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摘要： 目的观察钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂 KN-93对心肌肥厚兔室性心律失常的影响。方法雌性新西兰大白兔随机分为4组:假手术组(Sham 组)、心肌肥厚组(LVH 组)、心肌肥厚+KN-93组(KN-93组)、心肌肥厚+KN-92组(KN-92组),每组10只。LVH、KN-93及 KN-92组通过缩窄腹主动脉制备兔心肌肥厚模型,Sham 组仅游离腹主动脉未进行缩窄。8周后制备兔左室楔形心肌块的灌注模型,同步记录心内、外膜动作电位及跨壁心电图,观察低钾(2 mmol/L)、低镁(0.25 mmol/L)台氏液灌流及慢频率刺激条件下各组早期后除极(EAD)和尖端扭转型室性心动过速(Tdp)的发生率,并记录在不同起搏周期下 QT 间期、动作电位时程(APD)及跨室壁复极离散度(TDR)的变化。结果在低钾、低镁台氏液灌流及2000～4000 ms 慢频率刺激下,Sham、LVH、KN-92组(0.5 μmol/L)及 KN-93组(0.5 μmol/L)EAD 的发生率分别为0/10、10/10、9/10和5/10,Tdp 的发生率分别为0/10、5/10、4/10和1/10;当 KN-92组及 KN-93组中药物浓度增至1 μzmol/L 时,EAD 的发生率分别为9/10和3/10,Tdp 的发生率分别为 4/10和1/10。而且KN-93组、KN-92组对 QT 间期、APD及 TDR 无明显影响(P>0.05)。结论钙调蛋白激酶Ⅱ特异性抑制剂 KN-93能够有效抑制心肌肥厚兔室性心律失常的发生,其主要作用机制是通过减少 EAD 的发生来实现。
关键词: 心肌病,肥大性 ；干预性研究 ；心律失常
被引量
16
摘要： 目的:探究生物钟基因Bmal1调控T型钙离子通道(T-type calcium channel,TTCC)对慢性心衰(chronic heart failure,CHF)室性心律失常(ventricular arrhythmia,VA)昼夜节律的影响及可能的调控机制。方法:采用主动脉缩窄术(TAC)构建C57BL/6J小鼠慢性心力衰竭模型(CHF),设定假手术对照组(CON)及TTCC抑制剂米贝拉地尔(MIB)治疗组(CHF+MIB)。使用心脏超声评估各组小鼠心功能,免疫组织化学染色(IHC)及蛋白免疫印迹法(WB)测定心肌TTCC表达。使用程序性电刺激(PES)诱发室性心律失常(VA),采用WB及实时定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测心肌组织Bmal1、TTCC昼夜节律变化及关系。使用染色质免疫共沉淀技术(ChIP)揭示Bmal1调控TTCC的分子机制。结果:与CON组相比,CHF小鼠心脏收缩功能显著降低,心腔扩大且伴有明显心肌肥厚,心肌中TTCC表达量明显增加,行PES检测发现CHF小鼠VA发作率明显增加,且有昼夜节律差异,使用MIB可一定程度降低CHF小鼠VA的发生。Western blot及qRT-PCR结果提示CHF小鼠心肌中Bmal1及TTCC表达呈昼夜节律性变化,ChIP检测提示Bmal1可直接结合到TTCC启动子区域的E-box位点调控TTCC的转录。结论:CHF小鼠中,TTCC通道重新高表达且呈昼夜节律性,使用MIB可降低CHF小鼠VA发作,Bmal1可通过直接结合TTCC启动子区域的E-box位点调控TTCC的转录。
关键词: 室性心律失常 ；慢性心力衰竭 ；T型钙离子通道 ；生物钟
被引量
12
