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河豚毒素停搏液对心肌粘合连接的影响

【摘要】 目的: 研究 Na+通道阻滞剂河豚毒素(TTX)停搏液对离体大鼠心肌粘合连接的 影响 . 方法 : Wistar大鼠20只随机均分为TTX组和STH2(St. Thomas2)组,建立离体心脏Langendorff和Neely灌注模型,待搏动稳定,灌注30 min后停搏60 min,再灌注60 min,观察各组心脏停搏前后心率(HR)、冠状动脉流量(CAF)、左心室收缩末期压力(LVESP)以及压力变化速率(±dp/dt)的恢复率. 采用免疫组化和Western Blot检测大鼠心肌α肌动蛋白(αactin)的分布和量的变化;免疫组化检测N型钙粘蛋白(Ncadherin)的分布及量的变化. 结果: TTX组和STH2组的停搏时间分别为(8.55±0.68) s和(9.49±0.49) s;复搏时间分别为(10.12±0.66) s和(10.88±0.61) s,与STH2组比较,TTX组的停搏时间和复搏时间均明显缩短 (P<0.01或P<0.05). 复搏后,TTX组和STH2组的HR, CAF, LVESP, +dp/dt及-dp/dt的恢复率分别为(85.65±1.98)%,(91.81±2.29)%,(85.03±0.91)%,(93.59±2.22)%,(92.87±2.59)%和(77.66±1.56)%,(88.28±1.81)%,(82.24±0.82)%,(90.25±3.31)%,(88.36±4.65)%,TTX组的各项血流动力学参数恢复率均优于STH2组(P<0.01,P<0.05). 免疫组化显示TTX组和STH2组的N型钙粘蛋白和α肌动蛋白的表达量分别为0.06765±0.00027,0.07375±0.00049和0.02426±0.00025,0.03047±0.00017. Western Blot显示TTX组和STH2组的α肌动蛋白的表达量分别为864.8±6.5,347.0±7.5. 与TTX组比较,STH2组分布紊乱,量明显减少(P<0.01). 结论: 以TTX 阻断Na+通道为特点的心脏停搏液对大鼠心肌缺血再灌注损伤时的粘合连接及心功能的保护作用优于STH2心脏停搏液.

【关键词】 TTX停搏液;河豚毒素;钙粘着糖蛋白类;肌动蛋白类;粘合连接

  0引言

  粘合连接是由钙粘蛋白通过纽蛋白和α辅肌动蛋白与胞质内肌动蛋白丝相连构成,是心肌细胞间最重要的连接结构之一[1]. 已有的研究[2-3]证实了以阻滞剂河豚毒素(tetrodotoxin, TTX)阻断Na+通道为特点的心脏停搏液对心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion injury, MIRI)显示出一定的优势,有关的研究主要集中在对细胞器等方面,而对细胞粘合连接的研究还少见报道. 本实验旨在观察以TTX阻断Na+通道为特点的心脏停搏液在MIRI中对粘合连接的影响,同时监测心功能的变化,以探讨其可能的机制.

  1材料和方法

  1.1材料成年Wistar大鼠20只,雌雄不拘,体质量200~250 g(第三军医大学大坪 医院 实验动物中心);TTX(泰州康特生物工程公司);N型钙粘蛋白(Ncadherin)一抗,α肌动蛋白(αactin)一抗,生物素标记的二抗及免疫组化试剂盒(武汉博士德公司);辣根过氧化物酶标记的二抗(北京中杉公司);BCA蛋白浓度测定试剂盒,SDSPage凝胶配制试剂盒,彩色预染蛋白分子量标准,PVDF膜(江苏碧云天公司);ML870B2 Langendorff离体心脏灌流系统(澳大利亚ADInstruments公司). KrebsHenselEit液(KH 液) (mmol/L) 成分:NaCl 119,NaHCO3 25,KCl 4.75,MgSO4 1.2,KH2PO4 1.18,CaCl2 1.4,Glucose 11,42.41(mol/L) O2+2.23(mol/L) CO2混合气持续氧合,维持pH 7.8(自行配制);TTX心脏停搏液:质量浓度为20 μmol/L的TTX加入KH液中;STH2心脏停搏液成分(mmol/L):NaCl 110.0,KCl 16.0,MgCl2 16.0,CaCl2 2.0,Glucose 11.0,维持pH 7.8(自行配制).

  1.2方法

  1.2.1实验分组将20只大鼠随机分为TTX组和STH2(St. Thomas2)组,每组大鼠10只. TTX组采用TTX心脏停搏液停搏;STH2组采用STH2心脏停搏液停搏.

  1.2.2实验模型的建立大鼠腹腔注射肝素盐水200 IU,20 min后脱颈处死,迅速取出心脏,建立离体鼠心Langendorff和Neely灌注模型. 用37℃, 42.41(mol/L) O2+2.23(mol/L) CO2混合气持续氧合的KH液经主动脉根部逆行灌注,压力60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),稳定15 min. 左心房插管,左心室置入测压管,灌注液转流,转为工作心脏灌注模型,灌注压15 mmHg,后负荷52~60 mmHg,稳定5 min,测定心率(heart rate,HR)、冠状动脉流量(coronary artery flow, CAF)、左心室收缩末期压(left ventricular end systolic pressure, LVESP)、左心室最大压力变化速率(maximal rise in left ventricular pressure/maximal fall in left ventricular pressure,±dp/dt. 工作15 min后,主动脉根部按2 mL/100 g质量注入4℃心脏停搏液使心脏停搏,并观察心脏停搏时间. 停搏30 min后再经主动脉根部按2 mL/100 g质量注入心脏停搏液停搏,停搏过程中同时给予4℃盐水纱布冷敷. 停搏60 min后给予37℃, 42.41(mol/L) O2+2.23(mol/L) CO2混合气持续氧合的KH液经主动脉根部逆行复灌,观察心脏复搏时间. 15 min后转为工作心脏灌注模型,共复灌60 min,并在工作心灌注稳定后40 min测定血流动力学参数,血流动力学参数的恢复率用复搏后的参数除以停跳前的相应参数. 20 min后停止实验,取部分左心室肌50 mg,-80℃保存,用于心肌Ncadherin和αactin的检测.

  1.2.3心肌Ncadherin和αactin的免疫组化检测取3 mm×3 mm×3 mm大小心肌组织行石蜡切片,SABC法行免疫组化染色,光学显微镜观察心肌Ncadherin和αactin的分布情况并采集图像,采用imagepro plus 6.0图像 分析 系统进行半定量检测,用平均吸光度A值表示Ncadherin和αactin的相对含量.

  1.2.4心肌αactin的Western Blot检测取50 mg心肌组织,提取总蛋白,BCA法定量,蛋白电泳分离、转膜、抗原抗体反应及ECL显色,采用quantity one图像分析系统采集图像并行半定量分析.

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