線粒體苯二氮卓類受體在低氧訓練防治心室顫動中的作用.pdf

1、背景：心室顫動是心室肌的快速無效收縮或徹底的不協(xié)調(diào)的顫動。心室顫動發(fā)生時，心室不能產(chǎn)生任何有效收縮力量，外周動脈血壓迅速降至最低水平。心室顫動是導致心源性猝死最主要的心律失常，約95％的猝死歸因于心室顫動。我國目前心臟猝死發(fā)生總數(shù)約54萬/年，美國每年大約近60萬人死于心臟猝死。心室顫動被公認為世界上最兇險的一種疾病，嚴重地威脅著人類的生命和健康。然而，目前除了埋藏式心臟可自動轉復除顫器以外，心室顫動尚缺乏有效的預防和治療手段。

2、　　 流行病學調(diào)查已經(jīng)顯示，高原居住的人群或者經(jīng)常到高原旅行的人群，其心律失常的發(fā)生率較平原居住的人群顯著降低。動物實驗研究也明確顯示，慢性或間斷性低氧處理可以對抗心肌缺血再灌注損傷以及包括心室顫動在內(nèi)的多種心律失常的發(fā)生。以上研究均提示我們，低氧訓練可以阻止心室顫動的發(fā)生，但是其具體機制目前仍是眾說紛紜、莫衷一是。
　　 心臟是一個高度依賴于能量的器官，心肌細胞中含量最豐富的細胞器是線粒體。線粒體是細胞內(nèi)能量的加工場，線粒體

3、功能的紊亂被認為與包括心律失常在內(nèi)的多種心臟疾病密切相關。線粒體苯二氮卓類受體.mBzR)是一種廣泛表達的、位于線粒體內(nèi)外膜交界處的應激蛋白。在各種急性應激條件下，大腦、腎臟和心臟中的mBzR水平都顯著增加。目前認為，細胞抵抗應激損傷的能力與mBzR的表達水平密切相關。心律失常也是一種應激事件，有研究已經(jīng)證實，抑制mBzR可以抑制再灌注性心室顫動的發(fā)生。最近，我們的研究發(fā)現(xiàn)，mBzR活性爆發(fā)式的升高是發(fā)生缺血性心室顫動根本，激動或者抑制

4、該受體可以導致心室顫動發(fā)生的“全”或“無”現(xiàn)象。
　　 低氧訓練可以抑制心室顫動的發(fā)生，但是其具體機制如何？mBzR是否在低氧訓練防治心室顫動中發(fā)揮重要作用？如果mBzR發(fā)揮著重要的作用，那么其發(fā)揮作用的具體機制又是什么？這些科學問題亟待探索。
　　 目的：研究mBzR在低氧訓練防治心窒顫動中的作用，探討低氧訓練防治心窒顫動的分子機制。
　　 方法建立Langendorff灌流的離體大鼠心室顫動模型，比較對照組和

5、低氧訓練組心室顫動的發(fā)生率。在此基礎之上，運用mBzR激動劑和抑制劑分別干預未經(jīng)低氧訓練和經(jīng)歷低氧訓練的大鼠，觀察各組心室顫動的發(fā)生率，以期初步確定低氧訓練可以防治心室顫動的發(fā)生，且該效應可能與抑制mBzR相關。提取以上各組的心肌組織的線粒體，運用放射性同位素法檢測mBzR活性的變化，確定低氧訓練防治心室顫動的發(fā)生是否與改變mBzR活性相關。急性分離大鼠心室肌細胞，在心室肌細胞上模擬上述各組處理，運用TILLvisION鈣成像系統(tǒng)分析心

6、室肌細胞胞漿靜息鈣水平的變化，運用激光共聚焦顯微鏡分析心室肌細胞鈣動力學的變化，并運用實時定量熒光PCR技術檢測mBzR和相關鈣調(diào)蛋白的mRNA水平變化，從而部分明確低氧訓練通過抑制mBzR活性來防治心室顫動的機制。
　　 結果:低氧訓練組心室顫動的發(fā)生率為16.7％(2/12)，而對照組為80.(24/30)，具有顯著統(tǒng)計學差異(p<0.01)：經(jīng)mBzR的激動劑FGIN-1-27處理后，上述心室顫動發(fā)生率并無明顯變化，低氧訓

7、練組為16.7.(2/12)，對照組為90.(9/10)；經(jīng)mBZR的抑制劑4’-Cl-DZP處理后，兩組低氧訓練組發(fā)生率均為0％。放射性同位素檢測發(fā)現(xiàn)，心室顫動發(fā)生時mBzR活性顯著增加，而低氧訓練組心臟缺血后該受體活性無明顯變化。運用實時定量熒光PCR檢測mBzR的關鍵亞基IBP的mRNA的表達發(fā)現(xiàn)，缺血并不改變對照組大鼠心肌IBP的mRNA表達。但是，低氧訓練組大鼠心肌在平衡無缺血時IBP的表達已經(jīng)上調(diào)。TILLvisION鈣成像

8、系統(tǒng)檢測發(fā)現(xiàn)，缺血時對照組心肌細胞[Ca2+]i進行性上升，但是在低氧訓練組大鼠心肌細胞內(nèi)并未觀察到有明顯的鈣超載。mBzR的激動劑FGIN-1-27并不能破壞低氧訓練組大鼠心肌細胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)，該受體的抑制劑4’-Cl-DZP可以減輕對照組大鼠心肌細胞鈣超載。激光共聚焦顯微鏡檢測發(fā)現(xiàn)，低氧訓練可以維持心肌缺血時的鈣動力學穩(wěn)態(tài)。實時定量熒光PCR檢測鈣調(diào)蛋白的mRNA水平發(fā)現(xiàn)，低氧訓練組大鼠心肌SERC.2A和RyR的mRNA水平高于對照組