Visfatin的心肌作用和机制

发布时间：2018-02-24 01:23

本文关键词： visfatin 心肌损伤心功能钙瞬变离子通道电流　出处：《宁夏医科大学》2012年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：Visfatin是最近发现的一种新型内脏脂肪因子。Visfatin在包括糖尿病和肥胖在内的代谢和内分泌疾病，炎症性疾病，乳腺癌，缺血性脑卒中以及缺血性心脏病中都发挥着重要的生理和病理作用。有报道称，外源性visfatin可减小小鼠心肌缺血再灌注损伤引起的心肌梗死面积，发挥心肌保护作用。但visfatin对离体灌流大鼠心脏的直接作用，visfatin对缺血再灌注损伤心脏功能的影响以及其对单个大鼠心室肌细胞胞浆游离钙离子浓度和离子通道电流的影响还没有文献报道。因此，研究visfatin的心肌作用和机制具有重要意义。目的本工作以离体灌流大鼠心脏为模型，观察外源性visfatin对正常离体灌流大鼠心脏心功能的作用；以缺血再灌注损伤大鼠心脏为模型，观察外源性visfatin对缺血再灌注损伤心脏心功能的影响；以急性分离的大鼠心室肌细胞为模型，观察外源性visfatin对胞浆游离钙离子浓度的影响以及对L型钙通道电流（ICa, L）、细胞钠钙交换电流（INa/Ca）、ATP敏感钾通道电流(IK, ATP)的影响，以明确visfatin的心肌作用、并探讨其机制。方法雄性SD大鼠离体心脏连接于Langendorff灌流装置，并由KH液进行逆主动脉恒温（37℃）恒压（80cmH2O）不循环灌流，在心功能稳定时全心停灌构建缺血再灌注损伤心脏模型。观察不同浓度外源性visfatin对缺血再灌注损伤大鼠心脏及对正常离体灌流大鼠心脏左室舒张末压（LVEDP, left ventricularend-diastolic pressure）、左室发展压（LVDP, left ventricular developed pressure）、左室收缩压（LVSP, left ventricular systolic pressure）、左心室内压最大上升/下降速率（±dp/dt, maximum left ventricular pressure increase and decrease rate）、冠脉流量（CF, coronary flow）、心率（HR, heart rate）的影响。应用酶解法分离得到单个大鼠心室肌细胞，应用激光共聚焦显微镜观察visfatin对心肌细胞胞浆游离钙离子浓度的影响、用全细胞膜片钳技术记录并观察不同浓度外源性visfatin对单个心室肌细胞INa/Ca、ICa, L、IK, ATP的影响。结果： 1、 Visfatin浓度依赖性的抑制离体灌流大鼠心脏LVSP、 LVDP、±dp/dt、HR和CF。50nmol/l（n=8）、100nmol/l（n=7）、200nmol/l visfatin（n=8）灌流15min后，离体灌流大鼠心脏LVSP分别比给药前降低25.7±4.0%、29.8±2.6%和39.0±3.6%，显著高于照组的9.1±1.4%（P0.01vs. control，n=8）；LVDP分别降低33.8±3.6%、33.3±3.2%和43.3±6.1%，高于对照组的9.7±1.4%（P0.01vscontrol）；+dp/dt分别降低29.4±5.3%、25.7±5.0%和40.7±7.7%，显著高于对照组降的7.9±1.9%(P0.01vs control)；-dp/dt别降低31.7±4.9%、32.5±5.9%和46.5±6.2%，明显高与对照组的9.8±3.1%（P0.01vs control， n=8）； HR和CF也出现了不同程度的降低。这提示，visfatin对离体灌流大鼠心脏有负性肌力作用。 2、Visfatin预处理可改善缺血再灌注损伤大鼠心脏LVEDP、LVDP和±dp/dt等心功能指标。停灌复灌后，各组离体灌流大鼠心脏LVEDP急剧上升。