2,3-丁二酮单肟对冷停搏心脏的保护作用
作者：欧阳静萍 刘永明 郑汉巧 魏蕾 涂淑珍 杨海鹭 崔冶建
单位：(湖北医科大学病理生理学教研室，湖北 武汉 430071)
关键词：心脏停搏，人工；灌注，局部；心肌收缩；大鼠
中国病理生理杂志000120
[摘 要] 目的：观察心肌兴奋收缩脱敏剂2,3-丁二酮单肟(BDM)对冷停搏心脏的保护作用。方法：本实验采用SD大鼠48只，高K+组(n=24)取心脏用St Thomas液4℃保存；BDM组(n=24)用BDM-K-H液保存心脏。分别保存8 h，18 h，24 h后悬挂于Langendorff灌流装置,再灌注40 min。结果：18 h后，高K+组60%不复跳，心率和冠脉流量都显著低于BDM组(P<0.05)，心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性也显著低于BDM组(P<0.01)；保存24 h后，高K+组心脏100%不复跳，BDM组全部复跳。结论：BDM可以节省能量，延长心脏保存时间。
, 百拇医药
[中图分类号] R 331.3+1 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)01-0070-04
Effect of 2,3-butanedione monoxime (BDM) on myocardial protection in cold cardioplegia
OUYANG Jing-ping，LIU Yong-ming，ZHENG Han-qiao，WEI Lei，TU Shu-zhen，YANG Hai-lu
(Department of Pathophysiology, Hubei Medical University, Wuhan 430071)
CUI Ye-jian
, 百拇医药
(Experimental Center, Hubei Medical University, Wuhan 430071, China)
[Abstract] AIM: The effects of BDM on isolated rat heart in cold cardioplegia were studied. METHODS: Rat heart were subjected to cold cardioplegia at 4℃ for 8, 18 and 24 h.Then each heart was perfused (90 cm H2O) in Langendorff model at 37℃ for 40 min. In the high K+ group(n=24) the hearts were preserved in St.Thomas cardioplegic solution, in BDM group(n=24) hearts were preserved in K-H solution with BDM 30 mmoL/L. RESULTS: After 18 h, heart rate and the coronary flow in BDM group were significantly higher than in high K+ group(P<0.05). Activity of Na+-K+-ATPase in cell membrane and in mitochondrial membrane in the BDM group was significantly higher than high K+ group(P<0.01). After 24 h, all hearts in high K+ group were dead, but were alive in BDM group. CONCLUSION: Under given experiment conditions, BDM did enhance the tolerance to cold ischemia significantly. The results showed that BDM may become a useful agent for prolong the storage period of heart in cold cardioglegia.
, 百拇医药
[MeSH] Heart arrest, induced; Perfusion, regional; Myocardial contraction; Rats
冷停搏液常用于心脏外科手术，其目的是保护心肌，减轻缺血损伤。目前常用的是两种类型的晶体停搏液，即胞内和胞外停搏液，两者均能减少心肌能耗，延缓心肌不可逆损伤。近来，一种可以使心肌肌球蛋白与肌动蛋白解偶联的药物2,3-丁二酮单肟(2,3-butanedione monoxime, BDM)作为心肌保护的“第三种概念”[1]，越来越引人注目。一些研究证实，BDM可以增加兔、鼠和人的心脏对冷缺血的耐受性[2]，可促进L-型Ca2+通道失活，减少心肌能耗[3，4]。本研究旨在探讨BDM耐受冷缺血的时间及其保护机制。
材 料 和 方 法
一、实验过程：
, http://www.100md.com
