丙泊酚對hERG鉀通道及其突變體的抑制作用探析

周智麗 林學正

【摘 要】目的：探討丙泊酚對hERG鉀通道及其突變體的抑制作用。方法：利用PCR定點突變技術，全細胞膜片技術，觀察丙泊酚對野生型hERG鉀通道的抑制作用對照組，觀察丙泊酚對突變型hERG鉀通道的抑制作為研究組。結果：丙泊酚濃度在60μM以上時，會對野生型hERG鉀通道起到抑制作用，當濃度在14.28μM以上時就會對突變型hERG鉀通道起到一定的抑制作用，當丙泊酚的濃度對兩組的hERG鉀通道都起到抑制作用是，相同濃度的丙泊酚對研究組的突變hERG鉀通道抑制能力會增加。結論：當丙泊酚達到一定濃度時對野生型hERG鉀通道和突變hERG鉀通道都會產生一定的抑制作用，需要在臨床應用中進行下一步研究。

【關鍵詞】丙泊酚；hERG鉀通道；突變；抑制

丙泊酚，也有人會稱其為異丙酚，是目前臨床上比較常用的全身性麻醉劑，有學者指出使用丙泊酚進行麻醉會導致患者在進行手術的時候會出現心電圖QT間期延長的情況，所以就會導致出現在手術中心臟瘁死或發作性昏厥的醫療事故，但是關于丙泊酚的說法并不是很一致，而且有學者提出使用丙泊酚不僅不會延長心電圖的QT間期，還會起到一定的縮減作用，但是這些研究往往是在和其他藥物一起使用的基礎上進行的，我們很難準確的判定是不是因為丙泊酚產生的影響[1]。我們提出丙泊酚對心電圖QT間期的影響可能是因為hERG鉀通道受到抑制導致的，所以我們進行的研究就是觀察丙泊酚對hERG鉀通道的抑制作用進行探析。為今后丙泊酚在臨床上的應用提供依據。

1 資料與方法

1.1材料

野生型hERG基因和突變型hERG基因，野生型hERG基因由英國醫科大學William JaffersonClinton教授惠贈，批號U13451260003，細胞株24；突變型hERG基因由美國加利福尼亞研究所惠贈，批號U13452000347，細胞株24。

1.2方法

利用PCR定點突變技術，全細胞膜片技術，觀察丙泊酚對野生型hERG鉀通道的抑制作用對照組，觀察丙泊酚對突變型hERG鉀通道的抑制作為研究組，以相同濃度的丙泊酚加入研究組與對照組。

1.3觀察指標

觀察不同濃度的丙泊酚對hERG鉀通道的影響，在相同濃度是丙泊酚對野生型hERG鉀通道和突變型hERG鉀通道的影響。

1.4統計學方法

數據應用SPSS18.0進行分析，其中計數進行X2（%）檢驗，計量進行t檢測（x±s）檢驗， P<0.05提示有顯著差異。

2 結果

2.1 不同濃度的丙泊酚對hERG鉀通道的影響，詳情見表1。

2.2 丙泊酚對野生型和突變型hERG鉀通道抑制率的影響，詳情見表2。

3 討論

篩選安全有效的臨床藥物為治療心律失常已經成為當今醫療界最熱門的研究課題，我國藥監局也曾頒布過《化學藥物一般藥理學研究技術指導原則》，也曾明確的表示過，對于可以引起人類QT間期延長的化合類藥物應該需要進行進一步的研究，觀察藥物對人類QT間期的影響程度[2]。由此可以看出，目前化合物藥物對hERG鉀通道的影響已經非常受到醫藥界的重視，這就使得對藥物是否真正影響QT間期以及所存在的風險進行評估是非常有臨床價值的。臨床上對于hERG鉀通道的應用不僅可以幫助我們開發安全有效的藥物，還可以幫助我們理解目前已經在臨床應用中治療心率失衡的藥物出現不良反應的原因[3]。現在醫藥學者主要提出了兩個藥物抑制hERG鉀通道的機制：一個是直接影響hERG鉀通道，減少鉀離子的外流；另外抑制是對hERG鉀通道慢性抑制作用，可以通過抑制hERG蛋白的方式減少鉀離子的外流。過此次研究發現，丙泊酚可以直接抑制hERG鉀通道，控制鉀離子的外流，而且使用丙泊酚抑制hERG鉀通道具有濃度和時間的依賴性，丙泊酚的使用不會改變hERG鉀通道的特性。而研究的結果表明丙泊酚對hERG蛋白質并沒有影響，這就說明了丙泊酚只是單純的對抑制hERG鉀通道有作用。

