心肺复苏，仍有待进一步研究。

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(本文编辑：许卓文)

ProtectiveeffectofMtypepotassiumchannelopenerinmyocardiumofcardiopulmonaryresuscitationrats

WANGRui-gang1,ZHAOChun-xiang1,LIYue-lan2,QIHai-tao2,ZHANGLei3,SHIQiu-yan1

(1.DepartmentofNeurologyIntensiveCareUnits,AffiliatedHospitalofNorthChinaUniversityofScienceandTechnology,HebeiProvince,Tangshan063000，China；2 .DepartmentofIntensiveMedicine,theSeventhHospitalofBaoding,HebeiProvince,Baoding072150，China；3.DepartmentofEmergency,BethuneInternationPeaceHospitalofPLA,Shijiazhuang050082，China)

ObjectiveTo explore the protective effect of M-type potassium channel opening agent on myocardium of cardiopulmonary resuscitation rats.MethodsA total of 60 healthy Wistar rats were randomly divided into sham operation group(group A), cardiac resuscitation group(group B), M-type potassium channel opener intervention group(group C), and there were 20 rats in each group. Four rats were sacrificed in each group at 6 h, 12 h, 24 h, 48 h and 72 h after cardiopulmonary resuscitation recovery. The myocardium samples were collected, the myocardial parameters(superoxide dismutase, malondialdehyde, cardiac troponin T) were detected, and the cardiac structure(left ventricular volume, ventricular septal thickness) were observed.ResultsCompared with group A, the levels of superoxide dismutase at any time point in group B were all lower, and those in group C were higher than group B , the difference were significant(P<0.05). Both in group B and in group C, the levels of superoxide dismutase at 12 h and 24 h were all decreased gradually, but were increased at 48 h and 72 h, and the difference were significant(P<0.05). The levels of malondialdehyde , cardiac troponin T, left ventricular volume, and ventricular tachycardia at any time point in group B were higher than those in group A, and those in group C were lower than group B. The ventricular septal thickness of group C was thicker than that of group A 24 h after operation. Both in group B and in group C, the levels of malondialdehyde and cardiac troponin T at 12 h and 24 h were increased gradually, but were decreased at 48 h and 72 h. And the left ventricular volume were the same changes in group C. The difference were significant(P<0.05).ConclusionM-type potassium channel opener can protect myocardial cells and reduce the impairment on myocardial of cardiopulmonary resuscitation rats.

cardiopulmonaryresuscitation；Mtypepotassiumchannelopener;rats

R605.974

A

1007-3205(2017)10-1127-05

2017-04-18；

2017-05-26

王瑞刚(1974-)，男，河北正定人，华北理工大学附属医院主任医师,副教授，医学硕士，从事神经内科疾病诊治研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2017.10.003