SD大鼠48只，性别不拘，体重180～220 kg。20%乌拉坦(5 mL/kg，ip)麻醉，舌下静脉注入肝素(500 U/kg)，开胸，迅速摘取心脏置于4℃冷停搏液中，并从主动脉逆灌以洗净残血，然后分别置于不同的心肌停搏液中4℃保存。经过8 h，18 h，24 h后，将心脏主动脉挂在Langendorff灌流装置上，用含95%的O2和5%的CO2平衡的K-H液，90 cm H2O压力灌流40 min。实验结束时，取0.5 g心肌制成10%匀浆，并常规分离心肌质膜和线粒体。
二、实验分组及停搏液成分：
实验分两组：高钾组采用St Thomas停搏液(mmol/L)：NaCl 110，KCl 16，CaCl2 1.2，MgCl2 16，NaHCO3 10，pH 7.4，分别保存8，18，24 h后灌流。BDM组采用BDM-K-H液(mmol/L)：NaCl 110，KCl 4.6，CaCl2 1.2，NaHCO3 25，KH2PO4 1.2，MgSO4 1.2，glucose 11.0，BDM 30，pH 7.4，其它同高钾组。
, 百拇医药
三、观测指标：
复灌后观察心率(次/min)及冠脉流量(mL/min)。用Ohkawa法检测心肌组织中脂质过氧化产物MDA含量[5]，Misra法检测超氧化物歧化酶活性[6]，无机磷法测定质膜和线粒体膜的Na+-K+-ATPase活性[7]。
四、实验数据以均数±标准差(
±s)表示。各组间比较用t检验。
结 果
一、心率变化：
保存8 h后，两组心脏均迅速复跳，复灌后20 min，BDM组心率明显快于高K+组；保存18 h后，高K+组60%心脏不复跳，复跳心脏的心率显著慢于BDM组，而BDM组全部复跳。保存24 h后，高K+组全部不复跳，BDM组心脏复跳延迟，心跳较弱，但全部复跳(见表1)。
, 百拇医药
二、冠脉流量变化：
保存8 h后两组冠脉流量无显著差异。但18 h后，高K+组中5只(62.5%)心脏冠脉流量为0，而24 h后全部为0。BDM组全部复跳(见表2)。
三、心肌组织MDA含量和SOD活性：
两组间各时间点MDA含量和SOD活性均无显著差异(见表3)。
四、 心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性变化：
保存8 h时，两组质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性无显著差异。18 h和24 h时BDM组均显著高于高K+组(见表4)。
, 百拇医药
表1 BDM和高K+对心率(beats/min)的作用
Tab 1 Changes of the heart rate (beats/min) in BDM and high K+(±s，n=8)
8 h
18 h
24 h
BDM
High K+
BDM
High K+
, 百拇医药
BDM
Reperfusion
10 min
80.37±12.09
137.87±28.81*
8.50±17.60
56.89±6.40
0
Reperfusion
20 min
50.25±20.01△
, http://www.100md.com
129.12±22.44**△
0
73.50±10.65**
48.00±3.90△
Reperfusion
30 min
117.75±23.81△
112.88±25.15
5.25±13.80
89.57±19.72**
, http://www.100md.com
51.00±6.20△
Reperfusion
40 min
109.67±19.43△
103.00±19.90
6.75±17.25
94.89±14.41**
68.00±4.50△
*P<0.05，**P<0.01, vs high K+ group；△P<0.05，△△P<0.01, vs 18 h表2 BDM和高K+对冠脉流量(mL/min)的作用
, 百拇医药
Tab 2 Changes of coronary flow(mL/min) in BDM and high K+(±s,n=8)
8 h
18 h
24 h
BDM
High K+
BDM
High K+
BDM
, http://www.100md.com Reperfusion
10 min
5.80±0.71
6.4±1.2
0.46±0.93
3.65±1.01
0
Reperfusion
20 min
6.10±0.82△△
6.4±1.3△
, http://www.100md.com 0.40±0.85
4.17±1.07*
2.13±0.26△
Reperfusion
30 min
4.40±0.56△△
4.3±1.1
0.50±1.11
4.97±0.58*
2.56±0.31△
, http://www.100md.com Reperfusion
40 min
4.00±0.45△△
3.4±0.8
0.50±1.11
4.77±1.02*
3.02±0.29△
*P<0.05，**P<0.01, vs high K+ group；△P<0.05，△△P<0.01, vs 18 h表3 两组心肌组织MDA含量和SOD活性比较
Tab 3 The comparison of MDA and SOD level in myocardium (±s,n=8)
