丙泊酚对hERG钾通道及其突变体的抑制作用探析

周智丽 林学正

【摘 要】目的：探讨丙泊酚对hERG钾通道及其突变体的抑制作用。方法：利用PCR定点突变技术，全细胞膜片技术，观察丙泊酚对野生型hERG钾通道的抑制作用对照组，观察丙泊酚对突变型hERG钾通道的抑制作为研究组。结果：丙泊酚浓度在60μM以上时，会对野生型hERG钾通道起到抑制作用，当浓度在14.28μM以上时就会对突变型hERG钾通道起到一定的抑制作用，当丙泊酚的浓度对两组的hERG钾通道都起到抑制作用是，相同浓度的丙泊酚对研究组的突变hERG钾通道抑制能力会增加。结论：当丙泊酚达到一定浓度时对野生型hERG钾通道和突变hERG钾通道都会产生一定的抑制作用，需要在临床应用中进行下一步研究。

【关键词】丙泊酚；hERG钾通道；突变；抑制

丙泊酚，也有人会称其为异丙酚，是目前临床上比较常用的全身性麻醉剂，有学者指出使用丙泊酚进行麻醉会导致患者在进行手术的时候会出现心电图QT间期延长的情况，所以就会导致出现在手术中心脏瘁死或发作性昏厥的医疗事故，但是关于丙泊酚的说法并不是很一致，而且有學者提出使用丙泊酚不仅不会延长心电图的QT间期，还会起到一定的缩减作用，但是这些研究往往是在和其他药物一起使用的基础上进行的，我们很难准确的判定是不是因为丙泊酚产生的影响[1]。我们提出丙泊酚对心电图QT间期的影响可能是因为hERG钾通道受到抑制导致的，所以我们进行的研究就是观察丙泊酚对hERG钾通道的抑制作用进行探析。为今后丙泊酚在临床上的应用提供依据。

1 资料与方法

1.1材料

野生型hERG基因和突变型hERG基因，野生型hERG基因由英国医科大学William JaffersonClinton教授惠赠，批号U13451260003，细胞株24；突变型hERG基因由美国加利福尼亚研究所惠赠，批号U13452000347，细胞株24。

1.2方法

利用PCR定点突变技术，全细胞膜片技术，观察丙泊酚对野生型hERG钾通道的抑制作用对照组，观察丙泊酚对突变型hERG钾通道的抑制作为研究组，以相同浓度的丙泊酚加入研究组与对照组。

1.3观察指标

观察不同浓度的丙泊酚对hERG钾通道的影响，在相同浓度是丙泊酚对野生型hERG钾通道和突变型hERG钾通道的影响。

1.4统计学方法

数据应用SPSS18.0进行分析，其中计数进行X2（%）检验，计量进行t检测（x±s）检验， P<0.05提示有显著差异。

2 结果

2.1 不同浓度的丙泊酚对hERG钾通道的影响，详情见表1。

2.2 丙泊酚对野生型和突变型hERG钾通道抑制率的影响，详情见表2。

3 讨论

筛选安全有效的临床药物为治疗心律失常已经成为当今医疗界最热门的研究课题，我国药监局也曾颁布过《化学药物一般药理学研究技术指导原则》，也曾明确的表示过，对于可以引起人类QT间期延长的化合类药物应该需要进行进一步的研究，观察药物对人类QT间期的影响程度[2]。由此可以看出，目前化合物药物对hERG钾通道的影响已经非常受到医药界的重视，这就使得对药物是否真正影响QT间期以及所存在的风险进行评估是非常有临床价值的。临床上对于hERG钾通道的应用不仅可以帮助我们开发安全有效的药物，还可以帮助我们理解目前已经在临床应用中治疗心率失衡的药物出现不良反应的原因[3]。现在医药学者主要提出了两个药物抑制hERG钾通道的机制：一个是直接影响hERG钾通道，减少钾离子的外流；另外抑制是对hERG钾通道慢性抑制作用，可以通过抑制hERG蛋白的方式减少钾离子的外流。过此次研究发现，丙泊酚可以直接抑制hERG钾通道，控制钾离子的外流，而且使用丙泊酚抑制hERG钾通道具有浓度和时间的依赖性，丙泊酚的使用不会改变hERG钾通道的特性。而研究的结果表明丙泊酚对hERG蛋白质并没有影响，这就说明了丙泊酚只是单纯的对抑制hERG钾通道有作用。

