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通过动物实验及离体心肌细胞实验,研究β1-肾上腺素受体激动剂加重布比卡因引起心肌损伤的原因及机制。一、观察异丙肾上腺素及艾司洛尔对布比卡因中毒小鼠心肌细胞线粒体形态的影响。将12只小鼠采用随机数字方法分为4组:对照组、布比卡因+盐水组、布比卡因+异丙肾上腺素组、布比卡因+艾司洛尔组。分别腹腔注射0.1μg/g异丙肾上腺素、2.0μg/g艾司洛尔和盐水5 min后,给予腹腔注射46.7μg/g布比卡因,3 min后将小鼠处死,取左心室心肌组织制备电镜切片。依照Joshi et al.标准评价心肌线粒体损伤程度。二、观察异丙肾上腺素及艾司洛尔对布比卡因中毒的离体心肌细胞线粒体形态的影响。酶解法获SD大鼠心肌细胞后先选择细胞模型,心肌细胞分为四组:DMEM静置组、电刺激DMEM组、布比卡因静置组、电刺激布比卡因组。其中DMEM即细胞培养液;布比卡因浓度为13.3μmol/ml,处理10 min。观察静置组与电刺激组心肌细胞线粒体电镜切片的损伤程度,并依照Joshi et al.标准给予评分。选好电刺激心肌细胞模型后,将心肌细胞分为4组:对照组、布比卡因组、布比卡因+异丙肾上腺素组、布比卡因+异丙肾上腺素+艾司洛尔组。其中对照组细胞中加DMEM,其他组中布比卡因浓度为13.3μmol/,异丙肾上腺素浓度为5 nmol/L,艾司洛尔浓度为50 nmol/L。电刺激后离心,细胞固定后制作电镜切片。依照Joshi et al.标准评价线粒体损伤程度。三、观察异丙肾上腺素及艾司洛尔对布比卡因中毒的离体心肌细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)生成量的影响。酶解法获得SD大鼠心肌细胞后先选择细胞模型:利用连续波长多功能微孔板检测仪检测电刺激组与静置组心肌细胞内ROS生成量(分组同上)。选好电刺激心肌细胞模型后,将心肌细胞分为10组:对照组、布比卡因组、布比卡因+异丙肾上腺素组、布比卡因+异丙肾上腺素+艾司洛尔组。对照组中同样为DMEM,布比卡因浓度分别为8.9μmol/L、13.3μmol/L、20μmol/L。心肌细胞荧光染色并且加药处理后,通过连续波长多功能微孔板检测仪测ROS。以上心肌细胞实验均重复三次。结果:1动物体内实验显示,布比卡因+盐水组线粒体损伤程度评分明显高于对照组(P<0.01)。布比卡因+异丙肾上腺素组线粒体损伤程度明显高于布比卡因+盐水组(P<0.05)。布比卡因+艾司洛尔组线粒体损伤程度明显低于布比卡因+盐水组(P<0.01)。2新鲜分离心肌细胞模型工作状态良好,电场刺激下心肌细胞呈节律性收缩;电刺激DMEM组并未引起线粒体肿胀及ROS产量增加(P>0.05);而布比卡因组接受电刺激后线粒体肿胀程度显著大于静息细胞且ROS产量显著增加(P<0.05)。3心肌细胞线粒体损伤实验中,布比卡因组线粒体损伤程度评分明显高于对照组(P<0.01)。布比卡因+异丙肾上腺素组线粒体损伤程度明显高于布比卡因组(P<0.05)。布比卡因+异丙肾上腺素+艾司洛尔组线粒体损伤程度明显低于布比卡因+异丙肾上腺素组(P<0.05)。4心肌细胞ROS生成量实验中,布比卡因组心肌细胞内ROS值明显高于对照组(P<0.05);布比卡因(8.9μmol/L、13.3μmol/L)+异丙肾上腺素组心肌细胞内ROS值明显高于同浓度布比卡因组(P<0.05)。布比卡因(8.9μmol/L、13.3μmol/L)+异丙肾上腺素+艾司洛尔组ROS值较同浓度布比卡因+异丙肾上腺素组降低(P<0.05)。但是当布比卡因为20.0μmol/L时,后面两组的差异无统计学意义(P>0.05)。综上所述,新鲜分离心肌细胞模型工作状态良好,电刺激下心肌细胞呈节律性收缩,能更好地模拟临床布比卡因中毒时心肌线粒体损伤;异丙肾上腺素可通过加重布比卡因导致的心肌细胞线粒体水肿程度,干扰线粒体代谢功能,并通过增加心肌细胞内ROS量,从而加重布比卡因的心脏毒性;艾司洛尔可通过减轻线粒体水肿程度,减少ROS生成量,从而降低该心肌细胞毒性。