, http://www.100md.com
MDA(nmoL/g.wet)
SOD(U/g.wet)
High K+
BDM
High K+
BDM
Preserve 8 h
18.66±4.54
19.30±1.86
197.57±7.18
204.00±7.82
, 百拇医药
Preserve 18 h
20.29±0.95
21.76±0.89
205.93±4.10
195.81±8.63
Preserve 24 h
14.35±0.61
16.29±0.47
—
37.35±20.11
表4 两组心肌线粒体和质膜Na+-K+-ATPase活性比较
, http://www.100md.com
Tab 4 Comparison of the activity of Na+-K+-ATPase in
mitochondria and plasmalemma in two groups(±s,n=8,μmol Pi.mg-1.min-1)
Mitochondria
Plasmalemma
High K+
BDM
High K+
, 百拇医药
BDM
Preserve 8 h
2.18±0.11
2.83±0.08
3.27±0.39
3.95±0.39
Preserve 18 h
1.60±0.02
2.66±0.06**
2.19±0.08
3.23±0.32**
, http://www.100md.com
Preserve 24 h
0.60±0.01
1.89±0.04**
0.21±0.01
2.04±0.06**
**P<0.01，vs high K+ group讨 论
随着心脏移植术的开展，心脏保存液的研究越来越引人注意，而多数保存液仅能保存心脏6～10 h或更短时间[1]。目前常用的St Thomas停搏液主要是通过低温和高钾使心脏迅速停跳以节省能量，但是高钾也可以导致心肌水肿、酸中毒和能量消耗。
新近的研究发现[1～4，8]，2,3-BDM可以提高心肌对冷缺血的耐受性，其作用呈剂量依赖性，在30 mmoL/L时显示出较好的保护作用。BDM被认为是一种化学磷酸酶(chemical phosphatase)，它可以使1型和2A型磷酸酶活化，导致肌钙蛋白(troponin)脱磷酸化从而可逆性地抑制心肌肌动球蛋白(actomyosin)兴奋-收缩偶联[9]，节省能量，延长心肌保存时间。在心肌组织中，BDM不仅可以影响横桥的形成，在高浓度时(≥20 mmoL/L)还可显著增加横桥的分离。由于其分子量小，复灌后能迅速从细胞内逸出，使心脏的机械功能得以恢复[8～10]。但目前对BDM的心肌保护作用的机制还存在一些争议，国内外研究表明，BDM的作用可能有多种途径，有学者认为BDM是一种肌球蛋白ATPase抑制剂，通过降低肌球蛋白头部ATPase活性而抑制心肌收缩性[8]；也有人认为它是一种钙通道阻滞剂，通过L钙通道的脱磷酸化而促进电压依赖性钙通道失活，影响钙内流[10]。
, 百拇医药
本实验结果显示：2,3-BDM保存心脏18 h后，心律、冠脉流量恢复接近正常，提示心收缩、舒张功能可恢复正常，24 h后高钾组全部不复跳，而BDM组虽然心率和冠脉流量已显著低于18 h(P<0.05)，但心脏均能复跳，显示出更好的保护作用，与文献报道基本一致。BDM能延长保存时间的机制可能与下列因素有关：
首先，高钾停跳液长时间保存心肌组织容易导致酸中毒的产生，而酸中毒必然会引起细胞内Ca2+浓度增加，启动心肌兴奋-收缩偶联，致使ATP消耗增加，后者进一步导致酸中毒，从而形成恶性循环，而BDM可以使钙离子通道失活，降低胞内钙离子浓度，减少钙离子超负荷，从而打破这一恶性循环，保存心肌内的高能磷酸化合物。
其次，冷钾停跳液一方面可以降低心肌代谢率而起保护作用，另一方面也增加心肌收缩装置对Ca2+的敏感性，即较低的胞内Ca2+就可以启动心肌兴奋—收缩偶联，而2,3-BDM在低温状态下既可以影响横桥的形成，也可以显著增加横桥的分离。因此，2,3-BDM比其它晶体心脏停搏液能更有效地保护心肌。
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Na+-K+-ATPase活性测定是间接反映能量代谢的指标，甚至于有人认为测定细胞膜Na+-K+-ATPase活性较组织ATP含量在判断术后生存能力方面更为敏感。特别是细胞质膜Na+-K+-ATPase活性，易受氧自由基攻击，Na+-K+-ATPase活性不仅能间接反映能量，也可反映细胞膜损伤程度。本组结果显示，在保存18 h后2,3-BDM组心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性均显著高于高K+组。进一步表明BDM可以更有效地保存心肌组织内的能量物质，减少ATP的消耗，从而延长心肌的保存时间。
[参 考 文 献]
[1] Vahl CF, Banz A, Hugl C, et al.“Cardioplegia on the contractile apparatus level”evaluation of a new concept for myocardial preservation in perfused pig hearts [J]. Thorac Cardiovasc Surg， 1995，43:185～193.
