Visfatin的心肌作用和機(jī)制.pdf

1、Visfatin是最近發(fā)現(xiàn)的一種新型內(nèi)臟脂肪因子。Visfatin在包括糖尿病和肥胖在內(nèi)的代謝和內(nèi)分泌疾病，炎癥性疾病，乳腺癌，缺血性腦卒中以及缺血性心臟病中都發(fā)揮著重要的生理和病理作用。有報(bào)道稱，外源性 visfatin可減小小鼠心肌缺血再灌注損傷引起的心肌梗死面積，發(fā)揮心肌保護(hù)作用。但 visfatin對(duì)離體灌流大鼠心臟的直接作用，visfatin對(duì)缺血再灌注損傷心臟功能的影響以及其對(duì)單個(gè)大鼠心室肌細(xì)胞胞漿游離鈣離子濃度和離子通道電

2、流的影響還沒有文獻(xiàn)報(bào)道。因此，研究 visfatin的心肌作用和機(jī)制具有重要意義。
　　目的：
　　本工作以離體灌流大鼠心臟為模型，觀察外源性 visfatin對(duì)正常離體灌流大鼠心臟心功能的作用；以缺血再灌注損傷大鼠心臟為模型，觀察外源性visfatin對(duì)缺血再灌注損傷心臟心功能的影響；以急性分離的大鼠心室肌細(xì)胞為模型，觀察外源性 visfatin對(duì)胞漿游離鈣離子濃度的影響以及對(duì) L型鈣通道電流（ICa, L）、細(xì)胞鈉鈣交換

3、電流（INa/Ca）、ATP敏感鉀通道電流(IK, ATP)的影響，以明確 visfatin的心肌作用、并探討其機(jī)制。
　　方法：
　　雄性SD大鼠離體心臟連接于Langendorff灌流裝置，并由KH液進(jìn)行逆主動(dòng)脈恒溫（37℃）恒壓（80 cmH2O）不循環(huán)灌流，在心功能穩(wěn)定時(shí)全心停灌構(gòu)建缺血再灌注損傷心臟模型。觀察不同濃度外源性visfatin對(duì)缺血再灌注損傷大鼠心臟及對(duì)正常離體灌流大鼠心臟左室舒張末壓（ LVEDP,

4、left ventricular end-diastolic pressure）、左室發(fā)展壓（ LVDP, left ventricular developed pressure）、左室收縮壓（LVSP, left ventricular systolic pressure）、左心室內(nèi)壓最大上升/下降速率（±dp/dt, maximum left ventricular pressure increase and decrease ra

5、te）、冠脈流量（CF, coronary flow）、心率（HR, heart rate）的影響。應(yīng)用酶解法分離得到單個(gè)大鼠心室肌細(xì)胞，應(yīng)用激光共聚焦顯微鏡觀察visfatin對(duì)心肌細(xì)胞胞漿游離鈣離子濃度的影響、用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄并觀察不同濃度外源性visfatin對(duì)單個(gè)心室肌細(xì)胞INa/Ca、ICa, L、IK, ATP的影響。
　　結(jié)果：
　　1、Visfatin濃度依賴性的抑制離體灌流大鼠心臟LVSP、LVDP、

6、±dp/dt、HR和CF。50 nmol/l（n=8）、100 nmol/l（n=7）、200 nmol/l visfatin（n=8）灌流15 min后，離體灌流大鼠心臟LVSP分別比給藥前降低25.7±4.0％、29.8±2.6％和39.0±3.6％，顯著高于照組的9.1±1.4％（P<0.01 vs.control，n=8）；LVDP分別降低33.8±3.6％、33.3±3.2％和43.3±6.1％，高于對(duì)照組的9.7±1.4％（

7、P<0.01 vs control）；+dp/dt分別降低29.4±5.3％、25.7±5.0％和40.7±7.7％，顯著高于對(duì)照組降的7.9±1.9％(P<0.01 vs control)；-dp/dt別降低31.7±4.9％、32.5±5.9％和46.5±6.2％，明顯高與對(duì)照組的9.8±3.1％（P<0.01 vs control，n=8）；HR和CF也出現(xiàn)了不同程度的降低。這提示，visfatin對(duì)離體灌流大鼠心臟有負(fù)性肌力作用

