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目的:心房颤动(atrialfibrillation,AF)是临床上最常见的心律失常之一。近年来,人们发现房颤本身可诱发心房的电重构(ER),表现为心房有效不应期进行性缩短,不应期频率适应性减弱或消失和心房传导速度的下降,从而促进了房颤的发作和持续,增加其治疗难度。动物实验表明,AF心房传导速度的下降与钠通道电流(INa)的减小有关,而对人类房颤者钠通道的研究报道极少。本课题旨在研究慢性房颤患者钠通道电流特征和基因表达的变化,探讨其与电重构的关系;并通过观察粉防己碱(tetrandine,Tet)对钠通道的影响,探讨Tet抗心律失常的作用机制。
方法:42例需要接受心脏手术的患者分为二组:窦性心律者26例,为SR组;慢性心房颤动患者16例,为AF组。在手术过程中取右心耳50~100mg,采用急性酶分离方法获得单个心房肌细胞,利用全细胞膜片钳技术对比分析上述两组心房肌INa特征的变化,并观察不同浓度的Tet对两组心房肌细胞INa特征的影响。同时利用RT-PCR技术比较上述两组心房肌细胞上钠通道α亚单位基因表达的变化。
结果:①AF对INa特征的影响:在测试电位为-35mV时,AF组INa的电流密度(-59.2±21.8pA/pF,n=19)和SR组(-65.9±34.3pA/pF,n=34)相比,无统计学意义(P>0.05);两组中INa的I-V曲线无明显差异。AF组的电压依赖性失活曲线与SR组相比向更正的方向偏移,AF组半数最大失活膜电位(V1/2)为-88.5±2.3mY(n=7),SR为-95.7±4.3mV(n=9),两者比较有显著性差异(P<0.01);AF组和SR组的斜率常数(K)分别为-4.4±0.1(n=7)和-4.5±0.2(n=9),无明显差别(P>0.05)。两组钠电流失活后的时间依赖性恢复过程没有差别。②AF对钠通道α亚单位基因表达的影响:结果以钠通道和内参照mRNA条带荧光值的比值表示,AF组为0.364±0.24(n=10),SR组为0.451±0.35(n=10),两组间无显著性差异(P>0.05)。③Tet对人体心房肌细胞INa特征的影响:在全细胞膜片上,Tet对SR和AF组的INa均有明显的抑制作用。当Tet浓度分别为80,100,120μmolL-1时,SR组INa密度由用药前的61.04±23.79pA/pF(n=10)分别降到34.71±16.94(P<0.01),20.85±6.77(P<0.01)和5.90±3.49pA/pF(P<0.01);而AF组INa密度由58.42±19.35pA/pF(n=8)分别降为31.75±12.65(P<0.01),16.54±6.96(<0.01)和5.32±4.65pA/pF(p<0.01)。但两组细胞的INa对Tet的反应性没有差别(P>0.05)。Tet明显延迟AF组和SR组INa失活后的恢复过程,并呈浓度依赖性。Tet使电压依赖性失活曲线向更负的方向偏移,在80μmol·L-1Tet作用时,SR组V1/2向负的方向偏移了5.8mV,AF组偏移了5.1mV,而K值没有改变。
结论:①慢性房颤病人心房肌细胞INa密度、失活后恢复动力学和钠通道α亚单位基因表达没有改变,而INa电压依赖性失活曲线向更正的方向偏移,有助于增加传导速度。因而AF传导速度的下降并不是INa特征的改变所导致。②Tet降低人体心房肌细胞的INa密度,呈一定的浓度依赖性和可逆性;抑制INa失活后恢复动力学,促进电压依赖性失活;对房颤和窦律的细胞作用一致。Tet对人体心房肌可产生复极后不应性(PRR)作用,这应是其抗心律失常的重要机制之一。