溶血磷脂胆碱对缺血心室肌电生理的影响
作者：杜友爱
单位：温州医学院生理教研室(温州325000)
关键词：
中国病理生理杂志990126 心肌缺血诱导的心律失常是冠心病死亡的主要原因。虽然已有大量动物研究探讨缺血期间产生心律失常的一些因素，但由于代谢紊乱导致心肌膜离子电导变化和心律紊乱，只是近年才被电生理学家广泛重视。溶血磷脂胆碱(lysophosphatidylcholine, LPC)是心肌细胞缺血时由膜磷脂降解所产生的一种代谢产物，在缺血心肌局部有LPC堆积。本研究目的为探讨LPC对绵羊心室肌电生理的影响，为研究临床缺血性室性心律失常产生机理提供实验依据。
材料与方法
(一)取成年绵羊心室小梁肌，固定于标本槽中，用充以95% O2和5% CO2的正常台氏液灌流，动作电位稳定1 h后记体积分数为录，作为对照值，然后加入不同浓度LPC，每个剂量观察30 min，共观察12个标本。
, 百拇医药
(二)台氏液成份(mmol/L)：NaCl 137.4;NaHCO3 23.8; NaH2PO4 0.9;KCl 5.4;MgCl2 0.5;CaCl2 1.8; 葡萄糖10；pH7.4±0.1。模拟缺血液为把上述台氏液中除去葡萄糖改加乳酸钠20.0；通以体积分数为95% N2和5%CO2，pH 6.6±0.1。
(三)刺激电极为直径0.5 mmAg-AgCl双电极，刺激波宽0.6 ms，强度为阈值的150%，刺激频率为60 beats/min，记录电极为充以3 mol/L KCl的玻璃微电极，电阻为10～30 MΩ，信号经放大器放大后记录分析。
结 果
(一)LPC对正常心室肌电生理的影响：在台氏液中加LPC10-5或3×10-5时，首先出现0期去极化最大速率(maximal depolarized rate, Vmax)减少。复极达APA 50%和90%的时程(APA50、APA90)缩短。增加LPC浓度效应更为明显，静息电位(resting potential, RP)动作电位幅度(action potential amplitude, APA)也逐渐减少，呈剂量依从性(见表1)。由于APA50缩短大于APA90缩短，动作电位呈三角波形，每次实验完毕后，均换以正常台氏液1 h,除Vmax外，其他各参数均能恢复到对照水平。
, 百拇医药
表1 LPC对正常或缺血心室肌电生理的影响
Tab 1 Effect of LPC on ventricular myocardium under normal or ischemia condition (n=12,
±s)
Vmax
(V/s)
RP
(mV)
APA
(ms)
APA50
, http://www.100md.com
(ms)
APA90
(ms)
Control
216±25
88.0±1.1
122.5±2.5
172.0±2.5
216.0±27.0
LPC
130±13**
79.0±1.0**
, http://www.100md.com
104.7±4.2**
130.0±18.0**
185.0±18.0*
ischemia
-17.0±0.8**
-8.0±0.3*
-6.0±0.2*
-5.0±0.3*
-4.0±0.1
ischemia+LPC
, http://www.100md.com
-78.0±3.2△△
-23.0±1.3△△
-26.0±1.7△△
-35.0±2.0△△
-21.0±1.3△△
*P<0.05, **P<0.01, vs control； △△0 P<0.001, vs ischemia; negative number means the reduction of percent compared with control
(二) LPC对缺血心室肌电生理的影响：另一部分心肌细胞在台氏液灌流后换以模拟缺血液进行灌流。1 h后再加入LPC 3×10-4 mol/L观察30 min。结果显示：在模拟缺血液中动作电位各参数均受到不同程序的抑制。在此基础上加LPC对电生理影响比台氏液中加LPC的影响更为显著。
, 百拇医药
(三)模拟缺血液中各成分对LPC作用的影响：模拟缺血液与正常台氏液的区别主要是前者缺糖、低O2和酸中毒。我们分别观察了各因素对LPC作用的影响。当台氏液换以缺糖或低O2液灌流，动作电位各参数无明显变化。然后再加入LPC，电生理变化与台氏液中加LPC的效应差不多。当台氏液换酸性液灌流时，Vmax\,RP、APA均下降，1 h后再加LPC，其效应更为显著(见表2)。表2 模拟缺血溶液中不同成分对LPC作用的影响
Tab 2 Influence of every component in the ischemia solution
on the effects of LPC (n=10,±s)
Vmax
, 百拇医药
RP
APA
APA 50
APA 90
Glucose-free+LPC