8、。
　　2、Visfatin預(yù)處理可改善缺血再灌注損傷大鼠心臟LVEDP、LVDP和±dp/dt等心功能指標(biāo)。停灌復(fù)灌后，各組離體灌流大鼠心臟LVEDP急劇上升。但和對(duì)照組相比50 nmol/l、100 nmol/l和200 nmol/l visfatin組LVEDP出現(xiàn)不同程度的減小，其中200 nmol/l visfatin組復(fù)灌5 min、10 min、15 min和20 min后，LVEDP為42.4±1.5 mmHg、4

9、4.3±2.5 mmHg、43.2±2.2 mmHg和42.4±2.8 mmHg，均顯著低于同時(shí)點(diǎn)的對(duì)照組（p<0.05 vs.control，n=6）。200 nmol/l visfatin組復(fù)灌5 min、10 min、15 min和20 min后，LVDP分別降為停灌前的37±6％、42±6％、45±6％和44±5％；+dp/dt分別為停灌前的65±4％、77±6％、69±3％和66±5％；-dp/dt分別為停灌前的72±7％、7

10、6±3％、74±6％和71±6％，均顯著高于同時(shí)點(diǎn)的對(duì)照組（p<0.05或p<0.01，n=6），而50 nmol/l、100 nmol/l和200 nmol/l visfatin組LVSP、HR和CF復(fù)灌后各時(shí)點(diǎn)與對(duì)照組均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。上述結(jié)果表明200 nmol/l visfatin預(yù)處理可以明顯改善缺血再灌損傷心臟心功能。
　　3、Visfatin對(duì)大鼠心室肌細(xì)胞胞漿游離鈣離子濃度的影響：visfatin組給藥300 s后[

11、Ca2+]i最大值由38.54±2.67降低為23.59±8.47、明顯低于對(duì)照組，[Ca2+]i最小值的雖也有降低但尚無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，[Ca2+]i幅度降低，表明200 nmol/l visfatin可減輕大鼠心肌細(xì)胞[Ca2+]i最大值，減小[Ca2+]i幅度。
　　4、Visfatin對(duì)大鼠心室肌細(xì)胞ICa, L、INa/Ca和IK, ATP的影響: visfatin對(duì)內(nèi)向、外向INa/Ca均有增大作用。20 nmol/l v

12、isfatin（n=6）、100 nmol/l visfatin（n=6）和500 nmol/l visfatin（n=6）灌流5 min后，大鼠心室肌細(xì)胞ICa, L分別降低9.3±5.0％、22.2±8.2％和47.0±8.2％，后兩組顯著高于對(duì)照組（p<0.05）。對(duì)照組中(n=8)，細(xì)胞外液穩(wěn)定灌流5 min后，內(nèi)向INa/Ca和外向INa/Ca分別降低5.3±1.6％和2.8±2.4％。20 nmol/l visfatin(n

13、=6)、100 nmol/l visfatin(n=6)和500 nmol/l visfatin(n=5)灌流5 min后，內(nèi)向 INa/Ca分別增加19.6±4.8％、24.0±2.5％和35.3±2.4％，均顯著高于對(duì)照組（ P<0.01 vs.control）。100 nmol/l visfatin(n=6)和500 nmol/l visfatin(n=5)灌流5 min后，外向INa/Ca分別增加5.7±1.7％和15.7±2.

14、7％，高與對(duì)照組（P<0.05 vs.control），但20 nmol/l visfatin灌流5 min后和外向INa/Ca和對(duì)照組相比沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差別。Visfatin濃度依賴性的降低大鼠心室肌細(xì)胞ICa, L。Visfatin大鼠心肌細(xì)胞IK, ATP的影響：在由50 mV到-100 mV持續(xù)1.2 mv/ms的斜坡刺激下記錄心肌細(xì)胞KATP通道電流，該電流能被pinacidil激活、被glibenclamide阻斷（證明該電流是

15、IK, ATP）。但20 nmol/l、100 nmol/l和500 nmol/l的visfatin不能使KATP通道開放。
　　結(jié)論：
　　Visfatin可以濃度依賴性地降低離體灌流大鼠心臟 LVDP、LVSP和±dp/dt，發(fā)揮負(fù)性肌力作用。Visfatin可以濃度依賴性地改善缺血再灌注損傷大鼠心臟的收縮和舒張功能，發(fā)揮心肌保護(hù)作用。此外，visfatin可以減小大鼠心室肌細(xì)胞[Ca2+]i最大值，減小[Ca2+]i幅