阻斷Nav1.8通道對右側星狀神經節(jié)的影響

王宇虹，王夢龍，李雪飛，周麗平，黃兵，周曉亞，余鋰鐳，江洪，夏豪

(武漢大學人民醫(yī)院心內科，湖北武漢430060)

·論著·

阻斷Nav1.8通道對右側星狀神經節(jié)的影響

王宇虹，王夢龍，李雪飛，周麗平，黃兵，周曉亞，余鋰鐳，江洪，夏豪

(武漢大學人民醫(yī)院心內科，湖北武漢430060)

目的研究利用電壓門控鈉離子通道1.8(Nav1.8)特異性阻斷劑A-803467局部阻斷Nav1.8對右側星狀神經節(jié)(RSG)的影響。方法24只成年家犬隨機分為對照組(DMSO)、低濃度組、中濃度組和高濃度組，每組6只，向RSG內局部分別注射0.1 mL DMSO和低(10 mmol/L)、中(15 mmol/L)、高濃度(20 mmol/L)的A-803467，并在注射前和注射后30 min測定由高頻刺激RSG引起的最大心率的變化情況和RSG的神經活性頻率和振幅變化情況。以刺激電壓為橫坐標，心率變化的最大百分比為縱坐標繪制出的電壓-心率反應曲線以反映RSG的功能情況。結果在基礎狀態(tài)時，對照組和低、中、高濃度組的RSG功能和神經活性比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；在注射A-803467后30 min，可觀察到電壓-心率反應曲線明顯鈍化，RSG功能顯著降低，RSG神經活性頻率和振幅明顯減小，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。且A-803467的濃度越高，電壓-心率反應曲線鈍化程度越大，RSG功能降低越顯著，頻率和振幅越小。結論阻斷Nav1.8通道可以抑制RSG功能和神經活性，且阻斷劑濃度越大，抑制效應越強。

心血管病學；電壓門控鈉離子通道1.8；阻斷劑；右側星狀神經節(jié)；自主神經系統(tǒng)

電壓門控鈉離子通道1.8(Nav1.8)由SCN10A編碼，能夠通過控制鈉離子流而改變神經元的動作電位[1-2]。Nav1.8主要存在于傳入神經，且與痛覺密切相關[3-4]。研究發(fā)現，Nav1.8阻斷劑A-803467([5-(4-chlorophenyl-N-(3,5-dimethoxyphenyl)rboxamide])能有效降低神經活性，緩解疼痛[5]。Verkerk等[6]發(fā)現心臟神經叢(ganglionated plexi，GP)上有Nav1.8的表達，提示了Nav1.8可能會對心臟電生理活性產生影響。隨后，Nav1.8被證實與房顫有關，用A-803467阻斷Nav1.8后，出現房顫誘導性降低，肺靜脈和心房肌的電重構被有效抑制，陣發(fā)性房顫的發(fā)生率降低[7-8]。目前關于Nav1.8的研究主要集中在它與GP的關系上，而它對RSG的影響并不明確。筆者通過將Nav1.8特異性阻斷劑A-803467直接局部注射至RSG，觀察其對RSG功能和神經活性的影響。

1 材料與方法

1.1 動物準備由武漢大學人民醫(yī)院動物實驗中心提供24只成年家犬(18～24 kg)。用3%的戊巴比妥鈉靜脈麻醉(30 mg/kg)和麻醉維持(2 mL/h)。行氣管插管后連接呼吸機，進行正壓通氣，4～6 L/min氧流量。穿刺股靜脈、股動脈，置管，靜脈用于生理鹽水滴注(50～100 mL/h)以補充血容量，動脈連接壓力感受器，用于持續(xù)監(jiān)測動脈血壓。采用電生理記錄儀(LEAD7000B，四川錦江電子科技有限公司)持續(xù)記錄體表標準肢體導聯心電圖和動脈血壓曲線。采用加熱板將中心體溫維持在(36.5±1.5)℃。