摘要： 目的:研究右美托咪定对心肌肥厚模型家兔心律失常及心肌组织中钙离子-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达的影响。方法:将家兔随机分为假手术组,模型组,右美托咪定低、中、高剂量组(10、25、50μg/kg),CaMKⅡ抑制剂KN-93组(10mg/kg)和右美托咪定高剂量+KN-93组(50μg/kg+10 mg/kg),每组10只。除假手术组外,其余各组家兔均采用腹主动脉缩窄术复制心肌肥厚模型。术后,各给药组家兔静脉注射相应剂量的右美托咪定或/和腹腔注射KN-93,假手术组和模型组家兔静脉注射等体积生理盐水,隔天给药1次,连续给药8周。末次给药后,采用程序性刺激诱发室性心律失常,记录各组家兔早期后除极(EAD)和尖端扭转型室性心动过速(Tdp)的诱发率,检测左室射血分数(LVEF)和左心室缩短分数(FS),记录离体楔形心肌组织QT间期、跨室壁复极离散度(TDR)和内、外膜心肌细胞跨膜动作电位复极90%时程(APD90),测量并计算心脏质量/体质量比值(HW/BW)以及左心室壁厚度(LVT),检测心肌细胞横截面积以及心肌组织中心房钠尿肽(ANP)和脑钠肽(BNP)mRNA以及CaMKⅡ、磷酸化CaMKⅡ(p-CaMKⅡ)蛋白的相对表达量。结果:与假手术组比较,模型组家兔EAD、Tdp诱发率和HW/BW、LVT以及心肌组织中ANP、BNP m RNA的相对表达量和CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相对表达量均显著升高,LVEF、FS均显著降低,QT间期和内、外膜心肌APD90均显著延长,TDR显著增加,心肌细胞横截面积显著增大(P<0.05)。与模型组比较,各给药组家兔EAD、Tdp诱发率和HW/BW(右美托咪定低剂量组除外)、LVT(右美托咪定低剂量组除外)以及心肌组织中ANP mRNA(右美托咪定低剂量组除外)、BNP mRNA(右美托咪定低剂量组除外)的相对表达量和CaMKⅡ、p-CaMKⅡ蛋白的相对表达量均显著降低,LVEF(右美托咪定低剂量组除外)、FS(右美托咪定低剂量组除外)均显著升高,QT间期和内、外膜心肌APD90均显著缩短,TDR均显著减小,心肌细胞横截面积(右美托咪定低剂量组除外)均显著缩小(P<0.05),且右美托咪定高剂量组的改善效果优于右美托咪定低、中剂量组(P<0.05)。与右美托咪定高剂量组和KN-93组比较,右美托咪定高剂量+KN-93组家兔上述指标的改善更明显(P<0.05)。结论:右美托咪定可降低心肌肥厚模型家兔心律失常的诱发率,改善其心肌肥厚,其机制可能与下调CaMKⅡ表达有关。
关键词: 右美托咪定 ；心肌肥厚 ；心律失常 ；钙离子-钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ ；家兔
被引量
2
摘要： 目的研究钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A信号转导通路在儿茶酚胺敏感性室性心动过速中的作用。方法日本长耳白兔随机分成正常对照组、模型组、KN93组以及H89组。制备兔左室楔形心肌块灌流模型,正常组灌流蒂罗德液,模型组灌流咖啡因和异丙肾上腺素,KN93组在灌流咖啡因与异丙肾上腺素的基础上加灌KN93,H89组同样在灌流咖啡因与异丙肾上腺素的基础上加灌H89。观察通过程序性刺激后触发活动和室性心律失常的诱发情况。结果对照组触发活动和室性心律失常的诱发率为0。通过灌流咖啡因与异丙肾上腺素以后,QT间期明显缩短,模型组触发活动的诱发率为12/13,室性心律失常的发生率为8/13;而灌流KN93和H89后触发活动分别减少至4/9和6/11,室性心律失常减少到1/9和2/11。钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂和蛋白激酶A抑制剂可以减少药物灌流儿茶酚胺敏感性室速模型的触发活动和室性心律失常的发生。结论儿茶酚胺敏感性室性心动过速的发生跟钙调蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A信号转导通路密切相关。该信号通路有望成为儿茶酚胺敏感性室性心动过速的治疗靶点。
关键词: 儿茶酚胺敏感性室性心动过速 ；钙调蛋白激酶Ⅱ ；蛋白激酶A
被引量
15
