姜黃素對(duì)心房顫動(dòng)大鼠心房肌細(xì)胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達(dá)的影響＊

廖小香

(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院，湖南衡陽421001)

姜黃素對(duì)心房顫動(dòng)大鼠心房肌細(xì)胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達(dá)的影響＊

廖小香

(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院，湖南衡陽421001)

目的了解姜黃素對(duì)心房顫動(dòng)大鼠的心房肌細(xì)胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因表達(dá)的影響，并探討姜黃素治療房顫的效果及其機(jī)制。方法將24只心房顫動(dòng)大鼠隨機(jī)分為試驗(yàn)組(12只)和對(duì)照組(12只)，分別采用姜黃素溶液與生理鹽水進(jìn)行干預(yù)。1周后利用酶解法獲得大鼠的單個(gè)心房肌細(xì)胞，采用Real-time PCR及Western Blot技術(shù)檢測(cè)影響內(nèi)向整流鉀電流(IK1)的Kir2.1通道、影響緩慢激活延遲整流鉀電流(IKs)的KVLQT1通道、影響快速激活延遲整流鉀電流(IKr)的HERG通道的mRNA表達(dá)情況，內(nèi)參照基因?yàn)镚APDH。結(jié)果試驗(yàn)組的Kir2.1通道的mRNA表達(dá)水平下調(diào)，與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.853，P＜0.05）;試驗(yàn)組的KvLQT1，HERG通道的mRNA表達(dá)水平上調(diào)，與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.862，1.758，P＜0.05）。結(jié)論姜黃素可通過影響心房顫動(dòng)大鼠的心房肌細(xì)胞Kir2.1，KvLQT1，HERG基因的表達(dá)水平，從而發(fā)揮對(duì)心房顫動(dòng)的治療作用。

姜黃素;心房顫動(dòng);心房肌細(xì)胞;基因表達(dá)

心房顫動(dòng)是最常見的心律失常類型，其并發(fā)癥如心力衰竭、動(dòng)脈栓塞、惡性心律失常等，均可直接對(duì)患者生命造成威脅［1］。經(jīng)導(dǎo)管射頻消融房顫根治術(shù)等治療房顫，雖有一定進(jìn)展，但臨床應(yīng)用仍然有限，目前藥物治療仍然是主要治療手段［2］。姜黃素在心血管疾病中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，可有效減輕心肌缺血-再灌注損傷，對(duì)心肌缺血、心臟壓力負(fù)荷后心肌重塑具有改善作用［3-4］。而姜黃素對(duì)心律失常的作用研究國(guó)內(nèi)外尚罕見報(bào)道。本研究中采用分子生物學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及電生理檢查等技術(shù)，對(duì)姜黃素治療房顫的效果及其機(jī)制進(jìn)行了探討，以期對(duì)房顫的發(fā)病機(jī)制作進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)與補(bǔ)充，并為姜黃素治療房顫的臨床應(yīng)用及新型藥物的開發(fā)提供新的思路及理論基礎(chǔ)。現(xiàn)報(bào)道如下。

1　材料與方法

1.1材料

SD大鼠24只，雌雄各半，由南華大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部提供，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證編號(hào)為SYXK（湘）2015-0016;飼養(yǎng)條件:溫度18～26℃，相對(duì)濕度40%～70%，噪音低于85分貝，氨濃度低于20 ppm，通風(fēng)換氣每小時(shí)10次，采食量5 g/(100 g·24 h)，飲用水pH=2.5的酸化水，每周換窩2次。Real-time PCR試劑盒(北京天根生化科技有限公司);Biometra T Gradient型PCR基因擴(kuò)增儀(德國(guó)Biometra公司);姜黃素(西安瑞盈生物科技有限公司，批號(hào)為141220);水合氯醛(青島宇龍海藻有限公司);氯化鈣(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

1.2方法

1.2.1建模

采用20%烏拉坦溶液以每100 g體重0.8 mL劑量腹腔注射行全身麻醉，以每100 g體重0.1 mL劑量給予水合氯醛-氯化鈣溶液（水合氯醛0.5 g/L，氯化鈣10 g/L）尾靜脈連續(xù)注射，制作大鼠房顫模型，采用肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖檢測(cè)、確定心房顫動(dòng)模型建立成功［5-6］。

1.2.2藥物干預(yù)方法

將心房顫動(dòng)大鼠隨機(jī)分為兩組，各12只，兩組的性別、體重等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。分別采用生理鹽水(對(duì)照組)與姜黃素溶液(試驗(yàn)組)對(duì)房顫大鼠進(jìn)行干預(yù)［7-8］。試驗(yàn)組在心房顫動(dòng)大鼠模型建立后給予姜黃素溶液灌胃給藥，每次100 mg/(kg·d)，每日1次。連續(xù)給藥7 d。對(duì)照組給予等量生理鹽水灌胃，每日1次。兩組均連續(xù)給藥7 d。每12 h進(jìn)行1次肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖描記，并檢查大鼠的心臟起搏狀況。

1.2.3基因檢測(cè)方法

1周后處死大鼠，解剖并分離心房顫動(dòng)大鼠心房肌及肺靜脈肌袖組織。利用酶解法獲得大鼠的單個(gè)心房肌細(xì)胞。提取分離的大鼠心房肌細(xì)胞RNA及蛋白質(zhì)，采用Real-time PCR及Western Blot技術(shù)檢測(cè)影響內(nèi)向整流鉀電流(IK1)的Kir2.1通道、影響緩慢激活延遲整流鉀電流(IKs)的KVLQT1通道、影響快速激活延遲整流鉀電流(IKr)的HERG通道的mRNA表達(dá)情況，Real-time PCR的內(nèi)參照基因?yàn)镚APDH［9-11］。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22版統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。組間計(jì)量資料的比較采用t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。

