一种非去极化型停跳液心肌保护作用及电生理机制实验研究

随着心脏手术日趋复杂，体外循环时间不断延长，对术中心肌保护的要求也逐步提高。传统的低温高钾心脏停跳液采用去极化停搏，使心脏停止在去极化状态的同时，不可避免的引起心肌细胞离子和能量的失衡，加重了心肌和冠脉内皮的缺血再灌注损伤。本项目在前期研究的基础上，引入"静息电位停搏+强化血管保护"的心肌保护策略，使心肌在静息电位的极化状态下停搏，加入EDHF激活剂进行血管保护，并通过对停跳液的基础液进行优化而达到提高心肌保护效果的目的。通过对离体大鼠心脏模型停跳液保护前后心肌和血管损伤程度进行评价，以及对心肌细胞内钙离子浓度测定和心肌细胞膜离子通道的记录，进而阐明非去极化停跳液心肌保护的效果及电生理机制。本研究将为体外循环心血管手术提供更合理更有效的停跳液，延长心脏安全停搏时间，提高心肌保护质量，并为现有器官保护的策略提供新思路。

本课题在传统停跳液研究的基础上，引入“静息电位停搏+强化血管保护”的心肌保护策略，设计了一种新型的非去极化型心脏停跳液（Nondepolarizing cardioplegia solution,NDP）。本研究通过建立大鼠离体心脏Langendorff心脏灌注模型、血管张力环实验模型以及原代培养乳鼠心肌细胞，研究比较KH液、ST液、HTK液和NDP液对离体大鼠心脏的保存效果和对成年猪心脏冠状动脉内皮舒张功能的保护作用，并进一步阐述NDP液产生心肌保护效果的电生理机制。结果显示:（1）在离体心脏长时间低温（8小时，4℃）保存过程中，使用NDP液对心脏进行浸泡保存，可有效保护心脏复灌后的舒缩功能。（2）在心脏短时间常温（1小时，25℃）的保存过程中，与KH液、ST液和HTK液相比，NDP液的心肌保护效果无明显优势。（3）将离体血管环进行长时间低温（8小时，4℃）保存和短时间常温（1小时，25℃）保存，NDP液对冠脉血管内皮功能均具有明显的保护作用，其保护作用优于KH液、ST液和HTK液。（4）NDP液可减轻心肌细胞缺血再灌注损伤对快钠通道（INa）、L-型钙通道（ICa-L）、瞬时外向钾离子通道（Ito通道）的抑制和损伤作用，有利于保护心肌收缩和舒张功能、减少心律失常的发生。（5）与KH液、ST液和HTK液相比，NDP液可减轻心肌细胞内钙离子超载。