-41.0±2.0
-11.0±0.5
-15.0±0.7
-22.0±0.5
-14.0±0.4
Hypoxia+LPC
-44.0±2.2
, http://www.100md.com
-11.0±0.5
-16.0±0.9
-26.0±0.9
-16.0±0.5
Acidosis+LPC
-70.0±3.0**
-20.0±1.1**
-22.0±1.2**
-32.0±1.5**
-17.0±0.5*
, 百拇医药
*P<0.05, **P<0.01, vs glucose-free +LPC or hypoxia+LPC; negative number means the reduction of percent compared with control讨 论
正常情况下，心肌通过乙酰化和水解作用防止LPC的堆积。急性心肌缺血时，LPC合成增加，分解减少，造成缺血部位局部LPC浓度升高。而且在冠状动脉血栓形成后，凝血酶激活又可导致缺血部位细胞外LPC产生，致使缺血局部LPC大量积聚，对肌膜系统完整性产生了明显影响，导致心律失常。
在台氏液中加LPC，首先出现Vmax减少，说明LPC首先抑制Na+通道系统。LPC浓度与RP变化呈剂量依赖性变化，反映了外向K+电导的减少。由于LPC诱导心室肌动作电位时程缩短主要在充分复极的50%，提示与平台期慢内向电流减少有关。可能是LPC通过与肌膜结合，使整体膜蛋白环状结构液体池移位，同时改变膜的活动性，改变离子通道特性，从而影响多种离子通道。
实验中还见到模拟缺血液灌流可以增加LPC对心肌电生理作用的效应。进一步分析中，发现缺血液中主要是酸中毒因素增加LPC的毒性作用。可能是由于酸性环境中，抑制溶血磷脂酶的活性，减少组织对LPC的清除，导除LPC的堆积，同时，增加了心肌细胞对LPC的敏感性。因酸性环境中，膜对LPC通透性增加，从而加重了LPC对心肌电生理的毒性效应。
(本研究承徐有秋教授和蒋敏辰老师指导，在此表示感谢)
收稿日期：1997年7月22日
修稿日期：1998年3月3日
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单位：温州医学院生理教研室(温州325000)
关键词：
中国病理生理杂志990126 心肌缺血诱导的心律失常是冠心病死亡的主要原因。虽然已有大量动物研究探讨缺血期间产生心律失常的一些因素，但由于代谢紊乱导致心肌膜离子电导变化和心律紊乱，只是近年才被电生理学家广泛重视。溶血磷脂胆碱(lysophosphatidylcholine, LPC)是心肌细胞缺血时由膜磷脂降解所产生的一种代谢产物，在缺血心肌局部有LPC堆积。本研究目的为探讨LPC对绵羊心室肌电生理的影响，为研究临床缺血性室性心律失常产生机理提供实验依据。
材料与方法
(一)取成年绵羊心室小梁肌，固定于标本槽中，用充以95% O2和5% CO2的正常台氏液灌流，动作电位稳定1 h后记体积分数为录，作为对照值，然后加入不同浓度LPC，每个剂量观察30 min，共观察12个标本。
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(二)台氏液成份(mmol/L)：NaCl 137.4;NaHCO3 23.8; NaH2PO4 0.9;KCl 5.4;MgCl2 0.5;CaCl2 1.8; 葡萄糖10；pH7.4±0.1。模拟缺血液为把上述台氏液中除去葡萄糖改加乳酸钠20.0；通以体积分数为95% N2和5%CO2，pH 6.6±0.1。
(三)刺激电极为直径0.5 mmAg-AgCl双电极，刺激波宽0.6 ms，强度为阈值的150%，刺激频率为60 beats/min，记录电极为充以3 mol/L KCl的玻璃微电极，电阻为10～30 MΩ，信号经放大器放大后记录分析。
结 果
(一)LPC对正常心室肌电生理的影响：在台氏液中加LPC10-5或3×10-5时，首先出现0期去极化最大速率(maximal depolarized rate, Vmax)减少。复极达APA 50%和90%的时程(APA50、APA90)缩短。增加LPC浓度效应更为明显，静息电位(resting potential, RP)动作电位幅度(action potential amplitude, APA)也逐渐减少，呈剂量依从性(见表1)。由于APA50缩短大于APA90缩短，动作电位呈三角波形，每次实验完毕后，均换以正常台氏液1 h,除Vmax外，其他各参数均能恢复到对照水平。
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表1 LPC对正常或缺血心室肌电生理的影响
Tab 1 Effect of LPC on ventricular myocardium under normal or ischemia condition (n=12,
