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(xué)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(shù)，全細(xì)胞膜片技術(shù)，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(jié)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(dāng)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(dāng)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(jié)論：當(dāng)丙泊酚達(dá)到一定濃度時對野生型hERG鉀通道和突變hERG鉀通道都會產(chǎn)生一定的抑制作用，需要在臨床應(yīng)用中進(jìn)行下一步研究。

【關(guān)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(xué)者指出使用丙泊酚進(jìn)行麻醉會導(dǎo)致患者在進(jìn)行手術(shù)的時候會出現(xiàn)心電圖QT間期延長的情況，所以就會導(dǎo)致出現(xiàn)在手術(shù)中心臟瘁死或發(fā)作性昏厥的醫(yī)療事故，但是關(guān)于丙泊酚的說法并不是很一致，而且有學(xué)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(chǔ)上進(jìn)行的，我們很難準(zhǔn)確的判定是不是因為丙泊酚產(chǎn)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(dǎo)致的，所以我們進(jìn)行的研究就是觀察丙泊酚對hERG鉀通道的抑制作用進(jìn)行探析。為今后丙泊酚在臨床上的應(yīng)用提供依據(jù)。

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(yī)科大學(xué)William JaffersonClinton教授惠贈，批號U13451260003，細(xì)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(xì)胞株24。

1.2方法

利用PCR定點突變技術(shù)，全細(xì)胞膜片技術(shù)，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(biāo)

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(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS18.0進(jìn)行分析，其中計數(shù)進(jìn)行X2（%）檢驗，計量進(jìn)行t檢測（x±s）檢驗， P<0.05提示有顯著差異。

2 結(jié)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(jīng)成為當(dāng)今醫(yī)療界最熱門的研究課題，我國藥監(jiān)局也曾頒布過《化學(xué)藥物一般藥理學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)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(yīng)該需要進(jìn)行進(jìn)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(jīng)非常受到醫(yī)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(fēng)險進(jìn)行評估是非常有臨床價值的。臨床上對于hERG鉀通道的應(yīng)用不僅可以幫助我們開發(fā)安全有效的藥物，還可以幫助我們理解目前已經(jīng)在臨床應(yīng)用中治療心率失衡的藥物出現(xiàn)不良反應(yīng)的原因[3]?，F(xiàn)在醫(yī)藥學(xué)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(fā)現(xiàn)，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(jié)果表明丙泊酚對hERG蛋白質(zhì)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(jīng)有人拿蟾卵細(xì)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(xì)胞模型有關(guān)。目前丙泊酚在臨床治療的應(yīng)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(yīng)用中要注意使用的濃度，防止出現(xiàn)丙泊酚對QT間期產(chǎn)生影響的風(fēng)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(nèi)流，兩者一直處于一種平衡的狀態(tài)，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(xiàn)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(nèi)流，這樣丙泊酚對患者造成心律失常的風(fēng)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(dǎo)致的長QT綜合癥還很難預(yù)測，但是在患者出現(xiàn)因藥物導(dǎo)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(fù)極的重要指標(biāo)，屬于是動態(tài)的生理變數(shù)，其實該數(shù)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(xiàn)波動，一般由藥物導(dǎo)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(chǎn)生的抑制作用，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(dāng)遺傳因素發(fā)生突變的情況下，丙泊酚對hERG鉀通道的抑制能力也會相應(yīng)的加強。我們可以看出在發(fā)生突變后丙泊酚對hERG鉀通道的一直濃度剛好處于平時醫(yī)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(jìn)而引發(fā)心顫，這就充分的說明了當(dāng)hERG發(fā)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(xiàn)心律失常的癥狀。但是有些患者本身的疾病就會到導(dǎo)致長QT綜合癥，比如患者有心動緩慢、自主性神經(jīng)緩慢或者是有低鉀血癥，這些病癥都有可能會出現(xiàn)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(jǐn)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(dāng)丙泊酚達(dá)到一定濃度是對野生型hERG鉀通道和突變hERG鉀通道都會產(chǎn)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(yī)學(xué)使用濃度范圍內(nèi)丙泊酚對hERG鉀通道的抑制作用不會出現(xiàn)場QT綜合癥，但是當(dāng)濃度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的時候使丙泊酚的抑制能力加強；當(dāng)hERG鉀通道出現(xiàn)突變的情況下，正常的醫(yī)用濃度也會對hERG鉀通道產(chǎn)生很強的抑制作用，致使患者出現(xiàn)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(jìn)一步的研究和探討。

參考文獻(xiàn)

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