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背景与目的:在心外科手术中,心脏停跳液的应用是心肌保护的关键,但除心肌细胞外,心脏停跳液也均与冠脉血管内皮相接触,其对血管内皮的作用也是影响心肌保护效果的重要因素。在内皮的多种功能中,内皮对血管张力的调节作用尤其重要,因为血管张力的调节与冠状动脉的灌注密切相关,而冠状动脉的良好灌注是保证心功能良好的关键因素。血管内皮主要通过释放三种内皮源性舒张因子调节血管张力,包括一氧化氮(Nitric oxide, NO)、前列环素(Prostacyclin, PGI2)和内皮源性超极化因子(Endothelium-Derived Hyperpolarizing Factor, EDHF),其中NO和EDHF是两种主要的血管舒张机制。研究发现传统高钾溶液损害血管舒张功能,尤其是EDHF介导的血管内皮依赖性舒张作用,进而影响心肌保护的效果。因此研究和探讨不同心脏停跳液对冠脉血管内皮的保护作用,尤其是对EDHF介导的舒张功能的保护作用很有意义。此外,心脏停跳液属于心脏保护液的范畴,除应用于常规心脏手术诱导心脏快速停跳外,还可在心脏移植术中,作为器官保护液或保存液低温保存离体的供体心脏,如HTK液等。本研究旨在探讨这两种临床条件下,一种非去极化心脏停跳液(Non-depolarizing solution, NDP)对EDHF介导的内皮依赖性血管舒张功能的保护作用和机制。首先,分别在短时常温(1h,37℃)和长时低温(10h,4℃)两种条件下,应用血管张力环模型探讨NDP液对猪冠脉内皮EDHF介导的内皮依赖性血管舒张功能的影响。由于EDHF主要通过开放钾通道导致细胞膜电位超极化和血管舒张,因此在前一部分的基础上,进一步探索钾通道在NDP液对EDHF介导的舒张功能保护效应中的作用,该研究涉及的钾通道主要有钙激活的钾通道(Calcium-activated potassium channels, KCa)、内向整流型钾通道(Inward rectifier potassium channels, Kir channels)、ATP敏感性钾通道((?)TP-sensitive potassium channels, KATP channels)、电压依赖性钾通道(Voltage-dependent potassium channels,Kv channels)。方法:第一部分:根据保存液的不同,将血管环分成四组,分别为对照(CON)组、St.Thomas (ST)组、Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate (HTK)组、NDP组。采用器官槽法,将血管环分别置于Krebs-Hensleit (KH)液、ST液、HTK液、NDP液中,37℃条件下保存1h或4℃条件下保存10h,加入环加氧酶阻滞(Indomethacin,Indo)和一氧化氮合酶阻滞剂N-硝基-L-精氨酸(N-nitro-L-arginine, L-NNA)分别阻断PGI2和NO的作用(旨在探讨EDHF介导的舒张作用),记录由U46619及缓激肽(Bradykinin)引起的血管收缩和舒张反应。第二部分:采用器官槽法,所有血管环在NDP液中平衡1h后,对照组加入Indo和L-NNA,实验组在加入Indo和L-NNA的基础上加入不同的钾通道阻断剂。由于Kca又通常分为三类:大电导Kca (Large-Conductance KCa,BKca),中电导Kca(Intermediate-Conductance KCa,IKca)和小电导KCa (Small-Conductance KCa,SKCa),因此实验组中加入的钾通道阻断剂包括:BKCa通道阻断剂Iberiotoxin、SKca通道阻断剂蜂毒明肽(Apamin)、BKCa和IKCa通道阻断剂卡律蝎毒素(Charybodotoxin, ChTX)、Kir通道阻滞剂BaCl2、KATP通道阻滞剂Glibenclamide和Kv通道阻滞剂4-AP。水浴30min后记录由前列腺素F2a(Prostaglandin F2a, U46619)及Bradykinin引起的血管收缩和舒张反应。结果:第一部分:短时常温(1h,37℃)条件下,NDP组中Bradykinin引起的EDHF介导的内皮依赖性血管舒张百分比最大,为74.79%±2.26%,其余依次为HTK组(51.32%±7.75%)、CON组(24.03%±2.83%)、ST组(16.20%±2.26%);长时低温(10h,4℃)条件下,NDP组中EDHF介导的内皮依赖性血管舒张百分比最大,为70.35%±5.58%,其余依次为HTK组(61.53%±5.04%)、CON组(28.11%±3.77%)、ST组(20.16%±3.02%),但NDP组相比无显著统计学差异。第二部分:ChTX组(23.57%±3.46%),ChTX+Apamin组(8.01%±2.32%)中EDHF介导的内皮依赖性血管最大舒张百分比与对照组(65.71%±5.60%)相比显著下降,且ChTX+Apamin组的最大舒张百分比较ChTX组更低,但Apamin组(59.52%±4.85%)血管最大舒张百分比与对照组(65.71%±5.60%)相比差异无统计学意义;Iberiotoxin组(25.67%±1.86%)中EDHF介导的内皮依赖性血管最大舒张百分比与对照组(71.88%±6.23%)相比显著下降;BaCl2组(9.34%±1.37%)中EDHF介导的血管最大舒张百分比与对照组(63.43%±7.71%)相比显著下降;Glibenclamide组(37.05%±5.32%)中EDHF介导的血管最大舒张百分比与对照组(51.41%±5.49%)相比有所下降;对照组和4-AP组中EDHF介导的血管最大舒张百分比为分别为63.43±7.71%和54.31±3.35%,但二者相比无显著统计学差异。结论:1.短时常温(1h,37℃)保存条件下,HTK液和NDP液对于EDHF介导的内皮依赖性舒张功能的保护作用优于ST液,且NDP液优于HTK液。2.长时低温(10h,4℃)保存条件下,HTK液和NDP液对于EDHF介导的内皮依赖性舒张功能的保护作用优于ST液,但NDP液和HTK液作用相当。3.BKca通道、SKCa通道、Kir通道、KATP通道均与NDP液对EDHF介导的舒张功能的保护效应有关,且BKCa和SKCa通道以协同的方式作用于血管;但Kv通道与NDP液对EDHF介导的舒张功能的保护效应无关。