选择性消融Marshall韧带减轻犬心肌缺血再灌注室性心律失常和损伤及机制研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skyob
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:目前治疗急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)最有效的方法为再灌注治疗,如溶栓、经皮冠状动脉介入术(percutaneous coronary intervention,PCI)和冠状动脉旁路移植术。但再灌注心律失常和再灌注心肌损伤(reperfusion injury,RI),包括心肌细胞凋亡坏死等,是限制再灌注治疗疗效甚或致死的重要因素。因此,如何预防和治疗心肌缺血再灌注(ischemia and reperfusion,IR)心律失常和损伤就成为治疗急性心肌梗死患者的重要任务之一。心脏交感神经过度激活是致心律失常的重要机制之一。心去交感神经支配,例如左侧星状神经节(left stellate ganglion,LSG)消融和肾交感神经消融可以显著降低心梗诱导的室性心律失常(ventricular arrhythemias,VAs)的发生和心源性猝死的风险。另外,交感神经可以调控组织炎症反应、氧化应激水平和钙超载,抑制交感过度激活可以显著减轻心梗和高血压患者炎症反应和氧化应激水平。炎症反应、氧化应激和钙超载是心肌IR损伤的经典机制,三者激活可进一步诱导心肌细胞过度自噬、心肌凋亡等损伤机制的级联放大,因此本实验拟通过抑制心脏交感神经过度激活,探讨其对心肌IR中室性心律失常和心肌损伤的影响,并探讨抑制交感神经过度激活是否可以调节IR中炎症反应、氧化应激、自噬和钙超载。阐明心肌IR损伤的机制,为减轻IR损伤提供新思路。Marshall韧带(the ligament of Marshall,LOM)起自冠状动脉窦,终止于左上肺静脉根部,可以分为近端、中段和远段(即LOM延申至左上肺静脉段,LOM that extends beyond the left superior pulmonary vein,LOMLSPV)。研究证实,Marshall韧带中自主神经分布不均匀,近端以副交感纤维为主,而LOMLSPV以交感纤维为主。近期我们课题组在氯化铯诱导的长Q-T模型中证实了消融LOMLSPV可以显著抑制心脏交感神经活性,并提出LOM是LSG支配心脏的重要神经通路之一。本研究将验证消融LOMLSPV对心脏交感活性的影响,并进一步探讨消融LOMLSPV对IR心律失常和心肌损伤的影响及机制。方法:1.犬IR室性心律失常:分组:34只成年雄性比格犬(8-13kg)随机分为IR组(n=11),LOM远段消融组(LOMLSPV denervation,LOMLSPVD,n=9)和LSG消融组(LSG denervation,LSGD,n=13)。方法:LOMLSPV行苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、酪氨酸羟化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)染色和乙酰胆碱转移酶(Acetylcholine transferase,CHAT)染色。用Lab Chart(ADinstruments,上海,中国)记录各组基础状态和消融后心率变异性(heart rate variability,HRV),包括低频(low frequency,LF)(0.04-0.15)、高频(high frequency,HF)(0.15-0.5)和LF/LF。Lead 7000(四川,锦江)记录VAs,包括单发室性早搏早(Ventricular Premature Beat,VPB),成对室早(salvo of VPB,s-VPB),室性心动过速(Ventricular Tachycardia,VT),室性心动过速持续时间(ventricular Tachycardia Duration,VTD)和心室颤动(Ventricular Fibrillation,VF)。Elisa法检测血清中肾上腺素(Epinephrine,E)和去甲肾上腺素(noradrenaline,NE)水平。2.犬IR损伤:分题一:分组:将34只比格犬随机分为3组:假手术组(Sham Operate,SO组,n=6)、缺血再灌注组(I/R,n=15)和LOMLSPVD+I/R组(n=13)。方法:记录LOMLSPVD+I/R组消融前后HRV,检测心肌间质去甲肾上腺素(interstitial NE,i NE)水平,血清心肌损伤标记物[肌钙蛋白I(cardiac troponin,c Tn I)、肌酸激酶-MB(creatine kinase,CK-MB)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)],心肌梗死面积,心肌炎症因子表达[(高迁移率族蛋白1,high mobility group box 1,HMGB1)、白介素17A(interleukin-7A,IL-17A)和白介素1β(IL-1β)],心肌自噬水平(beclin-1、自噬标志蛋白LC3II/I),心肌凋亡水平[原位缺口末端转移酶标记法染色(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated d UTP-biotin nick end labeling assay,TUNEL assay)]。