, 百拇医药
[2] Schwinger RHG，Bhm MA，Koch A，et al. Inotropic effect of the cardioprotective agent 2,3-Butanedione Monoxime in failing and nonfailing human myocardium [J].J Pharmacol Exp Ther, 1994,269:778～786.
[3] Zhao L，Naber N，Cooke R. Muscle cross-bridges bound to actin are disordered in the presence of 2,3-butanedione monoxime [J]. Biophys J, 1995，68(5), 1980～1990.
[4] Stapleton MT， Fuchsbauer CM， Allshire AP. BDM drives protein dephosphorylation and inhibits adenine nucleotide exchange in cardiomyocytes [J]. Am J Physiol, 1998， 275:4 Pt 2, H1260～1266.
, 百拇医药
[5] Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxids in animal tissues by thiobarbituric acid reaction [J]. Anal Biochem， 1979，95:351～358.
[6] Misra HP, Fridovich I. Superoxide dismutase: A photochemical augmentation assay [J]. Arch Biochem Biophys， 1977，181:308～312.
[7] Penny CL. A sipmple microassay for inorganic phosphate [J]. Anal Biochem, 1976，75:201～210.
[8] Gwathmey JK，Hajjar RJ，Solaro RJ. Contractile deactivation and uncoupling of cross-bridges:Effects of 2,3-butanedione monoxime on mammalian myocardium [J]. Circ Res，1991，69:1280～1292.
, 百拇医药
[9] Allen TJ， Mikala G， Wu X， et al. Effects of 2,3-butanedione monoxime (BDM) on calcium channels expressed in Xenopus oocytes [J]. J Physiol (Lond), 1998，508(Pt1):1～14.
[10] Martyn DA， Freitag CJ， Chase PB, et al. Ca2+ and cross-bridge-induced changes in troponin C in skinned skeletal muscle fibers: effects of force inhibition [J]. Biophys J, 1999, 76(3): 1480～1493.
