慢性間歇性低壓低氧對(duì)發(fā)育大鼠抗心律失常作用的電生理學(xué)研究.pdf

1、大量研究表明，慢性間歇性低壓低氧（CIHH）對(duì)成年動(dòng)物具有明顯的心臟保護(hù)作用，可有效對(duì)抗急性缺血/再灌注或急性缺氧/復(fù)氧對(duì)心肌的損傷、減少心肌梗死面積、限制心肌超微結(jié)構(gòu)的損傷，以及抗心律失常。其機(jī)制可能涉及心肌抗氧化能力增強(qiáng)、心肌毛細(xì)血管密度及冠脈血流量增加、熱休克蛋白表達(dá)增加、NO產(chǎn)生增加、抗心肌細(xì)胞凋亡、穩(wěn)定線粒體及鈣處理功能、延長(zhǎng)心肌動(dòng)作電位時(shí)程及有效不應(yīng)期等。但有關(guān)CIHH對(duì)幼年動(dòng)物發(fā)育心臟的作用尚未明了。本研究旨在應(yīng)用功能學(xué)及

2、電生理學(xué)方法探討CIHH對(duì)幼年發(fā)育大鼠的抗心律失常作用，及其電生理學(xué)機(jī)制。
　　 本研究分為四部分：（1）應(yīng)用模擬高原低氧處理方法制備發(fā)育大鼠間歇性低氧心臟保護(hù)動(dòng)物模型；（2）應(yīng)用在體冠脈結(jié)扎方法誘發(fā)心律失常，觀察CIHH對(duì)發(fā)育大鼠的抗心律失常作用；（3）應(yīng)用細(xì)胞內(nèi)記錄方法觀察CIHH對(duì)發(fā)育大鼠心室乳頭肌動(dòng)作電位的影響，探討CIHH抗心律失常作用的電生理學(xué)機(jī)制；（4）應(yīng)用全細(xì)胞膜片鉗方法觀察CIHH對(duì)發(fā)育大鼠心室肌細(xì)胞鉀離子通道

3、電流的影響，探討CIHH抗心律失常的離子機(jī)制。
　　 一、發(fā)育大鼠慢性間歇性低壓低氧心臟保護(hù)模型的制備
　　 目的：通過應(yīng)用不同間歇性低氧方式，制備發(fā)育大鼠CIHH心臟保護(hù)模型。
　　 方法：雄性新生SD大鼠按年齡及體重相匹配分成三組：間歇性低壓低氧3000米組（CIHH3000）、間歇性低壓低氧5000米組（CIHH5000）和對(duì)照組（CON）。間歇性低氧處理動(dòng)物置于低壓氧艙，分別接受28天、42天和56天模擬

4、高原3000米（PB=525 mmHg，PO2=108.8 mmHg，5小時(shí)/天）或5000米（PB=404 mmHg，PO2=84.mmHg，6小時(shí)/天）的減壓低氧處理。應(yīng)用langendorff離體心臟灌流技術(shù)描記大鼠離體心臟左室功能，給予30分鐘全心缺血和60分鐘復(fù)灌處理。分別記錄大鼠心臟缺血前及復(fù)灌后不同時(shí)間的左室發(fā)展壓（LVDP）、左室舒張末壓（LVEDP）、最大壓力變化速率（±LV dp/dt）等心功能參數(shù)和冠脈流量（CF）

5、。并測(cè)定冠脈流出液的乳酸脫氫酶（LDH）活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分別測(cè)量全心、左心室及右心室重量。
　　 結(jié)果：
　　 （1） CIHH3000組大鼠體重增長(zhǎng)與對(duì)照組無明顯差異；CIHH5000組大鼠體重增長(zhǎng)明顯慢于對(duì)照組及CIHH3000組大鼠。
　　 （2）對(duì)照組28天、42天及56天的大鼠在基礎(chǔ)狀態(tài)及缺血/復(fù)灌后心功能分別相比無顯著差異。
　　 （3） CIHH3000組大鼠表現(xiàn)明顯的心臟保護(hù)效應(yīng)。與對(duì)照