±s)Vmax
(V/s)
RP
(mV)
APA
(ms)
APA50
, http://www.100md.com
(ms)
APA90
(ms)
Control
216±25
88.0±1.1
122.5±2.5
172.0±2.5
216.0±27.0
LPC
130±13**
79.0±1.0**
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104.7±4.2**
130.0±18.0**
185.0±18.0*
ischemia
-17.0±0.8**
-8.0±0.3*
-6.0±0.2*
-5.0±0.3*
-4.0±0.1
ischemia+LPC
, http://www.100md.com
-78.0±3.2△△
-23.0±1.3△△
-26.0±1.7△△
-35.0±2.0△△
-21.0±1.3△△
*P<0.05, **P<0.01, vs control； △△0 P<0.001, vs ischemia; negative number means the reduction of percent compared with control
(二) LPC对缺血心室肌电生理的影响：另一部分心肌细胞在台氏液灌流后换以模拟缺血液进行灌流。1 h后再加入LPC 3×10-4 mol/L观察30 min。结果显示：在模拟缺血液中动作电位各参数均受到不同程序的抑制。在此基础上加LPC对电生理影响比台氏液中加LPC的影响更为显著。
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(三)模拟缺血液中各成分对LPC作用的影响：模拟缺血液与正常台氏液的区别主要是前者缺糖、低O2和酸中毒。我们分别观察了各因素对LPC作用的影响。当台氏液换以缺糖或低O2液灌流，动作电位各参数无明显变化。然后再加入LPC，电生理变化与台氏液中加LPC的效应差不多。当台氏液换酸性液灌流时，Vmax\,RP、APA均下降，1 h后再加LPC，其效应更为显著(见表2)。表2 模拟缺血溶液中不同成分对LPC作用的影响
Tab 2 Influence of every component in the ischemia solution
on the effects of LPC (n=10,
±s)Vmax
, 百拇医药
RP
APA
APA 50
APA 90
Glucose-free+LPC
-41.0±2.0
-11.0±0.5
-15.0±0.7
-22.0±0.5
-14.0±0.4
Hypoxia+LPC
-44.0±2.2
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-11.0±0.5
-16.0±0.9
-26.0±0.9
-16.0±0.5
Acidosis+LPC
-70.0±3.0**
-20.0±1.1**
-22.0±1.2**
-32.0±1.5**
-17.0±0.5*
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*P<0.05, **P<0.01, vs glucose-free +LPC or hypoxia+LPC; negative number means the reduction of percent compared with control讨 论
正常情况下，心肌通过乙酰化和水解作用防止LPC的堆积。急性心肌缺血时，LPC合成增加，分解减少，造成缺血部位局部LPC浓度升高。而且在冠状动脉血栓形成后，凝血酶激活又可导致缺血部位细胞外LPC产生，致使缺血局部LPC大量积聚，对肌膜系统完整性产生了明显影响，导致心律失常。
在台氏液中加LPC，首先出现Vmax减少，说明LPC首先抑制Na+通道系统。LPC浓度与RP变化呈剂量依赖性变化，反映了外向K+电导的减少。由于LPC诱导心室肌动作电位时程缩短主要在充分复极的50%，提示与平台期慢内向电流减少有关。可能是LPC通过与肌膜结合，使整体膜蛋白环状结构液体池移位，同时改变膜的活动性，改变离子通道特性，从而影响多种离子通道。
实验中还见到模拟缺血液灌流可以增加LPC对心肌电生理作用的效应。进一步分析中，发现缺血液中主要是酸中毒因素增加LPC的毒性作用。可能是由于酸性环境中，抑制溶血磷脂酶的活性，减少组织对LPC的清除，导除LPC的堆积，同时，增加了心肌细胞对LPC的敏感性。因酸性环境中，膜对LPC通透性增加，从而加重了LPC对心肌电生理的毒性效应。
(本研究承徐有秋教授和蒋敏辰老师指导，在此表示感谢)
收稿日期：1997年7月22日
修稿日期：1998年3月3日
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