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背景:蒽环类药物阿霉素（doxorubicin,DOX）是目前临床上应用最广泛的抗肿瘤药物之一,由于其疗效显著已被广泛用于治疗乳腺癌、肺癌、白血病等多种类型的肿瘤。然而,由于DOX具有潜在的心脏毒性,严重影响了肿瘤患者的预后和远期生存率。大量研究表明,DOX导致心脏损伤的病理机制包括心肌细胞DNA损伤、炎症损伤、活性氧增多、细胞凋亡、心肌纤维化改变等病理性重构,继而左心室功能逐渐下降,最终导致心力衰竭。因此,开发防治DOX诱导的心脏损伤的临床策略是目前一个尤为重要和迫切的难题。自主神经系统（autonomic nervous system,ANS）是人体重要的神经调控系统,分为交感神经系统（sympathetic nervous system,SNS）和副交感神经（迷走神经）系统（parasympathetic nervous system,PNS）两大部分,二者相互拮抗,共同维持人体各器官的正常生理状态。临床研究发现,肿瘤患者会出现ANS紊乱,而且长期服用抗肿瘤化疗药可激活SNS,加剧ANS失平衡。心脏同样受到交感神经与迷走神经的共同支配,生理状态下二者处于动态平衡,维持心脏的正常功能。然而,在病理状态下,当心脏ANS失衡,尤其是交感神经过度激活,可导致心肌发生病理性改变,增加心肌缺血、损伤、病理性重构等的发生风险,与多种心血管疾病紧密相关,比如心肌梗死、心力衰竭、高血压、心律失常、心肌缺血再灌注损伤等。迷走神经刺激（vagal nerve stimulation,VNS）是一种高效的神经调控策略,由于其具有经典的抗炎作用、减少氧化应激以及改善线粒体功能等多种生理学效应,它在多种疾病的治疗,尤其是心血管疾病方面,已显示出巨大的优越性。迷走神经耳支是迷走神经在机体体表的唯一神经分支,我们前期研究发现,通过刺激耳支也可激活迷走神经,增强其传出效应。同时,我们前期的动物研究和临床研究均发现,经皮迷走神经刺激（transcutaneous nerve stimulation,tVNS）可实现对自主神经的无创干预,在心肌梗死、心肌缺血再灌注损伤以及恶性心律失常等疾病中具有心脏保护作用。然而,tVNS在DOX诱导的心脏毒性模型中对心脏的作用还未见报道。目的:1.探究慢性tVNS是否对DOX所致的心脏毒性具有保护作用2.探究慢性tVNS对DOX暴露大鼠的心脏自主神经的调控作用3.探究慢性tVNS对DOX所致心脏毒性的防治机制材料与方法:健康雄性Sprague-Dawley大鼠24只,体重均为160-200g,SPF级。在实验正式开始前,所有动物均饲养于SPF级别屏障中,给予正常喂养（自由摄食、饮水,连续光照12h/天）一周以适应环境。将所有大鼠做好标记并随机均分为四组:（1）对照组,N=6只;（2）DOX组,N=6只;（3）DOX+tVNS组,N=6只;（4）tVNS组,N=6只。1.DOX组和DOX+tVNS组给予慢性DOX诱导心脏毒性造模处理:于实验开始的第0、7、14天,分别给予两组大鼠腹腔注射DOX溶液5 mg/kg,使累积给药剂量达到15 mg/kg,继续喂养直至6周。在第一次给药前30 min,tVNS组和DOX+tVNS组大鼠接受30 min无创tVNS处理,之后每天在固定的时刻进行tVNS操作,每次30 min,同样持续6周。而对照组仅行假处理。在实验结束后,首先采用心脏超声技术检测大鼠左心室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF%）、收缩期和舒张期的左心室内径（分别为systolic left ventricular internal diameter,LVIDs和diastolic left ventricular internal diameter,LVIDd）和缩短分数（fractional shortening,FS%）,随后将大鼠行安乐死,立即采集大鼠血清检测肌酸激酶（creatine kinase,CK）水平,留取心肌组织,采用HE染色、Masson三色染色以及荧光TUNEL染色检测每组大鼠心肌组织的病理学改变。