1.2 RSG局部注射Nav1.8阻斷劑A-803467在右側第三肋間行開胸術，暴露RSG。將24只成年家犬隨機分為對照組(二甲亞砜DMSO，n=6)，A-803467低濃度組(10 mmol/L，n=6)，A-803467中濃度組(15 mmol/L，n=6)，A-803467高濃度組(20 mmol/L，n=6)。將0.1 mL的A-803467或者DMSO通過RSG上四個不同點注入RSG神經元胞體內。A-803467溶液是由DMSO為基質配制而成的。

1.3 RSG功能測定RSG的解剖位置如圖1A所示。行右側開胸術后，在RSG中插入一根直徑0.1 mm的銀針，將銀針的一端連接于Grass-S88(Astro-Med，West Warwick，Rhode Island，USA)神經刺激儀，發(fā)放頻率20 Hz，脈寬0.1 ms的刺激。先通過30 V高電壓尋找刺激RSG時心率變化最大的部位(圖1B)，并在此部位固定銀針。分別在打藥前和打藥后30 min末測定不同電壓強度刺激RSG引起的最大心率變化率，并以刺激電壓強度為橫坐標、以最大心率變化率為縱坐標繪制出電壓-心率反應曲線。電壓-心率反應曲線反映RSG功能，也能反映心臟交感神經系統(tǒng)的功能狀態(tài)。

1.4 RSG神經活性測定在刺激RSG時心率變化最大的部位處，用微型固定器并列固定三個鎢絲微電極，尖端距離為2～3 mm。微電極尖端插RSG，另一端接Power Lab神經活性記錄儀(8/35，AD Instruments，Australia)采樣。采集信號中，高于噪音振幅3倍者定義為記錄信號。各組均在注射前后持續(xù)記錄30 min神經活性，并對其中較為穩(wěn)定的30s RSG神經活性數據進行分析、計算。

1.5 統(tǒng)計學方法應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件對實驗數據進行統(tǒng)計學分析。所有計量資料首先進行Kolmogorov-Smirnov檢驗，判斷是否符合正態(tài)分布。符合正態(tài)分布的實驗數據均以均數±標準差(x-±s)表示，多組間比較采用單因素方差分析，注射前后的比較采用配對t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

圖1 RSG解剖圖(A)及刺激RSG產生的心率變化(B)

2 結果

2.1 不同濃度的Nav1.8阻斷劑A-803467對RSG功能的影響在基礎狀態(tài)時，對照組和低、中、高濃度組高頻刺激RSG引起的心率最大變化率比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；與對照組比較，注射后RSG功能降低程度高濃度組＞中濃度組＞低濃度組。與基礎狀態(tài)相比，注射后對照組RSG功能變化比較差異無均統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，低濃度組僅在電壓強度30V時RSG功能有顯著降低，中濃度組和高濃度組在各電壓強度下RSG功能均有顯著降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表1與圖2。

表1 不同濃度的A-803467對RSG功能的影響

表1 不同濃度的A-803467對RSG功能的影響

注：與基礎狀態(tài)比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05。

組別例數基礎狀態(tài)注射后對照組低濃度組中濃度組高濃度組6666 5 V 6.04±0.64 6.38±0.91 6.71±0.66 7.71±1.58 10 V 19.15±0.91 20.35±1.85 19.68±1.20 20.35±1.85 20 V 29.93±1.19 30.60±0.57 30.27±0.66 28.93±1.32 30 V 33.52±1.22 33.86±0.98 32.86±0.76 32.86±0.92 5 V 6.00±0.23 4.25±0.80 2.56±1.28a0.60±0.31ab10 V 20.51±0.31 16.02±0.99b10.33±1.45ab2.54±0.24ab20 V 28.81±0.22 26.65±1.40 17.00±1.53ab5.33±0.88ab30 V 31.59±1.31 27.70±2.76a17.00±1.16ab5.67±0.33ab

圖2 不同濃度的A-803467對RSG功能的影響

2.2 不同濃度的Nav1.8阻斷劑A-803467對RSG活性的影響在基礎狀態(tài)時，對照組和低、中、高濃度組RSG神經活性頻率和振幅比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；與對照組比較，注射A-803467后RSG神經活性頻率均有明顯降低，且降低程度高濃度組＞中濃度組＞低濃度組；注射后中、高濃度組的振幅也有明顯下降，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。與基礎狀態(tài)比較，對照組在注射后RSG神經活性頻率和振幅比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，低、中、高濃度組的RSG神經活性頻率和振幅均有顯著降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表2與圖3。

