心肌肥厚、心衰小鼠體表心電圖和左心室乳頭肌后除極觸發(fā)活動的動態(tài)變化.pdf

1、心肌肥厚、心衰是高血壓、缺血性心肌病等多種心血管疾病的常見合并癥，心肌肥厚、心衰常常伴發(fā)心律失常，特別是心衰時嚴重的室性心律失常致心源性猝死(sudden cardiac death，SCD)的發(fā)生率大大提高，成為心血管病死亡的主要原因。有資料顯示我國SCD高達54.4萬例/年，居各國之首。故揭示心肌肥厚、心衰病理過程中心律失常產(chǎn)生的機制，尋找有效的預測措施，是當前研究的重要課題。
　　 在心肌肥厚、心衰發(fā)展中，伴隨著心肌組織學

2、肥厚性重構(gòu)，心肌細胞電生理特征的一個重要改變是動作電位時程(action potential duration，APD)延長，一般認為APD延長可因為早后除極(EAD)、遲后除極(DAD)產(chǎn)生觸發(fā)活動和/或復極化的不同步產(chǎn)生興奮折返而導致心律失常。
　　 我們小組前期的實驗發(fā)現(xiàn)，小鼠左心室乳頭肌細胞動作電位時程(APD90)僅在心衰期明顯延長而心肌肥厚期沒有顯著性延長（見王玉紅碩士論文）。APD延長在體表心電圖上表現(xiàn)為QT間期的

3、延長。據(jù)此推論，反映在整體心電圖上的表現(xiàn)，QT間期在肥厚期和心衰期的表現(xiàn)也應(yīng)不盡相同。但是多種動物和人的實驗發(fā)現(xiàn)，心肌肥厚和心衰時體表心電圖的QT間期明顯延長。大多數(shù)實驗僅觀測一個時間點，即肥厚（沒有收縮功能減退）或心衰時電生理的變化，已知心肌肥厚、心衰是個動態(tài)發(fā)展的過程，電生理改變可能有隨時間而變化的特征，我們推測在不同的肥厚模型，甚至同一模型的不同階段，電生理特性的變化可能并不完全相同。
　　 本實驗利用小鼠壓力超負荷性心肌

4、肥厚、心衰模型，連續(xù)動態(tài)地監(jiān)測小鼠從病理過程進行性發(fā)展的早期至心衰的晚期不同階段的體表心電圖，以及利用傳統(tǒng)的玻璃微電極技術(shù)，記錄小鼠左心室乳頭肌動作電位早后除極(EAD)、遲后除極(DAD)以及觸發(fā)活動情況，以期從心電圖上找到一些可以預測心肌肥厚電生理變化進展的指標，并為肥厚、心衰階段小鼠心律失常機制提供初步的理論依據(jù)。
　　 第一部分、心肌肥厚、心衰小鼠體表心電圖的動態(tài)變化
　　 目的:利用小鼠壓力超負荷性心肌肥厚、心

5、衰模型，連續(xù)動態(tài)地監(jiān)測小鼠從病理過程進行性發(fā)展的早期至心衰的晚期不同階段的體表心電圖，以期從心電圖上找到一些可以預測心肌肥厚、心衰電生理變化進展的指標，對臨床預測患者的預后將有很好地提示作用。
　　 方法:
　　 (1)動物模型的制備:橫主動脈弓部分狹窄建立壓力超負荷性小鼠心肌肥厚、心衰模型，術(shù)后2～7周為肥厚期，術(shù)后9～13周為心衰期。
　　 (2)麻醉小鼠體表心電圖測定:術(shù)后2周(2w)、5周(5w)、9周(

6、9w)和13周(13w)的動物進行心電圖的監(jiān)測，同時期的Sham組小鼠作為對照。腹腔注射三溴乙醇（250 mg/kg）麻醉小鼠后，Biopac MP150多導生理記錄儀的記錄電極插入小鼠四肢的皮下，記錄標Ⅱ?qū)?lián)體表心電圖。
　　 結(jié)果:
　　 (1)假手術(shù)組和術(shù)后2w的動物未見自發(fā)性心律失常，而術(shù)后5w、9w和13w小鼠出現(xiàn)自發(fā)性心律失常，主要表現(xiàn)為頻發(fā)的室性早搏以及陣發(fā)性室性心動過速，心律失常發(fā)生率分別為15％、28％

7、和63％。
　　 (2)與同時期的假手術(shù)動物相比，術(shù)后2w、5w、9w和13w組動物QT間期以及QTc間期明顯延長，分別延長了20.4％、32.7％、49.7％、61.0％和27.1％、32.1％、43.9％、59.1％(P＜0.01)。
　　 (3)心肌肥厚心衰小鼠心電圖的另一個重要改變就是J波的變化。所有時期的假手術(shù)組動物心電圖的J波均是正向的，而手術(shù)組動物從2w開始J波就表現(xiàn)為正向值下降，5w開始逐漸低平，到13w

8、時完全翻轉(zhuǎn)。
　　 (4)與同時期的Sham組動物相比，各Band組的PR間期沒有改變，除了術(shù)后2w組動物的RR間期輕微縮短外，其余各組的RR間期比較沒有顯著性差異。
　　 結(jié)論:心肌肥厚、心衰小鼠自發(fā)性心律失常發(fā)生率逐漸增加，QT間期進行性延長，J波幅值逐漸降低，說明隨著疾病的進展，心室復極化異常逐漸加重。
　　 第二部分、心肌肥厚、心衰小鼠左心室乳頭肌后除極觸發(fā)活動的動態(tài)變化
　　 目的:采用傳統(tǒng)的玻

9、璃微電極技術(shù)，記錄心肌肥厚、心衰小鼠左心室乳頭肌動作電位早后除極(EAD)、遲后除極（DAD）和觸發(fā)活動情況，以及灌流低鉀或者異丙腎上腺素溶液后，所誘發(fā)后除極觸發(fā)活動的情況，探討肥厚、心衰階段小鼠心律失常可能的產(chǎn)生機制。
　　 方法:
　　 (1)動物模型的制備:同第一部分。
　　 (2)玻璃微電極技術(shù)記錄乳頭肌動作電位和后除極觸發(fā)活動情況:腹腔注射100mg/kg戊巴比妥鈉，取出心臟，打開左心室，分離乳頭肌。將

10、乳頭肌用不銹剛針固定在玻璃浴槽中的硅膠上。雙極起搏電極以場刺激驅(qū)動標本，由刺激器提供方波信號，波寬1 ms，頻率1Hz，電壓強度為閾刺激的1.5倍。用微電極推進器將尖端電阻10～30MΩ的玻璃電極（內(nèi)充3mol/L KCl）緩慢推進乳頭肌細胞內(nèi)，記錄細胞內(nèi)動作電位(AP)及自發(fā)的后除極(包括EAD和DAD)和觸發(fā)活動。選用狀態(tài)良好的乳頭肌細胞，分別灌流低鉀(1 mM KCl)溶液或者含有異丙腎上腺素(20 nM)溶液，分別記錄誘發(fā)的EA

11、D，DAD以及觸發(fā)活動情況，與同期的正常K-H灌流液Sham組進行比較。
　　 結(jié)果:
　　 (1)與同時期的Sham組相比，Band2 wk組和Band5 wk組小鼠的乳頭肌動作電位APD90保持不變，而在Band9wk組和Band13 wk組中則明顯延長。
　　 (2)在記錄的30分鐘時間內(nèi)，Band9wk組和Band13 wk組動物可見明顯的EAD和DAD，而在Sham組以及Band2wk組和Band5 w