牛磺酸对家兔心肌缺血模型心电图的影响

汪 慧

（安徽省宣城市郎溪县建平镇畜牧兽医站，安徽 郎溪 242100）

牛磺酸（taurine）又名牛胆碱，化学名为2-氨基乙烷亚磺酸，是人及动物体内的一种含硫氨基酸，普遍存在于各种组织细胞内液中，其中脑、心脏和肌肉内含量最高。牛磺酸是心肌细胞内含量最丰富的自由氨基酸，具有调节细胞钙稳态、清除氧自由基、抗脂质过氧化和稳定细胞膜等多种生物学功能［1-2］，是体内重要的内源性抗损伤物质，对心肌缺血及再灌注损伤具有一定防治作用。万福生等［3-4］采用结扎大鼠冠状动脉法（左前降支法）制备心肌缺血模型，发现牛磺酸对心肌缺血的心肌细胞凋亡与Fas/FasL基因表达水平增高有较好的颉颃作用，还发现牛磺酸可降低心肌Bax蛋白的表达，增加Bcl-2蛋白的表达。

目前，关于牛磺酸对急性心肌缺血模型家兔心电图的影响报道比较少见。该研究采用垂体后叶素注射法制备家兔急性心肌缺血模型，研究牛磺酸对实验家兔心肌缺血症状的保护作用，以期为扩展其应用范围提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物

健康青紫蓝家兔，由安徽科技学院实验动物中心提供。

1.2 药品及试剂

垂体后叶素注射液 （规格：6 U/mL，批号：H34022977），蚌埠市宏业生化制药厂生产；生理盐水（批号：2012073034），安徽丰原药业股份有限公司无为药厂生产；戊巴比妥钠（批号：F2004117），国药集团化学试剂有限公司；牛磺酸 （批号：2010061534），蚌埠化学试剂有限公司。

1.3 主要仪器

计算机 （惠普2310MP），BL-410生物信号采集与处理系统 （成都泰盟电子科技有限公司），YP6000电子天平（上海精科天平）等。

1.4 5%牛磺酸生理盐水溶液的制备

用电子天平称取牛磺酸5.00 g，放入烧杯中，取适量生理盐水倒入烧杯，用玻璃棒轻轻搅拌，至牛磺酸全部溶解，再将其倒入100 mL容量瓶中，加生理盐水至100 mL定容。

1.5 戊巴比妥钠溶液的制备

用电子天平称取戊巴比妥钠1.50 g，放入烧杯中，取适量蒸馏水倒入烧杯，用玻璃棒轻轻搅拌，至戊巴比妥钠全部溶解，再将其倒入50 mL容量瓶中，加蒸馏水至50 mL定容。

1.6 家兔心肌缺血模型的建立

耳缘静脉注射30 mg/（kg·BW）戊巴比妥钠麻醉家兔，仰卧保定。将心电导联的一端与兔连接，红色（右前肢）、黄色（左前肢）、绿色（左后肢）、黑色（右后肢）、白色（胸）各导联分别通过银针插入皮下（四肢内侧肌肉不发达区）。另一端与BL-410生理信号采集系统的2通道相连，设置机能参数：增益 G（1000）、时间常数 T（0.1 s）、滤波 F（100 Hz），选择 50 Hz抑制，记录正常心电图，5 min后耳缘静脉注射垂体后叶素2 U/（kg·BW），并且在10 s内匀速注射完成，观察Ⅱ导联心电图变化，若出现T波高耸、Q-T间期延长、心律不齐等现象，则心肌缺血模型建立成功。

表1 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图P波和T波峰值及QRS波群振幅的影响（n=9）mV

1.7 药物处理及试验设计

取已制备的5%牛磺酸生理盐水溶液0.5、1、2、4mL，分别加入生理盐水 3.5、3、2、0mL，制成终浓度为 25 mg/（kg·BW）（Ⅰ组）、50 mg/（kg·BW）（Ⅱ组）、100 mg/（kg·BW）（Ⅲ组）、200 mg/（kg·BW）（Ⅳ组）的4个剂量组的牛磺酸生理盐水溶液；当心肌缺血模型建立后，记录心电图1 min，而后再将4个不同剂量的牛磺酸溶液由低剂量到高剂量依次耳缘静脉缓慢注射，各剂量观察心电图5 min，记录不同时段心电图变化；设立正常对照组、模型组进行比较。