分题二:分组:将23只成年雄性杂种犬随机分为三组:假手术组(Sham Operate,SO组,n=6)、缺血再灌注组(I/R,n=9)和LOMLSPVD+I/R组(n=8)。方法:检测血清心肌损伤标记物(c Tn I和CK-MB)、i NE、心肌组织氧化应激水平[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-Aoc),丙二醛(malondialdehyde,MDA)],钙转运蛋白[兰尼碱受体2(Ryanodine receptor 2,Ry R2)、磷酸化钙/钙调素依赖性蛋白激酶II(Phosphorylated Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II,P-Ca MKII)和钠钙交换体(sodium/calcium exchanger,NCX)]、心肌凋亡水平[活化的半胱天冬酶-3(cleaved caspase-3)、B淋巴细胞瘤2(B cell lymphoma 2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)和TUNEL]。结果:1.犬心律失常:HE、CHAT和TH染色显示LOMLSPV富含交感纤维而非副交感纤维;IR可以显著增加交感神经活性(血清NE和E水平升高)、诱导VPB、s-VPB、VT、VF的发生;LOMLSPV和LSGD均可以降低基础状态交感活性(LF和LF/HF降低);再灌注后,与IR组比较,LOMLSPVD和LSGD均可以显著降低心脏交感神经活性[NE(LOMLSPVD+IR组为1.39±0.068 ng/ml,LSGD+IR组为1.29±0.081 ng/ml vs IR组为2.32±0.17 ng/ml,P<0.05)and E(LOMLSPVD+IR组为114.64±9.22 pg/ml,LSGD+IR组为112.60±9.69 pg/ml vs IR组为166.18 pg/ml±15.78 pg/ml,P<0.05)]和室性心律失常[室速(LOMLSPVD+IR组为0±3.00,LSGD+IR组为0±1.75,IR组为8.00±11.00,P<0.05)和室速持续时间(LOMLSPVD+IR组0±4 s,LSGD+IR组为0±0.88s in LSGD+IR group vs IR组为10.0±22.00s,P<0.05)]。2.心肌IR损伤:分题一:与SO组相比,IR组中交感活性显著增加,心肌炎症因子表达显著升高,心肌自噬水平和凋亡增加,心肌损伤加重。与IR组比较,LOMLSPV可以显著抑制造模前(LF:0.98±0.83 ms2 vs 3.20±1.43 ms2,P<0.05和LF/HF:0.32±0.10 vs 1.71±1.13,P<0.05)和造模后(i NE:2.56±0.95 ng/ml vs 4.46±1.21 ng/ml,P<0.05)交感神经活性,抑制炎症因子表达(HMGB1:16.17±2.13 ng/ml vs 20.75±3.37 ng/ml,IL-17A:445.10±67.63 ng/ml vs 700.27±132.95 ng/ml;IL-1β:157.26±20.53 ng/ml vs 269.74±53.32 ng/ml,all P<0.05),降低心肌自噬水平(Beclin-1:0.16±0.015 vs 0.235±0.014;LC3II/I:1.04±0.20 vs 2.26±0.25,P<0.05)和心肌凋亡(心肌凋亡指数:15.73±3.62 vs 22.20±4.58,P<0.05);分题二:与SO组比较,IR组中交感活性、氧化应激水平、钙转运蛋白表达和心肌心肌凋亡水平显著增加,抗氧化能力减弱。与IR组比较,LOMLSPV可以显著抑制交感神经活性(i NE:2.54±0.45 vs 4.48±0.69,P<0.05),减轻心肌损伤[c Tn I(228.88±20.79 ng/L vs 337.25±20.76 ng/L,P<0.05)和CK-MB(4.03±0.34 ng/ml vs 5.49±0.44 ng/ml,P<0.05)],降低心肌组织氧化应激水平(MDA表达:5.32±1.50 nmol/mgprot vs 10.82±1.52 nmol/mgprot,P<0.05),提高抗氧化能力(SOD:26.73±4.96 U/mgprot vs16.04±1.68 U/mgprot;T-Aoc(42.88±5.80 U/mgprot vs 16.54±3.75 U/mgprot,P<0.05)),减低钙转运蛋白表达和活化(Ry R2:0.38±0.044 vs 0.60±0.54;p-Ca MKII:0.65±0.14 vs 0.95±0.20;NCX:0.16±0.021 vs 0.25±0.033;P均<0.05),减轻心肌凋亡(cleaved-caspase-3:0.34±0.027 vs 0.42±0.027,Bcl-2/Bax:1.81±0.41vs 0.56±0.24;心肌凋亡指数:24%±5%vs 33%±6%,P<0.05)结论:1.我们的研究发现,LOMLSPVD可以通过抑制心脏交感活性和NE和E的表达减轻IR中室性心律失常的发生,且LOMLSPVD对心脏交感活性的影响与LSGD相似。2.LOMLSPVD是一种有效的抑制心脏交感活性的方法,可以显著减轻心肌IR损伤,其机制可能与抑制炎症反应、氧化应激、钙超载、过度自噬进而抑制细胞凋亡有关。