[收稿日期] 1998-10-22 [修回日期] 1999-06-29, http://www.100md.com
单位：(湖北医科大学病理生理学教研室，湖北 武汉 430071)
关键词：心脏停搏，人工；灌注，局部；心肌收缩；大鼠
中国病理生理杂志000120
[摘 要] 目的：观察心肌兴奋收缩脱敏剂2,3-丁二酮单肟(BDM)对冷停搏心脏的保护作用。方法：本实验采用SD大鼠48只，高K+组(n=24)取心脏用St Thomas液4℃保存；BDM组(n=24)用BDM-K-H液保存心脏。分别保存8 h，18 h，24 h后悬挂于Langendorff灌流装置,再灌注40 min。结果：18 h后，高K+组60%不复跳，心率和冠脉流量都显著低于BDM组(P<0.05)，心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性也显著低于BDM组(P<0.01)；保存24 h后，高K+组心脏100%不复跳，BDM组全部复跳。结论：BDM可以节省能量，延长心脏保存时间。
, 百拇医药
[中图分类号] R 331.3+1 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)01-0070-04
Effect of 2,3-butanedione monoxime (BDM) on myocardial protection in cold cardioplegia
OUYANG Jing-ping，LIU Yong-ming，ZHENG Han-qiao，WEI Lei，TU Shu-zhen，YANG Hai-lu
(Department of Pathophysiology, Hubei Medical University, Wuhan 430071)
CUI Ye-jian
, 百拇医药
(Experimental Center, Hubei Medical University, Wuhan 430071, China)
[Abstract] AIM: The effects of BDM on isolated rat heart in cold cardioplegia were studied. METHODS: Rat heart were subjected to cold cardioplegia at 4℃ for 8, 18 and 24 h.Then each heart was perfused (90 cm H2O) in Langendorff model at 37℃ for 40 min. In the high K+ group(n=24) the hearts were preserved in St.Thomas cardioplegic solution, in BDM group(n=24) hearts were preserved in K-H solution with BDM 30 mmoL/L. RESULTS: After 18 h, heart rate and the coronary flow in BDM group were significantly higher than in high K+ group(P<0.05). Activity of Na+-K+-ATPase in cell membrane and in mitochondrial membrane in the BDM group was significantly higher than high K+ group(P<0.01). After 24 h, all hearts in high K+ group were dead, but were alive in BDM group. CONCLUSION: Under given experiment conditions, BDM did enhance the tolerance to cold ischemia significantly. The results showed that BDM may become a useful agent for prolong the storage period of heart in cold cardioglegia.
, 百拇医药
[MeSH] Heart arrest, induced; Perfusion, regional; Myocardial contraction; Rats
冷停搏液常用于心脏外科手术，其目的是保护心肌，减轻缺血损伤。目前常用的是两种类型的晶体停搏液，即胞内和胞外停搏液，两者均能减少心肌能耗，延缓心肌不可逆损伤。近来，一种可以使心肌肌球蛋白与肌动蛋白解偶联的药物2,3-丁二酮单肟(2,3-butanedione monoxime, BDM)作为心肌保护的“第三种概念”[1]，越来越引人注目。一些研究证实，BDM可以增加兔、鼠和人的心脏对冷缺血的耐受性[2]，可促进L-型Ca2+通道失活，减少心肌能耗[3，4]。本研究旨在探讨BDM耐受冷缺血的时间及其保护机制。
材 料 和 方 法
一、实验过程：
, http://www.100md.com
