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绝对不应期电刺激对慢性心衰兔室颤阈值影响和相关机制探讨

梁浩  
【摘要】:慢性心力衰竭(chronic heart failure, CHF)是多种心脏疾病发展的最终结果,发病率高,预后不良。研究发现,对于CHF患者在心肌绝对不应期内给予一个适当的电刺激亦称心脏收缩力调节(cardiac contractility modulation,CCM)信号,可以增强心肌收缩力,使心功能得到改善。CCM改善心功能的具体作用机制仍未完全明确。此外,心衰发病的基本机制是心室肌的机械和电学重构,与正常人群相比,患者容易出现恶性心律失常。目前,CCM对室性心律失常尤其是室颤的易感性有无影响尚需要进一步研究。 目的:本研究通过对新西兰大白兔压力超负荷慢性心力衰竭模型在体心脏进行绝对不应期刺激后诱发心室颤动,了解CCM对CHF动物模型室颤阈值的影响。并通过检测CCM治疗对心肌肌浆网钙ATP酶(sarcoplasmic reticulum calcium-ATPase, SERCA2a)和受磷蛋白(phospholamban, PLB)又称磷酸受纳蛋白基因转录水平的影响,从而研究CCM改善心功能和影响室性心律失常易感性的可能机制。 方法: 1选用新西兰大白兔18只,随机分为对照组、心衰组、心衰后刺激组。对于心衰组和心衰后刺激组采用开胸后人工套扎升主动脉形成局部缩窄,引起压力负荷加重,4周后形成CHF模型。对照组开胸后不进行套扎。所有试验动物手术前以及4周后分别通过心脏超声检测心功能。 2对于心衰后刺激组,透视下经颈静脉放入心内膜电极至右心室心尖部,给予绝对不应期刺激12小时。结束后同样经过心脏超声检测心功能。完成后诱发室颤,观察两组室颤阈值的差异。心衰组与对照组不进行绝对不应期电刺激,其余与心衰后刺激组相同。每只实验动物诱发室颤之前均抽取静脉血检测相关离子和脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)。 3处死动物,迅速取下心衰后刺激组刺激部位以及心衰组、对照组相同部位心肌组织,液氮保存。采用实时荧光定量PCR技术(RT-PCR)检测三组间心肌组织中SERCA2a与PLB基因转录的数量有无差异。 结果: 1慢性心力衰竭动物模型 心脏超声检查:对照组手术前、后心脏射血分数分别为:70.54±3.55和70.29±1.38,差别无统计学意义。心衰组手术前、后心脏射血分数分别为:71.28±2.55和38.52±2.58,差别有统计学意义。心衰后刺激组手术前、后心脏射血分数分别为:67.83±2.67和34.62±2.23,差别有统计学意义。提示手术后心功能较手术前明显减低,手术制作心衰模型成功。手术后,心衰组与心衰后刺激组射血分数、BNP差别无统计学意义。表明两组间心功能下降程度相同,处于心衰的相同阶段。心衰后治疗组在绝对不应期刺激治疗后心脏超声为:59.98±1.70,较治疗前升高。与治疗前相比,差别有统计学意义。 2室颤阈值的测定 诱发室颤前两组间动物的主要离子和脑钠肽无统计学差异。对照组室颤阈值平均为9.07±0.35V。心衰组室颤阈值平均为:5.23±0.29V。。在心衰后刺激组给予一定时间绝对不应期刺激后,动物室颤阈值平均为6.93±0.53V。与心衰组相比,刺激后心衰组室颤阈值明显升高,差别具有统计学意义。心衰后刺激组与对照组相比,室颤阈值减低,差别具有统计学意义。 3 SERCA2a与PLB的mRNA测定 心衰组心衰后SERCA2a与PLBmRNA平均值分别为0.87±0.13和46.86±3.76,心衰后刺激组给予绝对不应期刺激后SERCA2a与PLBmRNA平均值分别为2.64±0.24和7.34±0.28。心衰后刺激组SERCA2amRNA表达较心衰组明显升高,差别有统计学意义。心衰后刺激组PLBmRNA表达较心衰组明显降低,差别有统计学意义。心衰组SERCA2a/PLB平均值为0.018±0.004,心衰后刺激组SERCA2a/PLB平均值为0.36±0.05。与心衰组相比,心衰后刺激组SERCA2a/PLB明显升高,差别具有统计学意义。 结论:我们认为,CCM可以改善慢性衰竭动物模型心功能,并升高心衰动物室颤的阈值。CCM可以使SERCA2a、PLB基因表达水平趋于正常化,尤其是SERCA2a/PLB比值。SERCA2a、PLB基因表达水平变化可能是CCM改善心功能、降低心力衰动物心脏室颤阈值的可能机制之一,但是仍需要进一步阐述和验证。本研究为CCM应用于临床CHF的治疗提供理论可能。CCM可能作为CHF的辅助治疗方式应用于临床病人的治疗。


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