其他文献
病毒感染会触发宿主细胞启动抗病毒天然免疫反应。病毒感染宿主细胞后,病毒的保守成分——病原相关分子模式被宿主细胞自身遗传表达的模式识别受体所识别,激活一系列抗病毒信号转导过程,并且诱导大量下游效应分子如干扰素、干扰素刺激基因和炎症因子等的表达,进而引起细胞的凋亡、抑制病毒的复制和促进适应性免疫反应的启动,最终清除入侵机体的病毒。与此同时,宿主细胞中也存在多种调节机制及时终止病毒感染诱导的I型干扰素及
建筑能耗削减与建筑环境改善都青睐于低能耗建筑,尤其是太阳能利用建筑。本文特别针对利用太阳能强化建筑自然通风的垂直式和倾斜式太阳能烟囱内自然对流,具有隔板的室内自然对流、具有机械送风的室内多元对流等几种典型情况,通过数值模拟,理论分析及实验方法探讨内部流体流动及传热过程,为提升太阳能利用潜力,可持续降低建筑能耗和改善室内环境等提供新思路,对指导工程实践有着重要的理论和现实意义。本文首先采用数值模拟和
在脊椎动物中,天然免疫与适应性免疫两大系统被宿主用来抵御病原体入侵。天然免疫系统利用一系列数量有限的模式识别受体识别病原微生物中被称作病原相关分子模式的保守组分,达到区分“自我”与“非我”的目的。作为病原相关分子模式的一员,病毒来源的核酸在起始天然免疫反应中具有重要作用。宿主模式识别受体识别病毒核酸后,会通过下游信号分子诱导I型干扰素以及促炎性细胞因子的产生,从而抑制病毒复制并激活适应性免疫应答。
初级纤毛是由微管组成的突出于细胞外的细胞器,广泛存在于多种细胞中,具有调控运动和信号传导功能,对机体发育以及维持器官正常生理功能起着至关重要作用。纤毛结构或功能的缺陷会导致一系列疾病的产生,统称为纤毛病。多囊肾是多种纤毛病的共同临床表征之一,其治疗一直是困扰临床的重大难题,也是肾脏领域研究的重点。论文作者发现CAGGS-SB10转基因小鼠(杂合子)的后代(25%)(纯合子)表现出多指症;经过FIS
天然免疫是抗病毒及外源微生的第一道防线,并且天然免疫会和后天免疫一起清除外源微生物的感染。首先,模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs),包括 RIG-Ⅰ样受体(RLR)、Toll 样受体(TLR)、NOD 样受体(NLR)以及DNA受体,通过识别病原微生物上的某种特定的称之为病原相关分子模式(pathogen associated molecular
第一部分目的:探讨基于扩散峰度成像(diffusionkurtosisimaging,DKI)的直方图参数与局部晚期鼻咽癌患者(nasopharyngeal carcinoma,NPC)TNM分期和临床分期的相关性。材料与方法:纳入47例初治确诊为鼻咽癌的患者,回顾性分析患者治疗前的扩散峰度成像图像数据。使用单指数模型计算表观扩散系数(ADC)。使用扩散峰度模型计算非高斯分布校正的表观扩散系数(D
目的:在氧化应激和血脂相关基因中筛查和鉴定中国汉族人群的冠心病(coronary artery disease,CAD)遗传易感位点。方法:(1)在一项纳入了 1818例CAD病例和1963例对照的两阶段病例对照研究中,硫氧还原蛋白相关蛋白(thioredoxin-interacting protein,TXNIP)基因内单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphi
目的:探讨重建Kv4.3-CaMKⅡ单元在逆转心衰心室肌细胞钙失调和改善心功能方面的作用及其机制,为心衰的治疗探索新的有效的方法。方法:在Kv4.3和CaMKⅡ质粒共转染后的HEK293细胞,小鼠心室肌细胞和心脏组织中进行免疫共沉淀和FRET实验,明确Kv4.3和CaMKⅡ形成稳定的复合物。使用6-8周C57BL6小鼠通过重度胸主动脉结扎的方法建立压力超负荷心衰模型。心衰模型后1周,通过颈静脉在体
背景:心肌缺血是指由心肌灌注不足引起心脏能量代谢异常,功能局限性改变的过程,冠状动脉粥样硬化是引起心肌缺血的主要原因。随着经皮冠状动脉介入术(PCI)和冠脉搭桥术(CABG)的发展和普及,冠心病的死亡率有一定程度的降低,但仍是导致心血管疾病患者死亡的首要原因。近年来的研究表明,良好的冠脉侧枝循环可减小缺血和梗死灶面积,降低主要心血管事件发生率,然而现有研究对于冠脉侧枝生长的作用机制并未阐明。因此,
背景:一氧化氮(Nitric Oxid,NO)在体内由一氧化氮合成酶(NO synthases,NOS)催化L-精氨酸产生。在生物系统中NO的半衰期极短,以秒来计算。由于扩散速度极快,因此有利于快速到达作用靶点发挥其调控功能。几乎所有的心肌细胞都能产生NO,对心血管系统发挥极其重要的保护作用。NO通过血管依赖的和非血管依赖的途径调控多种心血管功能。前者包括调节冠脉血管收缩、凝血功能、血管平滑肌增殖