1.8 观察指标

采用区间测量法观察缺血前后P波和T波峰值、QRS波群振幅、Q-T间期以及心率的变化。所有文件来自于心电图记录文件的Ⅱ导联不同时段的观察指标。

1.9 数据处理

试验数据用X±SD（平均数±标准差）表示，各指标变化的组间差异显著性采用SPSS 20.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图波峰值及振幅的影响

由表1可知，各剂量组与模型组比较表现为P波峰值无显著影响（P＞0.05）；对于QRS波群振幅主要表现为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与模型组差异极显著（P＜0.01）；对于T波峰值主要表现为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与模型组差异极显著（P＜0.01）。各剂量组与正常对照组比较，P波峰值无显著影响 （P＞0.05），对于QRS波群振幅主要表现为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组与正常对照组差异极显著（P＜0.01），Ⅳ组与正常对照组差异显著（P＜0.05）；对于T波峰值主要表现为Ⅰ、Ⅱ组与正常对照组差异极显著（P＜0.01），Ⅲ、Ⅳ组与正常对照组差异不显著（P＞0.05）。

由图1可知，模型组T波峰值、QRS波群振幅明显高于正常对照组，当由低到高依次注入不同剂量的5%牛磺酸生理盐水溶液时，可见T波抬高、QRS波群振幅抬高现象逐渐缓解，T波、QRS波群逐渐恢复到正常水平，而P波无变化。

3 ABO血型抗原与鼻出血关系见表5。在特发性鼻出血患者中，具有B抗原鼻出血的发病率是不具有B抗原者发病率的1.45，差异具有统计学意义（χ2=6.359，P＜0.05），无 A、B 抗原的特发性鼻出血的发病率是具有A、B抗原的1.35倍，差异有统计学意义（χ2=5.4，P＜0.05）。

2.2 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图Q-T间期及心率的影响

正常对照组家兔的心电图见图2，模型对照组家兔的心电图见图3。

由表2可知，模型组与正常对照组的Q-T间期及心率差异极显著（P＜0.01）；对于Q-T间期来说，Ⅲ、Ⅳ组与模型组相比差异极显著（P＜0.01），Ⅱ组与模型组相比差异显著（P＜0.05），Ⅰ组与模型组相比差异不显著（P＞0.05）；对于心率来说，各剂量组与模型组相比差异极显著（P＜0.01）。各剂量组与正常对照组比较，Q-T间期主要表现为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与正常对照组相比差异极显著 （P＜0.01）；心率主要表现为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与正常对照组相比差异极显著（P＜0.01）。由图4、图5可知，模型组的心率低于正常对照组，Q-T间期延长，由低到高依次注入4个不同剂量的牛磺酸溶液后，心率加快，Q-T间期缩短。

图1 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图P波和T波峰值及QRS波群振幅的影响

图2 家兔正常心电图

图3 家兔缺血模型心电图

表2 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图Q-T间期及心率的影响 （n=9）

3 讨论

冠状动脉性心脏病是一种最常见的心脏病，是指因冠状动脉狭窄及供血、供氧不足引起的心肌机能障碍和（或）器质性病变，故又称缺血性心肌病。采用垂体后叶素致急性心肌缺血是目前评价抗心肌缺血药作用的常用模型［5］。

图4 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图心率的影响

该试验采用垂体后叶素进行心肌缺血的造模，可导致冠状动脉痉挛，从而使心肌严重缺血，造成供氧失衡，加以外周阻力增加，导致心脏负荷加重。当心肌急性缺血时，心室壁张力降低，引起心功能不全，表现在心电图的改变和心率等指标发生变化［6］。心肌缺血的主要心电图特征表现为ST段的抬高和T波的高耸及心率减慢［7-9］。该试验中牛磺酸组心电图T波峰值、QRS波群振幅明显降低，Q-T间期明显缩短，心率变快，这表明牛磺酸具有明显的抗心肌缺血作用。心肌组织在缺血、缺氧或再灌注时产生大量氧自由基。由于心肌细胞膜中丰富的不饱和脂肪酸易受氧自由基的氧化损害，使其生成脂质过氧化物，导致膜磷脂降解，从而使膜对Ca2+的通透性增加。细胞内钙超负荷又可激活磷脂酶A2，破坏膜的完整性。而牛磺酸具有稳定细胞膜的作用，保护细胞膜磷脂免受降解，调节膜对离子的通透性，对抗钙超负荷引起的心肌损害［10］。