摘要： 目的:研究阻断Ryanodine受体对兔心肌肥厚触发性室性心律失常发生的影响。方法:选择日本长耳兔,通过缩窄腹主动脉建立心肌肥厚模型(LVH组),并设立假手术组(仅游离腹主动脉,不进行缩窄)作为对照。8周后应用超声心动图证实心肌肥厚形成,采用酶解法分离左室心肌细胞,应用全细胞膜片钳技术记录动作电位,观察在异丙肾上腺素(1μmol/L)灌流和快频率(5Hz)电刺激条件下,单个心肌细胞晚期后除极(DAD)和触发活动的发生率,以及预先分别灌流钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂KN-93(1μmol/L)和Ryanodine受体阻滞剂兰尼碱(10μmol/L)对肥厚心肌细胞DAD和触发活动发生率的影响。结果:假手术组、LVH组、KN-93组和兰尼碱组DAD的发生率分别为0、85%、35%和20%,触发活动的发生率分别为0、60%、20%和10%,KN-93组和兰尼碱组DAD和触发活动的发生率较LVH组显著降低(P<0.05)。结论:阻断Ryanodine受体能够有效抑制兔心肌肥厚触发性室性心律失常的发生,Ryanodine受体有望成为防治该类心律失常的新靶点。
关键词: 心律失常,室性 ；Ryanodine受体 ；钙调蛋白激酶Ⅱ ；晚期后除极 ；左室肥厚
被引量
2
摘要： 目的 观察钙调蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）抑制剂KN-93对肥厚心肌细胞L型钙电流（ICa,L）及细胞内钙离子浓度（[Ca2＋]i）的影响.方法 选取雌性新西兰大白兔48只,随机（随机数字法）分为4组：假手术组（sham组）、心肌肥厚组（LVH组）、心肌肥厚＋KN-93组（KN-93组）、心肌肥厚＋KN-92组（KN-92组）,每组12只,通过缩窄腹主动脉制备兔心肌肥厚模型,Sham组仅游离腹主动脉未进行缩窄.8周后,采用胶原酶消化法分离单个心肌细胞,应用穿孔膜片钳技术记录L型钙电流（ICa,L）；应用钙荧光指示剂Fura-2/AM结合图像分析技术测定各组心肌细胞内[Ca2＋]i.结果 8周后,心肌肥厚模型建立成功.在0 mV时LVH组、Sham组的峰值ICa.L分另为（1.38±0.3）nA、（0.87±0.1）nA（P＜0.01,n=12）,电流密度分别为（6.7±1.0）pA/pF、（6.3 ±0.7）pA/pF（P＞0.05,n=12）.当KN-92及KN-93在浓度为0.5μmol/L时,可分别使肥厚心肌细胞0 mV时的峰值ICa,L降低（9.4±2.8）％、（10.5±3）％（P＞0.05,n=12）；当浓度增至1 μmol/L时,其峰值ICa,L降低程度分别为（13.4±3.7）％、（40±4.9）％（P＜0.01,n=12）.Sham组、LVH组、KN-92组及KN-93组中心肌细胞[Ca2＋]i分别为（98.0±12.3）nmol/L、（154.0±26.2）nmol/L、（147.0±29.6）nmol/L和（108.0±21.2）nmol/L.结论 CaMKⅡ特异性抑制剂KN-93可有效抑制肥厚心肌细胞ICa.L,减轻细胞内钙超载,这可能是其抗肥厚心肌室性心律失常发生的主要细胞电生理机制.
关键词: 钙调蛋白激酶Ⅱ ；KN-93 ；心肌肥厚 ；心肌细胞 ；电生理 ；L型钙电流 ；细胞内钙 ；离子浓度 ；穿孔膜片钳技术
被引量
2
摘要： 目的:探讨异氟醚对心肌梗死大鼠室性心律失常的影响以及对Toll样受体4(TLR4)/c-Jun N末端激酶(JNK)通路的调控作用。方法:将120只无特定病原体(SPF)级SD大鼠随机分为假手术组、模型组、异氟醚组、ad-TLR4组、ad-NC组、异氟醚+ad-TLR4组,每组20只。采用结扎左前降支血管法建立心肌梗死模型。体表心电图检测心电图参数;灌流体外心脏法检测心律失常相关指标;四氮唑红染色法(TTC)检测心肌梗死面积;自动生化分析仪联合试剂盒检测血清磷酸肌酸激酶(CK)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、儿茶酚抑素(CST)、超敏C-反应蛋白(hs-CRP)水平;苏木素-伊红(HE)及Masson染色检测左心室心肌组织病理变化;免疫组化法检测TLR4、JNK2阳性表达水平;免疫荧光法检测Ca^(2+)水平;蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-β(IL-β)、核转录因子-κB(NF-κB)、磷酸化NF-κB(p-NF-κB)、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)表达。