表2 各組在基礎狀態(tài)和注射后測定的RSG神經活性頻率和振幅比較

表2 各組在基礎狀態(tài)和注射后測定的RSG神經活性頻率和振幅比較

注：與基礎狀態(tài)比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05。

組別例數頻率(impulses/min)振幅(mV)對照組低濃度組中濃度組高濃度組F值P值6666基礎狀態(tài)64±2 65±2 68±1 67±1 2.563 0.1036注射后67±1 54±2ab37±2ab22±1ab187.3＜0.0001基礎狀態(tài)0.55±0.02 0.54±0.04 0.53±0.03 0.55±0.03 0.1769 0.9100注射后0.53±0.02 0.39±0.02a0.28±0.01ab0.11±0.01ab98.92＜0.0001

圖3 不同濃度的A-803467對RSG活性的影響

3 討論

多項研究表明，存在于神經元上能控制鈉離子流的通道Nav1.8對心電生理性質有影響：Delaney等[9]證實了Nav1.8編碼基因SCN10A中的變異體rs6795970與PR間期有關，并且SCN10A的多態(tài)性能影響房室結傳導；Jabbari等[10]發(fā)現SCN10A的變異體與房顫的發(fā)生相關，易增加房顫的易感性；最近的一項研究表明，阻斷Nav1.8能減弱右側頸迷走神經刺激對房室傳導和房顫誘發(fā)性的作用，且這一作用可能與GP活性受抑相關[7]；Chen等[8]進一步研究了Nav1.8對房顫的影響，發(fā)現阻斷Nav1.8能顯著降低房顫的發(fā)生率。

GP和星狀神經節(jié)都是心臟自主神經系統(tǒng)的重要組成部分。星狀神經節(jié)是起自于中樞的節(jié)前神經纖維在脊柱兩側換元時形成的交感神經節(jié)，是中樞到心臟的重要交感神經通路[11]。左右兩側的星狀神經節(jié)功能分布不同，其中RSG主要支配竇房結等部位[12-13]。有研究表明，RSG過度激活會促進不適當竇性心動過速(inappropriate sinus tachycardia，IST)的發(fā)生[14-15]，而阻斷RSG能緩解藥物抵抗性IST[16]。

綜上所述，阻斷Nav1.8能有效降低高頻刺激RSG誘導的最大心率變化，使得電壓-心率反應曲線顯著鈍化，同時能顯著降低RSG神經活性，且A-803467濃度越大，對RSG功能和活性的抑制效應越強，提示阻斷Nav1.8可能對IST的誘發(fā)和維持發(fā)揮抑制作用，有望成為防治IST的新策略。

[1]Akopian AN,Sivilotti L,Wood JN.A tetrodotoxin-resistant voltage-gated sodium channel expressed by sensory neurons[J].Nature,1996,379(6562):257-262.

[2]Sangameswaran L,Delgado SG,Fish LM,et al.Structure and function of a novel voltage-gated,tetrodotoxin-resistant sodium channel specific to sensory neurons[J].J Biol Chem,1996,271(11):5953-5956.

[3]Akopian AN,Souslova V,England S,et al.The tetrodotoxin-resistant sodium channel sns has a specialized function in pain pathways[J].Nat Neurosci,1999,2(6):541-548

[4]Han C,Huang J,Waxman SG,et al.Sodium channel nav1.8:Emerging links to human disease[J].Neurology,2016,86(5):473-483.

[5]Jarvis MF,Honore P,Shieh CC,et al.A-803467,a potent and selective nav1.8 sodium channel blocker,attenuates neuropathic and inflammatory pain in the rat[J].Proc Natl Acad Sci USA,2007,104(20):8520-8525.

[6]Verkerk AO,Remme CA,Schumacher CA,et al.Functional nav1.8 channels in intracardiac neurons:The link between scn10a and cardiac electrophysiology[J].Circ Res,2012,111(3):333-343.