2　結(jié)果

所有心房顫動(dòng)大鼠均完成整個(gè)試驗(yàn)，均無自發(fā)心房顫動(dòng)發(fā)生。試驗(yàn)組的Kir2.1通道的mRNA表達(dá)水平下調(diào)，與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）;試驗(yàn)組的KvLQT1及HERG通道的mRNA表達(dá)水平上調(diào)，與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.05）。兩組大鼠的Kir2.1，KvLQT1，HERG表達(dá)水平見表1。

表1兩組大鼠Kir2.1，KvLQT1與HERG通道的mRNA表達(dá)水平比較(±s，n=12)

表1兩組大鼠Kir2.1，KvLQT1與HERG通道的mRNA表達(dá)水平比較(±s，n=12)

注:內(nèi)參照基因?yàn)镚APDH。

組別試驗(yàn)組對(duì)照組t值P值Kir2.1通道0.34±0.17 0.55±0.19 2.853 0.004 KVLQT1通道0.47±0.15 0.37±0.11 1.862 0.038 HERG通道0.64±0.20 0.51±0.16 1.758 0.046

3　討論

研究發(fā)現(xiàn)，心房顫動(dòng)時(shí)心肌及相關(guān)組織電生理狀態(tài)發(fā)生變化，可從異位激動(dòng)、心房電重構(gòu)、傳導(dǎo)異常等方面誘發(fā)并維持房顫［12］。其作用機(jī)制是由于細(xì)胞離子通道發(fā)生改變，其表達(dá)異常等均可影響細(xì)胞內(nèi)向/外向電流，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞靜息電位、動(dòng)作電位等電活動(dòng)造成影響。房顫時(shí)瞬時(shí)外向鉀電流(Ito)電流密度顯著降低，其下調(diào)是房顫時(shí)心房動(dòng)作電位(APD)及心房有效不應(yīng)期（AERP）縮短的重要原因，是房顫發(fā)生的重要因素。延遲整流鉀電流(IK)由IKs，IKr以及超快延遲整流鉀電流(IKur)組成。慢性持續(xù)的房顫能顯著下調(diào)心房肌細(xì)胞HERG通道m(xù)RNA表達(dá)水平;IK1增強(qiáng)可使AERP及APD均縮短，復(fù)極化離散程度增加，使心房更易產(chǎn)生折返激動(dòng)，因而IK1電流異常增加在很大程度上維持了房顫狀態(tài)［13］。在持續(xù)性房顫發(fā)生過程中，鈣超載可使T型鈣離子通道(ICa-T)迅速失活，表現(xiàn)為APD平臺(tái)期及時(shí)相縮短，有利于多環(huán)折返的形成，從而維持房顫。

姜黃具有行氣、破瘀、通紅、止痛等功效，應(yīng)用廣泛。姜黃素是自姜黃根莖中提取的黃色色素，具有廣泛的藥理活性，在諸多心血管疾病中，如心力衰竭、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、瓣膜性心臟病及心肌病等方面具有治療作用及潛在的應(yīng)用價(jià)值［14-15］。

本研究結(jié)果顯示，心房顫動(dòng)大鼠經(jīng)過姜黃素處理1周后，Kir2.1通道的mRNA表達(dá)水平顯著下調(diào)，而KvLQT1，HERG通道的mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)。經(jīng)過姜黃素處理后，心房顫動(dòng)大鼠的IK1減弱，IKs和IKr增強(qiáng)，從而使心房顫動(dòng)癥狀得到緩解。這從分子生物學(xué)的角度解釋了姜黃素在心房顫動(dòng)方面的治療作用。

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Effect of Curcumin on Kir2.1，KvLQT1 and HERG Gene Expression in Atrial Myocytes of Rats with Atrial Fibrillation

Liao Xiaoxiang
（The Second Affiliated Hospital of Nanhua University，Hengyang，Hunan，China421001）

ObjectiveTo learn the effect of curcumin on Kir2.1，KvLQT1 and HERG gene expression in atrial myocytes of rats with atrial fibrillation，and to investigate the effect and mechanism of curcumin in the treatment of atrial fibrillation.Methods24 atrial fibrillation rats were randomly divided into two groups，12 in curcumin group and 12 in control group.The control group and the curcumin group were intervened by normal saline and curcumin solution respectively.1 week later，the single atrial myocytes of rats were obtained by enzymatic method.Real time PCR and Western blot techniques were used to detect the mRNA expression of Kir2.1 channel which affected inward rectifier potassium current（IK1），KVLQT1 channel which affected slow activation of delayed rectifier potassium current（IKs），and HERG channel which affected fast activation of delayed rectifier potassium current（IKr）；and internal reference gene was GAPDH.ResultsThe expression level of mRNA of Kir2.1 channel in curcumin group was down regulated，and the difference was statistically significant（t=2.853，P＜0.05）in comparison with control group；The mRNA expression level of KvLQT1 and HERG channels in curcumin group were up regulated，and the difference was statistically significant（t=1.862，1.758，P＜0.05）in comparison with control group.ConclusionThe effect of curcumin on atrial fibrillation was induced by Kir2.1，KvLQT1 and HERG gene expression in atrial myocytes of rats with atrial fibrillation.

curcumin；atrial fibrillation；atrial myocytes；gene expression

R285.5;R282.71

A

1006-4931（2016）13-0008-03

2016-02-06;

2016-03-23）

＊湖南省科學(xué)技術(shù)廳科技計(jì)劃2014年一般項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào):2014FJ3118。