参松养心胶囊对快速心房起搏兔房颤电生理的影响

周国忠 欧阳松 侯月梅 张彦

(1萍乡市人民医院心内科，江西 萍乡 337000；2上海交通大学附属第六人民医院南院老年科；3福建医科大学附属福州市第一医院心内科)

心房颤动(房颤)是临床上最常见的快速型心律失常，具有高住院率和致残率的临床特征，严重影响人类健康和生活质量〔1〕。目前药物仍然是临床上治疗房颤的主要手段之一〔2〕，且应用最多的是西药，如普罗帕酮、奎尼丁、胺碘酮等。但长期临床结果显示，西药在维持房颤患者窦性心律的比例相对较低，长期应用还会带来致新的心律失常等毒副作用。由于疗效显著且毒副反应小，中成药防治阵发性发颤的作用越来越被重视〔3〕。研究表明参松养心胶囊对心房肌Na+、L型Ca2+(ICaL)、K+等多种离子通道均有阻滞作用〔4，5〕。临床中参松养心胶囊不但抗房颤作用明显且安全性好，但其抗房颤机制仍不十分明确，国内外也较少有针对该机制的实验动物基础研究。本文旨在应用微电极阵(MEA)技术，在快速心房起搏(RAP)兔房颤中，通过观察参松养心胶囊干预下兔心房肌场电位和激动传导等电生理信号的变化，从而研究其抗房颤机制。

1 材料与方法

1.1动物分组 50只成年新西兰兔，体重3.0～4.0 kg，不限雌雄，动物质量属于普通级标准，购至青岛康大生物科技有限公司(许可证号SCXK20160002)。随机分为5组，对照组，起搏组，起搏+参松养心胶囊A组(1 g/L)，起搏+参松养心胶囊B组(2 g/L)，起搏+参松养心胶囊C组(4 g/L)各10只。

1.2实验试剂和设备 台氏液：KCl 5.0 mmol/L、NaCl 144 mmol/L、MgCl21 mmol/L、NaH2PO40.33 mmol/L、CaCl21.8 mmol/L、葡萄糖10 mmol/L、HEPES 10 mmol/L(pH值用NaOH滴定至7.4左右)。参松养心胶囊购至北京以岭药业有限公司。微电极阵列系统(Microeletrode arrays MEA64 System，MCS，Germany)主要由柔性电极(64感知位点)、USB-ME64转换卡、MC-Rack软件包、Stimulus Generator刺激仪、PGA64 放大器构成。

1.3RAP模型制作 先经兔耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)麻醉，静推肝素(800 U)抗凝。在操作台上固定，沿颈部正中切口分离右侧颈内静脉，结扎近头端。使用电生理仪(LEAD-7000，四川锦江电子科技)记录心电图和心腔内电图(高右房)与体表心电图(体表Ⅱ导联)，起搏右房并做好记录。当电生理仪上出现大A波和小V波时固定电极导线。持续24 h以600次/min的固定频率快速心房起搏。对照组不行RAP仅植入电极导线。

1.4离体心脏langendroff灌流 24 h RAP后(对照组同时间点)，开胸取出兔心脏，放入台氏液(4℃)并充氧，顺心脏跳动排挤出脏内积血。ALC-CWB数控恒温循环水槽恒定台氏液在37℃，流速设为15 ml/min，持续通以混合气体(95%O2+5% CO2)。灌管置于主动脉瓣及冠状动脉开口上方后固定。Stimulus Generator刺激仪发出大于2倍阈值强度、2 ms波宽、1 Hz频率的脉冲，行心房驱动刺激，设置子窗口23#为电极导线正极35#为负极。

1.5MEA系统 柔性电极(MEA1、MEA2)是在一块柔性塑料片(大小6×28 mm2)基质头部(1.8×1.8 mm2)以阵列形式植入32个直径50 μm金电极。工作原理：柔性电极紧贴心房肌采集原始电信号，经放大器(PGA64)增益10倍调制，由模数转换卡(USB-ME64)数字后再用MC-Rack处理。心脏跳动稳定30 min后记录心肌电信号变化。场电位参数：FPmin：第一个负向波峰值、FPmax：最后一个正向波峰值及场电位时限(fADP)：从FPmin到FPmax 的时间。激动传导速度(ECV)：速度=距离÷时间，每个相邻金电极间隔300 μm，同一心动周期内，根据激动先后时间差即可得出激动传播时间。