心脏的缺血和缺血/再灌注损伤不仅能引起心肌细胞坏死，还可导致心肌细胞凋亡。有许多因素参与细胞凋亡的调控，其中Bcl-2、Bax和Fas基因对凋亡的调控备受重视。Takahashi等［11］首创心肌细胞损伤及凋亡的模型，进而使用该模型观察牛磺酸对心肌缺血损伤的保护作用，发现牛磺酸能显著抑制心肌细胞的凋亡，而抑制凋亡的机制则与抑制 Apaf-1/caspase-9 apoptosome 有关［12］。万福生等［3］采用冠状动脉结扎法制备大鼠心肌缺血模型，利用转移酶介导脱氧尿苷三磷酸缺口末端标记法检测心肌凋亡细胞，应用免疫组织化学法检测Fas/FasL蛋白水平，RT-PCR法分析Fas基因mRNA表达变化，结果表明：牛磺酸能明显降低心肌细胞凋亡指数，对Fas/FasL基因表达水平增高有较好的颉颃作用；能抑制心肌组织丙二醛（MDA）的生成，提高 Ca2+-ATP 酶活性。李爱英等［13］研究表明，缺血/再灌注的心肌组织中Fas和Bax蛋白表达增多，Bcl-2/Bax比值降低，心肌细胞的凋亡率升高；牛磺酸预处理后，Fas和Bax蛋白表达显著减少，Bcl-2/Bax比值升高，且减少缺血再灌注时的心肌细胞凋亡，表明牛磺酸具有减少心肌细胞凋亡的作用。程何祥等［14］的研究也表明牛磺酸能减少缺血/再灌注心肌细胞的凋亡。

图5 不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液对家兔心电图Q-T间期的影响

牛磺酸在心脏中的含量较为丰富，约占心脏全部游离氨基酸的一半以上，因而它对心脏的作用较为广泛，且可以进行外源性地补充，因此，能够对抗心脏的多种病理状态。牛磺酸作为一种广谱的细胞保护剂，在抗心肌缺血、抗心律失常、抗再灌注损伤、心肌保护等方面发挥着重要的作用。牛磺酸通过以下几个方面对心脏起保护作用。第一，牛磺酸能够通过膜稳定、抗氧化、抗脂质过氧化损伤、清除氧自由基等途径，降低缺血/再灌注所致的红细胞聚集指数升高，并通过降低全血黏度及血浆黏度、减轻钙超载、减少细胞凋亡等作用发挥抗心肌缺血/再灌注损伤作用。第二，牛磺酸具有抗心律失常的作用。采用Langendorff法在家兔心脏上观察了牛磺酸抗肾上腺素诱发心律失常的作用，发现10-5～10-4mol/L的牛磺酸不仅能减少肾上腺素诱发心律失常的发生率，而且能延长诱发心律失常潜伏期，缩短心律失常持续时间［15］。牛磺酸对心肌缺血/再灌注损伤所致的心律失常作用是通过膜稳定作用及自由基清除作用实现的［16］。牛磺酸还可以预防静注氯化钙生理盐水所致心律失常动物模型的室颤发生率及死亡率［17］。第三，牛磺酸具有抗细胞凋亡作用。第四，牛磺酸通过抗脂质过氧化、调节钙离子浓度、保护心肌细胞膜等作用来对抗阿霉素所致的心肌损害［18］。

4 小结

在该试验中，经耳缘静脉注射垂体后叶素，家兔心肌缺血模型成功建立。从低到高依次静脉注射不同剂量的牛磺酸生理盐水溶液后，可观察到T波峰值、QRS波群振幅、Q-T间期及心率均有变化，随着牛磺酸剂量的加大而趋于正常水平。由此可见，牛磺酸对心肌缺血具有明显的改善作用。

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