曾经有人拿蟾卵细胞做过实验，提出只有高浓度的丙泊酚才能对hERG钾通道起到抑制作用，但这有可能是因为在试验是选择的细胞模型有关。目前丙泊酚在临床治疗的应用中，一般使用后的血药浓度为2.1-5.0μg/ml，也就是11-25μM，但是我们研究测得对hERG钾通道起到抑制作用的浓度为60μM以上，所以在对丙泊酚的临床应用中要注意使用的浓度，防止出现丙泊酚对QT间期产生影响的风险。 QT 的间期长短是患者机体维持动作电位的主要因素，不仅仅只是有钾离子的外流，还有钙离子的内流，两者一直处于一种平衡的状态，如果我们只是单纯的控制其中的钾离子外流，这样就会很容易出现心律失常，说明了异丙酚在抑制钾离子外流的同时也抑制了钙离子的内流，这样丙泊酚对患者造成心律失常的风险就大大降低，但是在食用丙泊酚的前提是不要使用对钙离子有拮抗作用的药物，比如尼莫地平。

虽然目前我们对患者因为使用药物导致的长QT综合症还很难预测，但是在患者出现因药物导致长QT综合症的同时一定还会伴随着其他的危险因素存在，QT间期是反映心肌复极的重要指标，属于是动态的生理变数，其实该数值会受到很多因素的影响，比如患者的年龄、性别、药物以及是否运动都会使QT间期出现波动，一般由药物导致的QT间期变化都会对剂量有依赖性，我们此次的研究是为了探讨丙泊酚对野生型hERG钾通道和突变型hERG钾通道所产生的抑制作用，研究结果发现丙泊酚对野生型hERG钾通道和突变型hERG钾通道的抑制浓度分别为60.32±4.52μM和14.28±2.81μM，这就说明了当遗传因素发生突变的情况下，丙泊酚对hERG钾通道的抑制能力也会相应的加强。我们可以看出在发生突变后丙泊酚对hERG钾通道的一直浓度刚好处于平时医用浓度之间，前面我们提到一般的使用浓度为11-25μM，而这个对于抑制野生型hERG钾通道来说还相差很多。有人用兔子做过实验，对变异的兔子使用丙泊酚可以是兔子的心跳加快进而引发心颤，这就充分的说明了当hERG发生突变时会增加兔子对于丙泊酚的敏感程度，使兔子在受到丙泊酚刺激后出现心律失常的症状。但是有些患者本身的疾病就会到导致长QT综合症，比如患者有心动缓慢、自主性神经缓慢或者是有低钾血症，这些病症都有可能会出现长QT综合症的症状，所以针对这一类患者在使用丙泊酚的时候一定要格外谨慎。此次研究表明，丙泊酚在一定浓度是对野生型hERG钾通道和突变型hERG钾通道都会起到一定的抑制作用，但是在相同浓度的丙泊酚对研究组的突变hERG钾通道抑制能力会增加。当丙泊酚达到一定浓度是对野生型hERG钾通道和突变hERG钾通道都会产生一定的抑制作用，而且丙泊酚对于突变后的hERG钾通道抑制能力更强。

综上所述，在正常的医学使用浓度范围内丙泊酚对hERG钾通道的抑制作用不会出现场QT综合症，但是当浓度达到一定标准的时候使丙泊酚的抑制能力加强；当hERG钾通道出现突变的情况下，正常的医用浓度也会对hERG钾通道产生很强的抑制作用，致使患者出现长QT综合症，所以在丙泊酚的使用上还不是很安全，所以值得我们进一步的研究和探讨。

参考文献

[1]王朝辉，徐世琴，冯善武，等.瑞芬太尼复合丙泊酚联合无正压通气诱导技术在5分钟剖宫产中的应用[J].临床麻醉学杂志， 2016， 32（8）：745-747.

[2]Kaye A， Anwar M， Banister R， et al. Responses to propofol in the pulmonary vascular bed of the rat[J]. Acta Anaesthesiologica Scandinavica， 2016， 60（3）：431-437.

[3]蒋艳东，赵素敏.瑞芬太尼联合丙泊酚麻醉对腹腔镜胆囊切除术患者应激反应、血气指标的影响[J].海南医学院学报， 2016， 22（7）：677- 679.

[4]李真，金宁，万静洁，等.脑电双频指数监测小儿丙泊酚复合瑞芬太尼静脉麻醉维持剂量的临床研究[J].中国医科大学学报， 2016， 45（1）：17-20.