结果:模型组大鼠死亡2只,心肌内纤维组织增生、胶原沉积及炎性浸润等病理损伤严重,心肌梗死面积增加,血清心肌损伤标志物升高、QT间期延长、APD电交替、心室有效不应期(ERP)、室性心律失常诱发率等均升高,Ca^(2+)水平及TLR4/JNK2/NF-κB/CaMKⅡ通路蛋白表达升高(P<0.05)。异氟醚处理可缓解大鼠心肌损伤,缩短QT间期、ERP,降低室性心律失常诱发率,抑制Ca^(2+)水平及TLR4/JNK2/NF-κB/CaMKⅡ通路蛋白表达(P<0.05)。ad-TLR4可逆转异氟醚上述作用(P<0.05)。结论:异氟醚可能通过抑制TLR4/JNK通路激活,降低炎症水平及细胞内Ca^(2+)释放水平,降低心律失常诱发率,缓解心肌梗死大鼠心肌损伤。
关键词: 心肌梗死 ；室性心律失常 ；异氟醚 ；Toll样受体4 ；c-Jun N末端激酶
被引量
1
摘要： 目的:观察阻断Ryanodine受体对兔儿茶酚胺敏感性室速(CPVT)模型心律失常发生的抑制作用。方法:将40只日本长耳兔随机分为4组:正常对照组、模型组、钙调蛋白激酶Ⅱ抑制剂KN-93组、Ryanodine受体阻滞剂兰尼碱组,每组10只。制备兔左室楔形心肌块的灌流模型,同步记录心内、外膜动作电位及跨壁心电图。正常组灌流台氏液,模型组灌流咖啡因和异丙肾上腺素建立CPVT模型,KN-93组和兰尼碱组预先给予各自药物预灌,然后灌流咖啡因和异丙肾上腺素,观察在快频率程序刺激下各组触发活动和室性心动过速的发生率。结果:对照组、模型组、KN-93(1μmol/L)和兰尼碱组(10μmol/L)触发活动的发生率分别为0/10、10/10、4/10和2/10,多形性室速或室颤的发生率分别为0/10、9/10、3/10、1/10;提示KN-93和兰尼碱均可减少CPVT模型的触发活动和室性心律失常的发生(均P<0.05)。结论:阻断Ryanodine受体能够有效抑制CPVT模型的触发性室性心律失常,Ryanodine受体有望成为防治该类心律失常新的重要靶点。
关键词: Ryanodine受体 ；钙调蛋白激酶Ⅱ ；儿茶酚胺敏感性室性心动过速
被引量
3
摘要： 目的:研究厄贝沙坦对兔肥厚心肌局部钙调蛋白激酶活性的影响和对恶性心律失常发生的预防作用。方法:家兔30只,随机分为左心室肥厚组(手术组,腹主动脉缩窄术制备心肌肥厚模型),对照组(只暴露主动脉而不行缩窄)和厄贝沙坦干预组(干预组,行腹主动脉缩窄后予厄贝沙坦口服)。8周后,在体同步测量肥厚心肌3层的APD100以及透壁弥散复极化(TDR),用程序电刺激方法诱导心律失常发生。术后测量全心重量、室壁厚度和心肌局部钙调蛋白激酶活性。结果:手术组,3层心肌细胞的APD100,TDR较对照组明显延长,局部钙调蛋白激酶活性明显升高,更容易诱发室性心律失常;干预组APD100、TDR较手术组缩短,局部钙调蛋白激酶活性降低,而且不易诱发心律失常。结论:肥厚心肌发生电生理重构,局部钙调蛋白激酶活性增加,更容易发生恶性心律失常,厄贝沙坦能够部分恢复肥厚心肌的电重构,降低心肌局部的钙调蛋白激酶活性,从而减少心律失常的发生。
关键词: 心肌肥厚 ；心律失常 ；钙调蛋白激酶 ；厄贝沙坦
被引量
10
摘要： 目的探讨钙调蛋白激酶Ⅱ特异性抑制剂KN-93抗肥厚心肌室性心律失常发生的机制。方法雌性新西兰大白兔随机分为4组：假手术组（sham组）、心肌肥厚组（LVH组）、心肌肥厚＋KN-93组（KN-93组）、心肌肥厚＋KN-92组（KN-92组），每组14只。LVH组、KN-93组及KN-92组通过缩窄腹主动脉制备兔心肌肥厚模型。8周后，制备兔左室楔形心肌块的灌注模型，同步记录心内、外膜动作电位及跨壁心电图，观察低钾（2mmol／L）、低镁（0．25mmol／L）蒂罗德液灌流及慢频率（2000～4000ms）刺激条件下各组早期后除极（EAD）和尖端扭转型室性心动过速（Tdp）的发生率。采用胶原酶消化法分离单个心肌细胞，应用膜片钳技术记录动作电位（AP），观察低钾、低镁蒂罗德液灌流及慢频率（0.25～0.5Hz）刺激条件下，各组EAD的发生率。结果在低钾、低镁蒂罗德液灌流及慢频率刺激条件下，兔左室楔形心肌块水平，sham组、LVH组、KN-92组（0.5μmol／L）及KN-93组（0．5μmol／L）EAD的发生率分别为0／10、10／10、9／10和5／10，Tdp的发生率分别为0／10、5／10、4／10和1／10。单个心肌细胞水平，Sham组、LVH组、KN-92组（0．5μmol／L）及KN-93组（0.5μmol／L）EAD的发生率分别为0／12、11／12、10／12和5／12。结论钙调蛋白激酶Ⅱ介导心肌肥厚兔室性心律失常的发生，其主要作用机制是通过增加EAD的发生率，从而触发室性心律失常的发生。