SD大鼠48只，性别不拘，体重180～220 kg。20%乌拉坦(5 mL/kg，ip)麻醉，舌下静脉注入肝素(500 U/kg)，开胸，迅速摘取心脏置于4℃冷停搏液中，并从主动脉逆灌以洗净残血，然后分别置于不同的心肌停搏液中4℃保存。经过8 h，18 h，24 h后，将心脏主动脉挂在Langendorff灌流装置上，用含95%的O2和5%的CO2平衡的K-H液，90 cm H2O压力灌流40 min。实验结束时，取0.5 g心肌制成10%匀浆，并常规分离心肌质膜和线粒体。
二、实验分组及停搏液成分：
实验分两组：高钾组采用St Thomas停搏液(mmol/L)：NaCl 110，KCl 16，CaCl2 1.2，MgCl2 16，NaHCO3 10，pH 7.4，分别保存8，18，24 h后灌流。BDM组采用BDM-K-H液(mmol/L)：NaCl 110，KCl 4.6，CaCl2 1.2，NaHCO3 25，KH2PO4 1.2，MgSO4 1.2，glucose 11.0，BDM 30，pH 7.4，其它同高钾组。
, 百拇医药
三、观测指标：
复灌后观察心率(次/min)及冠脉流量(mL/min)。用Ohkawa法检测心肌组织中脂质过氧化产物MDA含量[5]，Misra法检测超氧化物歧化酶活性[6]，无机磷法测定质膜和线粒体膜的Na+-K+-ATPase活性[7]。
四、实验数据以均数±标准差(
±s)表示。各组间比较用t检验。结 果
一、心率变化：
保存8 h后，两组心脏均迅速复跳，复灌后20 min，BDM组心率明显快于高K+组；保存18 h后，高K+组60%心脏不复跳，复跳心脏的心率显著慢于BDM组，而BDM组全部复跳。保存24 h后，高K+组全部不复跳，BDM组心脏复跳延迟，心跳较弱，但全部复跳(见表1)。
, 百拇医药
二、冠脉流量变化：
保存8 h后两组冠脉流量无显著差异。但18 h后，高K+组中5只(62.5%)心脏冠脉流量为0，而24 h后全部为0。BDM组全部复跳(见表2)。
三、心肌组织MDA含量和SOD活性：
两组间各时间点MDA含量和SOD活性均无显著差异(见表3)。
四、 心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性变化：
保存8 h时，两组质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性无显著差异。18 h和24 h时BDM组均显著高于高K+组(见表4)。
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表1 BDM和高K+对心率(beats/min)的作用
Tab 1 Changes of the heart rate (beats/min) in BDM and high K+(
±s，n=8)8 h
18 h
24 h
BDM
High K+
BDM
High K+
, 百拇医药
BDM
Reperfusion
10 min
80.37±12.09
137.87±28.81*
8.50±17.60
56.89±6.40
0
Reperfusion
20 min
50.25±20.01△
, http://www.100md.com
129.12±22.44**△
0
73.50±10.65**
48.00±3.90△
Reperfusion
30 min
117.75±23.81△
112.88±25.15
5.25±13.80
89.57±19.72**
, http://www.100md.com
51.00±6.20△
Reperfusion
40 min
109.67±19.43△
103.00±19.90
6.75±17.25
94.89±14.41**
68.00±4.50△
*P<0.05，**P<0.01, vs high K+ group；△P<0.05，△△P<0.01, vs 18 h表2 BDM和高K+对冠脉流量(mL/min)的作用
, 百拇医药
Tab 2 Changes of coronary flow(mL/min) in BDM and high K+(
±s,n=8)8 h
18 h
24 h
BDM
High K+
BDM
High K+
BDM
, http://www.100md.com Reperfusion
10 min
5.80±0.71
6.4±1.2
0.46±0.93
3.65±1.01
0
Reperfusion
20 min
6.10±0.82△△
6.4±1.3△
, http://www.100md.com 0.40±0.85
4.17±1.07*
2.13±0.26△
Reperfusion
30 min
4.40±0.56△△
4.3±1.1
0.50±1.11
4.97±0.58*
2.56±0.31△
, http://www.100md.com Reperfusion
40 min
4.00±0.45△△
3.4±0.8
0.50±1.11
4.77±1.02*
3.02±0.29△
*P<0.05，**P<0.01, vs high K+ group；△P<0.05，△△P<0.01, vs 18 h表3 两组心肌组织MDA含量和SOD活性比较
