氟比洛芬酯注射液对正常及缺血再灌注条件下心肌钠通道影响的研究

【摘要】背景非甾体类抗炎药(non-steroidalanti-inflammatorydrugs,NSAIDs)广泛应用于抗炎与镇痛,既往研究认为其发挥效应主要依赖于其对环氧化酶(cyclooxygenase,COX)的抑制作用。然而,研究发现除了抑制COX以外,NSAIDs发挥多种治疗效应和导致相关副作用的潜在机制目前尚不清楚。一些NSAIDs被证实可以调节相关离子通道,而对离子通道的效应似乎可以解释这些药物的临床作用,且这些作用与COX的抑制没有直接的关系。电压门控性钠离子通道在多种兴奋性细胞动作电位(actonpotential,AP)的起始去极化阶段具有举足轻重的作用,因此调节钠离子通道可能成为NSAIDs治疗疼痛及其它兴奋性状态(例如癫痫或心律失常)的重要基础。氟比洛芬酯(flurbiprofenaxetil,FA)是氟比洛芬(属非乙酰基水杨酸盐类)的前体药,具有一定的亲脂性,临床上应用广泛的是FA注射液,由脂微球和其所包裹的氟比洛芬酯组成,脂微球作为新型药物载体系统,使得FA注射液具有靶向性(聚集炎症部位)、药效持续性,及快速起效性。尽管有研究表明氟比洛芬可以通过抑制酸敏感性的离子通道介导其在大脑局灶缺血中的保护效应,但FA对离子通道,特别是心脏钠离子通道的影响还未明确。目的本研究利用人胚肾293(HEK293)细胞表达心脏钠通道SCN5A基因并观察氟比洛芬酯(flurbiprofenaxetil,FA)注射液对钠通道的影响。方法将野生型SCN5A基因和SCN1B基因,利用瞬时转染的方法在真核生物表达系统——人胚肾293(HumanEmbryonicKidney,HEK293)细胞中表达。应用全细胞膜片钳技术记录使用FA(0.15μM,0.5ml)前后的钠电流,并研究相应通道的电生理特性。结果钠通道转染效率约为70%,和使用FA前相比,用药后在每一指令电压上钠电流都减小；在测试电压为-40mV的条件下,钠电流峰值电流密度从-159.74±63.80(pA/pF)降至-94.48±62.63(pA/pF)(n=7,p=0.012);通道稳态激活半激活电压(V1/2)分别为-51.66±7.69mV和.-58.19±2.45mV(n=7,p=0.048);稳态失活半激活电压(V1/2)分别为-83.55±3.21mV和-85.25±4.78mV(n=7,p=0.041)；通道失活后恢复时间常数(τ)分别为33.86±23.18ms和67.71±58.58ms(n=7,p=0.048)。结论FA可以减小钠电流的峰值电流,并使电压电流曲线向上漂移;加速通道的电压依赖性激活,促进通道的电压依赖性失活,失活后恢复变慢。背景NSAIDs是临床上应用最为广泛的药物之一,具有抗炎、解热,镇痛等多种效应。虽然NSAIDs种类繁多,结构多样,但都具有一个共同点：通过抑制COX的活性,从而阻制花生四烯酸最终生成前列环素(PGI1),前列腺素(PGE1,PGE2)和血栓素A2(TXA2)。除了抑制COX以外,NSAIDs发挥多种治疗效应和导致相关副作用的潜在机制目前尚不清楚。一些NSAIDs被证实可以调节相关离子通道,而对离子通道的效应似乎可以解释这些药物的临床作用,且这些作用与COX的抑制没有直接的关系。前述研究表明作为NSAIDs类的FA可以减小心脏钠电流的峰值电流,并使电压电流曲线向上漂移；加速通道的电压依赖性激活,促进通道的电压依赖性失活,失活后恢复变慢。该种效应与局部麻醉药的效应类似。有研究提示FA可以通过抑制体外循环心脏手术期间炎性反应,减轻心肌缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤。FA在心肌I/R期间的保护机制,除了抑制炎性反应,是否还有电生理机制,目前还未明确。目的研究缺血再灌注I/R期间不同时相(缺血时、缺血后再灌时)氟比洛芬酯处理对乳鼠心肌细胞钠电流的影响。方法实验分为四组：Ⅰ组(对照组)为体外培养乳鼠心室肌细胞；Ⅱ组(I/R组)为相同的细胞,缺血3小时,再灌注1小时；Ⅲ组(氟比洛芬酯缺血时处理组)在I/R缺血时相加入氟比洛芬酯(0.15μM,0.5ml)；Ⅳ组(氟比洛芬酯缺血后再灌注时处理组)在I/R再灌注时相加入氟比洛芬酯(0.15μM,0.5ml)。采用膜片钳全细胞模式分别记录并比较四组的钠电流。结果和Ⅰ组相比,Ⅱ组在每一指令电压上都增大钠电流；在测试电压为-20mV的条件下,钠电流峰值电流密度从-375.47±70.31(pA/pF)增至-557.11±127.86(pA/pF)(n=5,p<0.05)；稳态激活半激活电压(V1/2)分别为-42.81±1.21mV(?)-31.49±2.40mV(n==5,p<0.05)；稳态失活半激活电压(V1/2)分别为-74.24±5.89mV(?)-68.70±6.26mV(n=5,p<0.05)；通道失活后恢复τ分别为25.69±19.47ms和7.53±3.24(n=5,p<0.05).III.IV组钠电流峰值电流密度从-375.47±70.31(pA/pF)分别降至-208.80±121.44(?)-278.91±188.26(pA/pF)(n=5,p<0.05)；通道稳态激活V1/2分别为-40.89±9.81mV和-39.49±3.70mV(n=5,p>0.05)；稳态失活V1/2分别为-74.45±5.02mV和-75.49±3.32mV(n=5,p>0.05)；通道失活后恢复时间常数(τ)分别为24.98±16.41ms和26.30±11.82ms(n=5,p>0.05).III.IV组之间各指标间的差异无统计学意义。结论I/R处理可以增大钠电流的峰值电流,并使电压电流曲线下移；减慢通道的时间依赖性激活,促进通道的电压依赖性失活,失活后恢复变快。而在I/R缺血和再灌注两个时相使用氟比洛芬酯均能有效阻止钠通道的这些改变。
【作者】孙亮；
【导师】孙莉；
【作者基本信息】北京协和医学院，麻醉学，2014，博士
【关键词】氟比洛芬酯；钠电流；SCN5A；全细胞膜片钳；缺血/再灌注；

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