曾經有人拿蟾卵細胞做過實驗，提出只有高濃度的丙泊酚才能對hERG鉀通道起到抑制作用，但這有可能是因為在試驗是選擇的細胞模型有關。目前丙泊酚在臨床治療的應用中，一般使用后的血藥濃度為2.1-5.0μg/ml，也就是11-25μM，但是我們研究測得對hERG鉀通道起到抑制作用的濃度為60μM以上，所以在對丙泊酚的臨床應用中要注意使用的濃度，防止出現丙泊酚對QT間期產生影響的風險。 QT 的間期長短是患者機體維持動作電位的主要因素，不僅僅只是有鉀離子的外流，還有鈣離子的內流，兩者一直處于一種平衡的狀態，如果我們只是單純的控制其中的鉀離子外流，這樣就會很容易出現心律失常，說明了異丙酚在抑制鉀離子外流的同時也抑制了鈣離子的內流，這樣丙泊酚對患者造成心律失常的風險就大大降低，但是在食用丙泊酚的前提是不要使用對鈣離子有拮抗作用的藥物，比如尼莫地平。

雖然目前我們對患者因為使用藥物導致的長QT綜合癥還很難預測，但是在患者出現因藥物導致長QT綜合癥的同時一定還會伴隨著其他的危險因素存在，QT間期是反映心肌復極的重要指標，屬于是動態的生理變數，其實該數值會受到很多因素的影響，比如患者的年齡、性別、藥物以及是否運動都會使QT間期出現波動，一般由藥物導致的QT間期變化都會對劑量有依賴性，我們此次的研究是為了探討丙泊酚對野生型hERG鉀通道和突變型hERG鉀通道所產生的抑制作用，研究結果發現丙泊酚對野生型hERG鉀通道和突變型hERG鉀通道的抑制濃度分別為60.32±4.52μM和14.28±2.81μM，這就說明了當遺傳因素發生突變的情況下，丙泊酚對hERG鉀通道的抑制能力也會相應的加強。我們可以看出在發生突變后丙泊酚對hERG鉀通道的一直濃度剛好處于平時醫用濃度之間，前面我們提到一般的使用濃度為11-25μM，而這個對于抑制野生型hERG鉀通道來說還相差很多。有人用兔子做過實驗，對變異的兔子使用丙泊酚可以是兔子的心跳加快進而引發心顫，這就充分的說明了當hERG發生突變時會增加兔子對于丙泊酚的敏感程度，使兔子在受到丙泊酚刺激后出現心律失常的癥狀。但是有些患者本身的疾病就會到導致長QT綜合癥，比如患者有心動緩慢、自主性神經緩慢或者是有低鉀血癥，這些病癥都有可能會出現長QT綜合癥的癥狀，所以針對這一類患者在使用丙泊酚的時候一定要格外謹慎。此次研究表明，丙泊酚在一定濃度是對野生型hERG鉀通道和突變型hERG鉀通道都會起到一定的抑制作用，但是在相同濃度的丙泊酚對研究組的突變hERG鉀通道抑制能力會增加。當丙泊酚達到一定濃度是對野生型hERG鉀通道和突變hERG鉀通道都會產生一定的抑制作用，而且丙泊酚對于突變后的hERG鉀通道抑制能力更強。

綜上所述，在正常的醫學使用濃度范圍內丙泊酚對hERG鉀通道的抑制作用不會出現場QT綜合癥，但是當濃度達到一定標準的時候使丙泊酚的抑制能力加強；當hERG鉀通道出現突變的情況下，正常的醫用濃度也會對hERG鉀通道產生很強的抑制作用，致使患者出現長QT綜合癥，所以在丙泊酚的使用上還不是很安全，所以值得我們進一步的研究和探討。

參考文獻

[1]王朝輝，徐世琴，馮善武，等.瑞芬太尼復合丙泊酚聯合無正壓通氣誘導技術在5分鐘剖宮產中的應用[J].臨床麻醉學雜志， 2016， 32（8）：745-747.

[2]Kaye A， Anwar M， Banister R， et al. Responses to propofol in the pulmonary vascular bed of the rat[J]. Acta Anaesthesiologica Scandinavica， 2016， 60（3）：431-437.

[3]蔣艷東，趙素敏.瑞芬太尼聯合丙泊酚麻醉對腹腔鏡膽囊切除術患者應激反應、血氣指標的影響[J].海南醫學院學報， 2016， 22（7）：677- 679.

[4]李真，金寧，萬靜潔，等.腦電雙頻指數監測小兒丙泊酚復合瑞芬太尼靜脈麻醉維持劑量的臨床研究[J].中國醫科大學學報， 2016， 45（1）：17-20.