Tab 3 The comparison of MDA and SOD level in myocardium (
±s,n=8), http://www.100md.com
MDA(nmoL/g.wet)
SOD(U/g.wet)
High K+
BDM
High K+
BDM
Preserve 8 h
18.66±4.54
19.30±1.86
197.57±7.18
204.00±7.82
, 百拇医药
Preserve 18 h
20.29±0.95
21.76±0.89
205.93±4.10
195.81±8.63
Preserve 24 h
14.35±0.61
16.29±0.47
—
37.35±20.11
表4 两组心肌线粒体和质膜Na+-K+-ATPase活性比较
, http://www.100md.com
Tab 4 Comparison of the activity of Na+-K+-ATPase in
mitochondria and plasmalemma in two groups(
±s,n=8,μmol Pi.mg-1.min-1)Mitochondria
Plasmalemma
High K+
BDM
High K+
, 百拇医药
BDM
Preserve 8 h
2.18±0.11
2.83±0.08
3.27±0.39
3.95±0.39
Preserve 18 h
1.60±0.02
2.66±0.06**
2.19±0.08
3.23±0.32**
, http://www.100md.com
Preserve 24 h
0.60±0.01
1.89±0.04**
0.21±0.01
2.04±0.06**
**P<0.01，vs high K+ group讨 论
随着心脏移植术的开展，心脏保存液的研究越来越引人注意，而多数保存液仅能保存心脏6～10 h或更短时间[1]。目前常用的St Thomas停搏液主要是通过低温和高钾使心脏迅速停跳以节省能量，但是高钾也可以导致心肌水肿、酸中毒和能量消耗。
新近的研究发现[1～4，8]，2,3-BDM可以提高心肌对冷缺血的耐受性，其作用呈剂量依赖性，在30 mmoL/L时显示出较好的保护作用。BDM被认为是一种化学磷酸酶(chemical phosphatase)，它可以使1型和2A型磷酸酶活化，导致肌钙蛋白(troponin)脱磷酸化从而可逆性地抑制心肌肌动球蛋白(actomyosin)兴奋-收缩偶联[9]，节省能量，延长心肌保存时间。在心肌组织中，BDM不仅可以影响横桥的形成，在高浓度时(≥20 mmoL/L)还可显著增加横桥的分离。由于其分子量小，复灌后能迅速从细胞内逸出，使心脏的机械功能得以恢复[8～10]。但目前对BDM的心肌保护作用的机制还存在一些争议，国内外研究表明，BDM的作用可能有多种途径，有学者认为BDM是一种肌球蛋白ATPase抑制剂，通过降低肌球蛋白头部ATPase活性而抑制心肌收缩性[8]；也有人认为它是一种钙通道阻滞剂，通过L钙通道的脱磷酸化而促进电压依赖性钙通道失活，影响钙内流[10]。
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本实验结果显示：2,3-BDM保存心脏18 h后，心律、冠脉流量恢复接近正常，提示心收缩、舒张功能可恢复正常，24 h后高钾组全部不复跳，而BDM组虽然心率和冠脉流量已显著低于18 h(P<0.05)，但心脏均能复跳，显示出更好的保护作用，与文献报道基本一致。BDM能延长保存时间的机制可能与下列因素有关：
首先，高钾停跳液长时间保存心肌组织容易导致酸中毒的产生，而酸中毒必然会引起细胞内Ca2+浓度增加，启动心肌兴奋-收缩偶联，致使ATP消耗增加，后者进一步导致酸中毒，从而形成恶性循环，而BDM可以使钙离子通道失活，降低胞内钙离子浓度，减少钙离子超负荷，从而打破这一恶性循环，保存心肌内的高能磷酸化合物。
其次，冷钾停跳液一方面可以降低心肌代谢率而起保护作用，另一方面也增加心肌收缩装置对Ca2+的敏感性，即较低的胞内Ca2+就可以启动心肌兴奋—收缩偶联，而2,3-BDM在低温状态下既可以影响横桥的形成，也可以显著增加横桥的分离。因此，2,3-BDM比其它晶体心脏停搏液能更有效地保护心肌。
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Na+-K+-ATPase活性测定是间接反映能量代谢的指标，甚至于有人认为测定细胞膜Na+-K+-ATPase活性较组织ATP含量在判断术后生存能力方面更为敏感。特别是细胞质膜Na+-K+-ATPase活性，易受氧自由基攻击，Na+-K+-ATPase活性不仅能间接反映能量，也可反映细胞膜损伤程度。本组结果显示，在保存18 h后2,3-BDM组心肌质膜和线粒体Na+-K+-ATPase活性均显著高于高K+组。进一步表明BDM可以更有效地保存心肌组织内的能量物质，减少ATP的消耗，从而延长心肌的保存时间。
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[收稿日期] 1998-10-22 [修回日期] 1999-06-29, http://www.100md.com