2.四组大鼠的实验处理同1。在实验6周后先采集大鼠心电图,随后收集大鼠血清和心肌组织,行心率变异性（HRV）频域分析、血清乙酰胆碱（acetylcholine,Ach）和去甲肾上腺素（norepinephrine,NE）水平检测、心脏酪氨酸羟化酶阳性（tyrosine hydroxylase-positive,TH+）神经纤维染色分析。3.四组大鼠的实验处理同1。实验结束后,将大鼠行安乐死后,立即留取心肌组织,使用酶联免疫法检测心肌组织中的氧化应激指标、免疫荧光染色法检测大鼠心肌组织内F4/80的表达水平和炎性因子白细胞介素-1β（IL-1β）的表达水平。此外,还采用转录组测序技术（RNA-seq）对每组大鼠心肌组织的转录水平基因组进行检测,并分析差异基因及其KEGG富集情况。同时,还采用实时荧光定量PCR（QPCR）对心肌样本中CXCL9、CXCL10、CCR1和CCR2的mRNA相对表达水平进行检测。结果:1.与对照组相比,DOX导致大鼠LVEF%和FS%明显下降（P均<0.0001）,左心室内径LVIDs（P<0.0001）和LVIDd（P<0.01）显著增大,同时DOX还导致血清心肌损伤标志物CK水平升高（P<0.05）、心肌组织结构破坏及大量炎性细胞浸润,升高了心肌组织间质纤维化和管周纤维化比例。然而,tVNS显著提高了LVEF%（P<0.001）和FS%（P<0.01）,逆转了左心室LVIDs（P<0.01）和LVIDd（P<0.05）的增大。此外,tVNS显著降低了血清CK水平（P<0.05）,减轻了心肌细胞损伤以及炎性细胞浸润,还降低了心肌组织间质纤维化和管周纤维化比例（P均<0.0001）。此外,DOX显著促进了心肌细胞的凋亡（P<0.0001）,然而,tVNS可显著抑制心肌细胞凋亡（P<0.001）。2.与对照组相比,DOX组中DOX显著升高了反映大鼠交感神经活性的指标LF（P<0.0001）和LF/HF（P<0.05）,明显降低了反映迷走神经活性的指标HF（P<0.01）,且DOX导致了大鼠血清中NE水平升高（P<0.05）、Ach水平降低（P<0.05）,还增加了心肌组织中TH阳性神经纤维水平（P<0.01）。然而,tVNS能显著降低LF（P<0.0001）和LF/HF（P<0.05）,明显升高HF（P<0.001）;同时逆转了DOX诱导的血清NE升高（P<0.05）和Ach的减少（P<0.01）,降低了TH阳性神经纤维在心肌中的水平（P<0.01）。3.与对照组相比,DOX组中大鼠心肌组织中的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和IL-1β水平（P<0.05）显著升高,超氧化物歧化酶（SOD）水平明显下降（P<0.0001）,同时还增加了促炎性巨噬细胞在心肌中的聚集。然而,tVNS可明显升高SOD水平（P<0.05）,降低MDA水平和IL-1β表达水平（P<0.05）,抑制促炎性巨噬细胞在心肌组织中的聚集。此外,通过RNA-seq及QPCR分析发现,DOX上调了趋化因子相关基因CXCL9、CXCL10、CCR1、CCR2的mRNA表达水平,而tVNS可将其逆转（P均<0.05）。结论:1.慢性tVNS可显著减轻DOX诱导的心肌损伤和病理性重构,改善心功能不全。这一证据提示tVNS可能是一种防治DOX诱导心脏毒性的辅助治疗方式。2.慢性DOX暴露可导致心脏自主神经失衡,表现为激活交感神经活性而削弱了迷走神经张力。通过长期无创tVNS干预可显著逆转这些改变,使自主神经再平衡。3.慢性tVNS可显著抑制心肌中的炎症水平、氧化应激状态,并通过下调趋化因子表达,抑制炎性巨噬细胞在心肌中的募集,从而防治DOX导致的心肌损伤。