6、組相比較，基礎(chǔ)狀態(tài)下灌脈流量明顯增加，在心臟停灌/再灌注60 min時(shí)，心功能恢復(fù)增強(qiáng)、冠狀動(dòng)脈流量增多、LDH活性降低；心臟重量與對(duì)照組大鼠無差異；CIHH42天處理的大鼠心功能恢復(fù)明顯好于CIHH28天處理的大鼠。
　　 （4） CIHH5000組大鼠表現(xiàn)出明顯的心臟損傷效應(yīng)，與對(duì)照組相比，心功能的恢復(fù)降低，冠脈流量減少，復(fù)灌過程中LDH活性明顯升高。右心室重量明顯高于對(duì)照組大鼠。
　　 小結(jié)：適度的CIHH可保護(hù)發(fā)

7、育大鼠心臟對(duì)抗缺血/再灌注損傷，其保護(hù)作用與冠脈流量增加有關(guān)；間歇性低氧方式影響其心臟保護(hù)作用。
　　 二、慢性間歇性低壓低氧對(duì)發(fā)育大鼠缺血性心律失常的影響
　　 目的：利用在體結(jié)扎冠脈誘發(fā)心律失常的方法，研究CI}m對(duì)發(fā)育大鼠的抗缺血性心律失常作用。
　　 方法：雄性新生SD大鼠，根據(jù)年齡及體重相匹配分成四組：28天間歇性低壓低氧組（CIHH28）、42天間歇性低壓低氧組（CIHH42）和28天對(duì)照組（CON2

8、8）、42天對(duì)照組（CON42）。CIHH動(dòng)物置于低壓氧艙，分別接受28天和42天模擬高原3000米（PB：525 mmHg，PO2=108.8mmHg，5小時(shí)/天）的減壓低氧處理。動(dòng)物麻醉下，描記動(dòng)脈血壓和心電圖。通過在體結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支造成急性心肌缺血，觀察室性早搏（VE）、室性心動(dòng)過速（VT）及心室纖顫（VF）的發(fā)生情況。心律失常評(píng)分（AC）根據(jù)Johnston標(biāo)準(zhǔn)。
　　 結(jié)果：
　　 （1）冠脈阻斷后引起的

9、心律失常主要集中在3～8分鐘。CON28組與CIHH28組動(dòng)物相比較，AC無明顯差別，分別為0.25±0.11和0.20±0.15。
　　 （2） CON42組與CIHH42組大鼠的AC明顯不同。CON42組的AC（2.13±0.74）明顯高于CIHH42組（0.38±0.24）大鼠。
　　 （3）經(jīng)CIHH處理后，CIHH28組與CIHH42組動(dòng)物的AC無明顯差別，分另0為0.20±0.15，0.38±0.24。

10、>　　 小結(jié)：本研究結(jié)果顯示CIHH對(duì)發(fā)育大鼠具有明顯的抗心律失常作用，其作用與動(dòng)物年齡密切相關(guān)。發(fā)育大鼠缺血性心律失常的發(fā)生在一定范圍隨年齡而增加。
　　 三、慢性間歇性低壓低氧對(duì)發(fā)育大鼠心室乳頭肌動(dòng)作電位的影響
　　 目的：利用CIHH動(dòng)物模型和記錄乳頭肌動(dòng)作電位（AP）的方法，研究CIHH對(duì)發(fā)育大鼠乳頭肌AP的影響。
　　 方法：雄性新生SD大鼠，按年齡及體重相匹配分成四組：28天間歇性低壓低氧組（CIH

