神經(jīng)再生誘發(fā)心源性猝死的鉀通道機制研究.pdf

1、背景與目的 心源性猝死(SCD)是指由各種心臟疾患導(dǎo)致的突然意外死亡，最常見于冠心病并發(fā)心肌梗塞(MI)患者，多由致命性心律失?！氖依w顫(VF)所致。MI慢性期發(fā)生的SCD(遲發(fā)性SCD)的發(fā)病機制目前仍未闡明。近年來有些學(xué)者報道心梗后心臟自主神經(jīng)異常芽生可誘發(fā)SCD，并且左心交感神經(jīng)再生可導(dǎo)致心電圖QT間期延長。QT間期延長是室性心動過速(VT)、VF和SCD的重要危險因子，而后除極是產(chǎn)生觸發(fā)性心律失常的重要原因。由于QT

2、間期延長的最重要原因是心肌細胞動作電位時程(APD)延長，而APD延長反映心肌細胞復(fù)極延緩，后者的最可能原因是鉀通道的表達和功能的降低；同時，觸發(fā)活動多由心肌細胞靜息電位不穩(wěn)定所致，因此我們推測，參與心肌細胞動作電位復(fù)極的一些鉀電流(如瞬時外向鉀電流Ito和延遲整流鉀電流IK等)，以及參與心肌細胞靜息電位(RP)形成的鉀通道(內(nèi)向整流鉀電流I<,K1>)的表達和功能降低，可能是心臟自主神經(jīng)再生和重塑誘發(fā)SCD的重要機制。本工作的目的是驗

3、證這些推測，并重點研究即心交感神經(jīng)過度增生對Ito和I<,K1>的表達和功能的影響，以及對心率變異性(HRV)的影響。 方法 實驗動物用成年雄性Wistar大鼠，體重200-250g。利用內(nèi)源性NGF合成誘導(dǎo)劑4-甲基鄰苯二酚(4-MC)慢性腹腔注射促進心交感神經(jīng)芽生；用液氮經(jīng)腹腔冷凍法造成局部心肌凍傷壞死以模擬心肌梗塞(MI)：膜片筘技術(shù)全細胞記錄分析單個心肌細胞Ito和I<,K1>的電流密度；用Western-blo

4、t技術(shù)測定心肌細胞Kv4.2和Kir2.1(分別編碼Ito和I<,K1>通道α亞基)蛋白表達的變化，以睜β-actin為內(nèi)參照。記錄大鼠體表心電圖，分析交感神經(jīng)芽生和重塑對}tRV的影響。實驗動物共分五組(每組n=8)：(1)4-MC組：觀察單純4-MC慢性給藥對神經(jīng)芽生對心肌細胞Ito和I<,K1>表達和功能的影響；(2)MI組：觀察單純心梗對Ito和I<,K1>的影響：(3)MI+4-MC組：用4-MC加強MI后心臟神經(jīng)再生，觀察心

5、肌細胞Ito和I<,K1>表達和功能的變化：(4)假手術(shù)組(正常對照組)。(5)急性4-MC組：觀察4-MC本身對心肌的電生理特性是否有影響。另有18只大鼠分為三組(每組n=6)分別觀察正常對照以及急、慢性4-MC給藥情況下HRV的變化。 結(jié)果 (1)4-MC組和MI+4-MC組的心交感神經(jīng)分布密度明顯高于對照組；(2)4-MC組、MI組和MI+4-MC組動物左心室心肌細胞的Ito和I<,K1>電流密度明顯低于對照組，其

6、中以MI+4-MC組的Ito電流密度降低最為顯著；(3)Ito和I<,K1>電流的動力學(xué)特征在不同組中沒有明顯差異；(4)急性注射4-MC對大鼠左心室心肌細胞Ito和I<,K1>電流密度無明顯影響；(5)4-MC組、MI組和MI+4-MC組的Kv4.2和Kir2.1通道的蛋白表達水平明顯低于對照組，其中以MI+4-MC組的Kv4.2和Kir2.1蛋白表達降低最為顯著；(6)慢性腹腔注射4-MC造成心交感神經(jīng)芽生可使大鼠心率變異性(HRV

7、)的多個參數(shù)均明顯降低，而急性4-MC給藥對HRV沒有明顯影響。 結(jié)論 4-MC慢性注射可導(dǎo)致心交感神經(jīng)芽生、重塑和神經(jīng)分布密度增高；心交感神經(jīng)芽生可使心肌細胞Ito和I<,K1>的膜蛋白水平和電流密度均降低，而且這些作用可被心梗所加強；心交感神經(jīng)芽生可導(dǎo)致HRV降低，而急性4-MC注射對Ito和I<,K1>電流無明顯影響，對HRV也沒有明顯影響，提示上述4-MC的作用是通過誘導(dǎo)心交感神經(jīng)芽生實現(xiàn)的，而不是4-MC的急性