白细胞介素-1β对心房神经节丛功能及神经活性的影响∗

张倩倩 王梦龙 孟冠南 王宇虹 王振亚 余锂镭 江洪

白细胞介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)是炎症反应中一种关键的促炎因子。Ridker等[1]的CANTOS临床研究表明，通过卡纳单抗阻断IL-1β通路可显著降低心肌梗死患者的心血管事件发生率，提示IL-1β在心血管疾病中发挥着重要作用。神经领域的研究显示，IL-1β与急性脑膜炎、阿尔兹海默症、神经损伤后抑郁等多种神经系统疾病相关[2－4]。Wang等[5]的动物实验表明，IL-1β可显著激活心脏交感神经的重要成分——左侧星状神经节，从而诱发室性心律失常。但其对心房神经节丛(ganglionated plexi，GP)的影响尚不明确。笔者旨在探究局部注射IL-1β对右前GP(ARGP)功能及神经活性的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物准备 本研究由武汉大学动物实验伦理委员会审核批准。12只健康成年家犬，均为雄性，体重18～22 kg，由武汉大学人民医院动物中心提供。戊巴比妥钠30 mg/kg前肢静脉麻醉，并以每小时2 mg/kg维持。气管插管接正压呼吸机通气，氧流量4～6 L/min。股静脉置管建立静脉通道，滴注生理盐水补液。股动脉置管监测动脉血压。持续记录体表标准肢体导联心电图(LEAD7000B，四川锦江电子科技有限公司)。整个实验过程中，调整室温在25～30℃以维持犬的正常体温。犬取左侧卧位，经右侧第四肋间开胸，剪开心包，暴露心脏，确定右上肺静脉与右房连接处为ARGP位点，见图1。

图1 家犬右侧开胸直视图

1.2 实验分组 12只家犬随机分为实验组(6只)和对照组(6只)。实验组在ARGP使用微量注射器多点缓慢注射0.1 ml IL-1β溶液(20μg/ml)。对照组以同样方法在ARGP注射等量生理盐水。

1.3 ARGP功能测定 将自制的银丝电极 (直径0.1 mm)插入ARGP，连接刺激仪Grass-S88(Astro-Med，West Warwick，Rhode Island，USA)，给予电压递增的高频电刺激(high Frequency Stimulation，HFS，20 Hz，0.1 ms)，相邻两次刺激间隔30 s，记录HFS诱导的窦性心率(sinus rate，SR)减慢最大百分比，作为评价GP功能的指标[6]。由于 HFS对GP的作用在不同犬中具有一定差异，因此将刺激电压分为三个梯度(梯度1∶1～1.9 V；梯度2∶2～2.9 V；梯度3∶3～5 V)。实验组和对照组在基础状态(注射前)和注射10 min后分别测定ARGP功能。

1.4 ARGP神经活性记录 将钨丝微电极尖端插入ARGP记录神经活性，并使用微型固定器固定微电极，相邻尖端距离为2～3 mm。使用Power Lab神经活性记录仪(8/35，AD Instruments，Australia)连接电极进行记录，将高于噪音振幅3倍的记录信号定义为神经活性信号[7]。实验组和对照组在基础状态(注射前)和注射10 min后分别记录30 s的ARGP神经放电，采用labChart Pro软件分析神经放电的频率和振幅。

1.5 统计学方法 采用GraphPad Prism 5软件进行统计学分析。所有数据以均值±标准差表示。组内注射前后比较采用配对样本t检验进行分析，以P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 两组ARGP功能的比较 实验组注射后10 min，相同电压HFS刺激ARGP诱导的SR减慢百分比与基础状态相比显著升高(P＜0.05)，对照组注射前后无明显改变(P＞0.05)；两组基础状态SR减慢百分比无显著差异(P＞0.05)，注射后10 min实验组SR减慢百分比明显高于对照组(P＜0.05)，见表1。

表1 两组注射前后HFS刺激ARGP诱发的SR减慢百分比/%

2.2 两组ARGP神经活性的比较 实验组注射后10 min，神经活性频率及振幅均明显高于基础状态(P＜0.05)。对照组注射前后，ARGP神经活性频率及振幅均无明显变化(P＞0.05)；两组基础状态ARGP神经活性无差异(P＞0.05)，注射后10 min实验组ARGP神经活性明显高于对照组(P＜0.05)，见表2、图2。

表2 两组注射前后ARGP神经活性的变化

图2 两组注射前后ARGP神经活性变化

3 讨论

吴卫等[8]的研究结果发现，心房组织中IL-1β m RNA表达的增加可能影响胶原代谢，进而促进心房颤动患者心房纤维化的过程。

GP位于心外膜脂肪垫内，是心脏自主神经系统外源性和内源性神经的集成中心，通过调控心脏自主神经系统，参与心房颤动、不适当窦性心动过速等心血管疾病的发生发展[9]。研究表明，迷走神经刺激等神经调控方法抑制GP活性可显著减少心房颤动的发生[10]。临床研究也发现，GP消融显著提升了肺静脉隔离治疗心房颤动的成功率。

本次研究结果显示，在ARGP局部注射IL-1β，可观察到ARGP功能及神经活性的显著增强，表明其对GP的激活作用。目前，直接消融GP的治疗方法创伤大、术后并发症多，而IL-1β单克隆抗体和IL-1受体拮抗剂可通过阻断IL-1β通路实现对GP的调控，从而避免对神经造成不可逆的损伤。因此，针对IL-1β的靶向抗炎治疗有望成为防治心房颤动等GP相关心血管疾病的新策略。