但和对照组相比50nmol/l、100nmol/l和200nmol/l visfatin组LVEDP出现不同程度的减小，其中200nmol/l visfatin组复灌5min、10min、15min和20min后，LVEDP为42.4±1.5mmHg、44.3±2.5mmHg、43.2±2.2mmHg和42.4±2.8mmHg，，均显著低于同时点的对照组（p0.05vs. control，n=6）。200nmol/l visfatin组复灌5min、10min、15min和20min后，LVDP分别降为停灌前的37±6%、42±6%、45±6%和44±5%；+dp/dt分别为停灌前的65±4%、77±6%、69±3%和66±5%；-dp/dt分别为停灌前的72±7%、76±3%、74±6%和71±6%，均显著高于同时点的对照组（p0.05或p0.01，n=6），而50nmol/l、100nmol/l和200nmol/lvisfatin组LVSP、HR和CF复灌后各时点与对照组均无统计学差别。上述结果表明200nmol/l visfatin预处理可以明显改善缺血再灌损伤心脏心功能。 3、Visfatin对大鼠心室肌细胞胞浆游离钙离子浓度的影响：visfatin组给药300s后[Ca~(2+)]i最大值由38.54±2.67降低为23.59±8.47、明显低于对照组，[Ca~(2+)]i最小值的虽也有降低但尚无统计学意义，[Ca~(2+)]i幅度降低，表明200nmol/lvisfatin可减轻大鼠心肌细胞[Ca~(2+)]i最大值，减小[Ca~(2+)]i幅度。 4、 Visfatin对大鼠心室肌细胞ICa, L、INa/Ca和IK, ATP的影响: visfatin对内向、外向INa/Ca均有增大作用。20nmol/l visfatin（n=6）、100nmol/l visfatin（n=6）和500nmol/l visfatin（n=6）灌流5min后，大鼠心室肌细胞ICa, L分别降低9.3±5.0%、22.2±8.2%和47.0±8.2%，后两组显著高于对照组（p0.05）。对照组中(n=8)，细胞外液稳定灌流5min后，内向INa/Ca和外向INa/Ca分别降低5.3±1.6%和2.8±2.4%。20nmol/l visfatin (n=6)、100nmol/l visfatin (n=6)和500nmol/lvisfatin (n=5)灌流5min后，内向INa/Ca分别增加19.6±4.8%、24.0±2.5%和35.3±2.4%，均显著高于对照组（P0.01vs. control）。100nmol/l visfatin (n=6)和500nmol/l visfatin (n=5)灌流5min后，外向INa/Ca分别增加5.7±1.7%和15.7±2.7%，高与对照组（P0.05vs. control），但20nmol/l visfatin灌流5min后和外向INa/Ca和对照组相比没有统计学差别。Visfatin浓度依赖性的降低大鼠心室肌细胞ICa, L。Visfatin大鼠心肌细胞IK, ATP的影响：在由50mV到-100mV持续1.2mv/ms的斜坡刺激下记录心肌细胞KATP通道电流，该电流能被pinacidil激活、被glibenclamide阻断（证明该电流是IK, ATP）。但20nmol/l、100nmol/l和500nmol/l的visfatin不能使KATP通道开放。结论 Visfatin可以浓度依赖性地降低离体灌流大鼠心脏LVDP、LVSP和±dp/dt，发挥负性肌力作用。Visfatin可以浓度依赖性地改善缺血再灌注损伤大鼠心脏的收缩和舒张功能，发挥心肌保护作用。此外，visfatin可以减小大鼠心室肌细胞[Ca~(2+)]i最大值，减小[Ca~(2+)]i幅度、并浓度依赖性地抑制大鼠心室肌细胞L型钙通道电流，增大内向钠钙交换电流，减少心肌细胞内钙离子浓度、减轻钙超载，从而减弱了心肌细胞的收缩功能，以及发挥心肌保护作用。
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【学位授予单位】：宁夏医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R363

【参考文献】