[7]Qi B,Wei Y,Chen S,et al.Nav1.8 channels in ganglionated plexi modulate atrial fibrillation inducibility[J].Cardiovasc Res,2014,102(3):480-486.

[8]Chen X,Yu L,Shi S,et al.Neuronal nav1.8 channels as a novel therapeutic target of acute atrial fibrillation prevention[J].J Am Heart Assoc,2016,5(11).pii:e004050

[9]Delaney JT,Muhammad R,Shi Y,et al.Common scn10a variants modulate pr interval and heart rate response during atrial fibrillation[J].Europace,2014,16(4):485-490.

[10]Jabbari J,Olesen MS,Yuan L,et al.Common and rare variants in scn10a modulate the risk of atrial fibrillation[J].Circ Cardiovasc Genet,2015,8(1):64-73

[11]Kawashima T.The autonomic nervous system of the human heart with special reference to its origin,course,and peripheral distribution[J].Anat Embryol(Berl),2005,209(6):425-438.

[12]Yanowitz F,Preston JB,Abildskov JA.Functional distribution of right and left stellate innervation to the ventricles.Production of neurogenic electrocardiographic changes by unilateral alteration of sympathetic tone[J].Circ Res,1966,18(4):416-428.

[13]Fujiki A,Masuda A,Inoue H.Effects of unilateral stellate ganglion block on the spectral characteristics of heart rate variability[J].Jpn Circ J,1999,63(11):854-858.

[14]Scherlag BJ,Yamanashi WS,Amin R,et al.Experimental model of inappropriate sinus tachycardia:Initiation and ablation[J].J Interv Card Electrophysiol,2005,13(1):21-29.

[15]Zhou J,Scherlag BJ,Niu G,et al.Anatomy and physiology of the right interganglionic nerve:Implications for the pathophysiology of inappropriate sinus tachycardia[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2008,19(9):971-976.

[16]Huang HD,Tamarisa R,Mathur N,et al.Stellate ganglion block:A therapeutic alternative for patients with medically refractory inappropriate sinus tachycardia?[J].J Electrocardiol,2013,46(6):693-696.

Effects of blocking Nav1.8 channels on the right stellate ganglia.

WANG Yu-hong,WANG Meng-long,LI Xue-fei,ZHOU Li-ping,HUANG Bing,ZHOU Xiao-ya,YU Li-lei,HONG Jiang,XIA Hao.Department of Cardiology,Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430060,Hubei,CHINA

ObjectiveTo investigate the effects of blocking Nav1.8 channels with its specific blocker A-803467 on the function and neural activity of the right stellate ganglia(RSG).MethodsTwenty-four pentobarbital anesthetized dogs were randomly divided into the control group and the low-concentration,medium-concentration,and high-concentration A-803467 groups,in which a volume of 0.1 mL of dimethylsulfoxide(DMSO),low,medium,high concentrations of A-803467 were injected into the RSG,respectively.The maximum heart rate changes in response to RSG stimulation,and the changes in frequency and amplitude of neural activity of RSG were measured before and 30 min after the injection.The voltage-HR response curves were applied to represent the RSG function.ResultsAt baseline,there were no significant differences among the four groups in the function and neural activity of RSG(P＞0.05).At 30 min after injection,with the increase of the concentration of A-803467,voltage-HR response curves were significantly passivated,and RSG function,frequency and amplitude of neural activity of RSG were significantly decreased,in a concentration-dependent manner(P＜0.05).ConclusionBlocking Nav1.8 channel can suppress the function and neural activity of RSG,in a concentration-dependent manner.

Cardiology;Nav1.8 channels;Blocker;Right stellate ganglia;Autonomic nervous system

R745

A

1003—6350（2017）18—2925—04

2017-03-08)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.18.001

國家自然科學基金(編號：81530011；81570463；81600395)；湖北省自然科學基金(編號：2016CFA065；2016CFA048)；湖北省衛(wèi)生計生委科研項目(編號：WJ2017C0005；WJ2017M022)

夏豪。E-mail：xiahao1966@163.com