11、H28）、42天間歇性低壓低氧組（CIHH42）和28天對(duì)照組（CON28）、42天對(duì)照組（CON42）。CIHH動(dòng)物置于低壓氧艙，分別接受28天和42天模擬高原3000米（PB=525 mmHg，PO2：108.8 mmHg，5小時(shí)/天）的減壓低氧處理。以臺(tái)氏液及模擬缺血液灌流左室乳頭肌標(biāo)本，利用細(xì)胞內(nèi)微電極技術(shù)描記動(dòng)物乳頭肌AP以及缺血前后AP的變化。
　　 結(jié)果：
　　 （1）在臺(tái)氏液灌流的基礎(chǔ)狀態(tài)下，CON動(dòng)物與

12、CIHH動(dòng)物相比，AP各參數(shù)無明顯差異。
　　 （2）以模擬缺血液灌流乳頭肌標(biāo)本5分鐘后，CON42組與CIHH42組動(dòng)物乳頭肌AP的APA、OS、Vmax及APD90均明顯降低。但CIHH42組AP的APD90的縮短程度明顯小于CON42組；模擬缺血液灌流時(shí)，CON28與CIHH28組動(dòng)物APD縮短無明顯差別。
　　 （3）在臺(tái)氏液灌流的基礎(chǔ)狀態(tài)下，CON28組與CON42組大鼠AP相比較無明顯差異。以模擬缺血液灌流乳

13、頭肌標(biāo)本5分鐘后，CON42組大鼠APD90的縮短程度明顯大于CON28組大鼠。
　　 （4）在臺(tái)氏液灌流的基礎(chǔ)狀態(tài)下，CIHH28組與CIHH42組大鼠AP相比較無明顯差異。以模擬缺血液灌流乳頭肌標(biāo)本5分鐘后，兩組大鼠AP縮短的程度相比無明顯差異。
　　 小結(jié)：研究顯示，CIHH處理不影響基礎(chǔ)狀態(tài)下發(fā)育大鼠乳頭肌的AP。但隨年齡增長(zhǎng)，CIHH可顯著延緩.APD90在缺血時(shí)的縮短，穩(wěn)定膜的復(fù)極化。
　　 四、慢性

14、間歇性低壓低氧對(duì)發(fā)育大鼠心室肌細(xì)胞鉀通道的影響
　　 目的：通過全細(xì)胞膜片鉗方法觀察CIHH對(duì)發(fā)育大鼠心室肌細(xì)胞鉀離子通道電流的影響，探討CIHH抗心律失常的離子機(jī)制。
　　 方法：雄性新生SD大鼠，按年齡及體重相匹配分成四組：28天間歇性低壓低氧組（CIHH28）、42天間歇性低壓低氧組（CIHH42）和28天對(duì)照組（CON28）、42天對(duì)照組（CON42）。CIHH動(dòng)物置于低壓氧艙，分別接受28天和42天模擬高原30

15、00米（PB：525 mmHg，PO2=108.8 mmHg，5小時(shí)/天）的減壓低氧處理。通過酶解法得到單個(gè)心肌細(xì)胞，利用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄瞬時(shí)外向鉀電流（Ito），延遲整流鉀電流（IK）和內(nèi)向整流鉀電流，觀察CON和CIHH大鼠心肌細(xì)胞在模擬缺血液灌流前后上述鉀通道電流的變化。
　　 結(jié)果：
　　 （1） CON28組與CIHH28組大鼠心室肌細(xì)胞IK密度在模擬缺血液前后無明顯變化； CON42組與CIHH42組大鼠

16、心室肌細(xì)胞IK密度在模擬缺血前相比無差異，但在模擬缺血灌流5分鐘后，CON42組大鼠心室肌細(xì)胞IK密度較CIHH42組明顯增大。
　　 （2） CON28組與CIHH28組大鼠心室肌細(xì)胞IK1密度在模擬缺血液前后無明顯變化；CON42組與CIHH42組大鼠心室肌細(xì)胞IK1密度在模擬缺血前相比無差異，但在模擬缺血灌流5分鐘后，CON42組心室肌細(xì)胞IK1密度較CIHH42組明顯增大。
　　 （3） CON與CIHH大鼠心室