1.6给药方法 根据各组所需药物浓度的不同，将参松养心胶囊充分溶解于改良台氏液中，重新滴定至pH7.4左右。

1.7MEA记录各组fADP、ECV与心率(HR)变化 离体心脏用改良台氏液进行langendroff灌流，选定20号(+)与31号(-)电极，对右房持续用电压2 V、脉宽2 ms、延时100 ms续刺30 min。20号和31号窗口无电信号，MEA显示为一条直线。起搏组用纯台氏液langendroff灌流，柔性电极贴附心房肌后连续刺激30 min。起搏+参松养心胶囊A、B、C组分别用混有1、2、4 g/L参松养心胶囊的台氏液灌流。10 min后记录各组fADP、ECV和HR的变化。

1.8统计学方法 采用SPSS22.0软件进行t检验、方差分析、LSD-t检验或Dunnettt检验。

2 结 果

2.1兔房颤模型 房颤模型制作成功标准：心电图紊乱，P波消失，R-R间期绝对不齐，出现房颤小f波(450～600次/min)(图1)，且持续时间大于15 s。本实验模型成功率100%。

Ⅱ：体表Ⅱ导联心电图；HRA：心腔内电图(高右房)图1 RAP兔房颤

2.2离体心脏langendroff灌流结果 离体心脏在langendroff成功灌流下，可稳定搏动较长时间。柔性电极(MEA 1、2)可清晰、准确记录到无论基础或药物干预时64个位点的自主节律、场电位及激动传导变化。

2.3各组实验结果变化 与对照组相比，起搏组心房肌fADP明显缩短，ECV明显减慢，HR明显加快(P<0.05)。与起搏组相比，参松养心胶囊A、B、C组明显延长心房肌fADP、加快ECV，减慢HR(P<0.05)，且参松养心胶囊A、B、C组随剂量升高，fADP明显延长，ECV明显加快(均P<0.05)，但参松养心胶囊A、B、C组HR变化差异无统计学意义(P>0.05)，见表1，图2。

表1 各组fADP、ECV、HR变化比较

图2 各组激动传导

3 讨 论

MEA技术通过检测局部组织场电位变化能间接反映多种离子通道在兴奋时的离子运动，与传统膜片钳技术相比具有操作简单、实验成功率高、成本低等优势，通过分析记录群细胞激动的时间差，可推断激动的传播方向、途径与速度〔6〕，能对因激动传导异常所致心律失常和对应抗心律失常机制进行研究。柔性电极能与细胞紧密耦合，MEA可准确、实时反映出细胞群的电生理信号变化，借助稳定的传感器，有潜力成为一种基于细胞电信号分析的药物研发检测工具。MEA采集的FPdur与房颤动作电位时程(APD)和有效不应期(ERP)同步变化，可作为心肌电重构的一项重要指标〔7，8〕。本研究与上述结论相符，也证实了MEA技术在房颤电重构研究领域的可靠性。

RAP 24 h后心房肌延迟整流钾(IKur)电流、细胞内向整流钾电流发生重要改变，ICaL电流和瞬时外向钾电流也改变明显〔9〕。实验中RAP 24 h后心房肌fADP显著缩短，推断是因IKur、ICaL、乙酰胆碱调节的钾离子(IK，ACh)等离子通道运动发生改变。在动作电位平台期，抑制IKur外流与ICaL内流可分别导致APD延长与缩短。而研究已证实参松养心胶囊对心肌细胞IKur和ICaL均具有抑制作用〔10〕，但本实验结果表明在RAP兔房颤中，参松养心胶囊对IKur 的抑制作用要强于对ICaL的抑制作用。由此可得，参松养心胶囊可能通过调节IKur、ICaL等离子通道运动，延长心房肌APD及ERP，从而阻止房颤的进一步发生。

在RAP建立的犬房性心律失常模型中发现，心房传导速度减慢，主要与瞬态钠电流(INaT)密度显著降低有关〔9〕。INaT减少使传导速度减慢，房颤易形成和发展。本实验中，起搏组ECV较对照组明显减慢与上述研究结论相符。但在使用参松养心胶囊进行干预后发现，ECV呈浓度依赖性加快，推测主要通过调节INaT的密度实现的。参松养心胶囊可能通过增加INaT密度使传导速度加快、波长延长，进而不利于房颤的形成和发展。此外，参松养心胶囊对心率会产生影响，以往研究表明其对β受体有一定程度阻滞作用〔11〕，本实验结果进一步表明参松养心胶囊对β受体的阻滞作用相对较轻，减慢心率变化范围不大，在临床应用中具有较好安全性。

综上，参松养心胶囊通过对心肌细胞Na+、K+、Ca2+等多离子通道的调节，发挥其抗房颤作用，并具有较好的安全性。