关键词: 钙调蛋白激酶Ⅱ ；心肌肥厚 ；室性心律失常
被引量
6
摘要： 目的 探讨钙调蛋白激酶Ⅱ（CaMKⅡ）抑制剂KN-93对大鼠离体肥厚心肌电生理特性的影响及其抗心律失常的特性.方法 雄性SD大鼠40只,随机分为假手术组（Sham组）和心肌肥厚组（Hypertrophy,HY组）.缩窄腹主动脉制作心肌肥厚模型.手术6周后,超声心动图评价模型.运用Langendorff心脏离体灌流电生理技术检测整体心肌电生理特性,微电极阵列技术评价心脏传导情况.结果 手术6周后,左室后壁舒张末期厚度及室间隔舒张末期厚度明显增厚,提示心肌肥厚造模成功.与Sham组相比,HY组心室各部位的单向动作电位时程（APD90）显著延长（70.0±5.9比56.0±3.8,P＜0.01）,有效不应期（ERP）也显著延长（52.0±5.4比39.0±6.3,P＜0.01）;诱发动作电位电交替阈值中位数明显增大（130比90,P＜0.01）;传导的时间离散度明显增大（31.9±3.8比5.8±0.32,P＜0.01）,且室性心律失常的诱发率明显升高（RV 9/12比2/12,P＜0.05）.HY组使用CaMKⅡ抑制剂KN-93后,APD90（70±5.9比71±4.5,P＞0.05）和ERP（52±5.4比53±4.4,P＞0.05）并无显著变化,APD电交替阈值也无明显改变（HY组130比HY＋KN-93组130,P＞0.05）,但传导的时间离散度明显减小（4.4±0.33比31.9±3.8,P＜0.01）,室性心律失常的诱发率减少（RV HY组9/12比HY＋KN-93组2/12,P＜0.05）.结论 CaMKⅡ抑制剂KN-93对大鼠离体肥厚心肌APD90、ERP、APD电交替阈值均无明显影响,但能显著减小传导速度离散度;对传导的影响可能是KN-93抗心律失常的重要机制.
关键词: 钙调蛋白激酶Ⅱ ；KN-93 ；心肌肥厚 ；心脏电生理 ；心律失常
被引量
1
会议时间： 2014-10-24
摘要： 抗心律失常药物的主要作用靶点是对心肌动作电位的形成有重要贡献的离子通道。心肌内向整流钾通道(IK1通道)是维持和稳定心肌静息电位的最重要的离子通道,也参与动作电位的形成。因此干预IK1通道对心肌的兴奋性和心律失常的发生将产生重要的作用。但是目前还没有用于临床的主要以IK1通道为靶点的药物。我们课题组前期的研究发现zacopride可以选择性激动IK1通道电流,并观察了激动IK1通道的抗心律失常和抗心室重构的作用,得到了非常令人兴奋的结果。1.Zacopride通过选择性激动IK1电流起到抗心律失常的作用:1)Zacopride可特异性激动大鼠心肌细胞IK1电流,对INa、ICa-L、Ito、IKsus、IKr、和INa/Ca无显著作用,对Ipump也无显著作用。2)Zacopride通过特异性激动大鼠心肌细胞IK1电流抑制aconitine诱发的DADs(delayed after depolarization),TA和心室的心动过速。3)Zacopride可以抗室性心律失常,对心房的节律无影响。4)体外表达IK1通道的三种亚单位Kir2.1、Kir2.2和Kir2.3发现,zacopride只激动Kir2.1同源聚合体,对Kir2.2和Kir2.3的同源体和这三种亚单位任意组合的异聚体都无效。而心室肌IK1的构成是以Kir2.1为主的。2.Zacopride通过激动大鼠心肌细胞IK1通道发挥抗心室重构的作用:1)Zacopride对大鼠心室肥厚具有抗重构作用。2)Zacopride可以抑制ISO引发的延迟后除极和乌头碱引起的触发性心律失常。3)Zacopride减轻心肌肥厚大鼠心肌细胞Ca2+超载,抑制了促进心肌肥大基因表达的钙调蛋白激酶Ⅱ表达。这些研究为IK1激动剂的作用找到了分子靶点,理论上排除了激动心房肌IK1诱发房颤的可能。且Zacoprid还可以通过激动IK1发挥抗心室重构作用.
关键词: Zacopride ；心律失常 ；心室重构 ；IK1通道 ；Kir2.1
【会议论文】 •
会议名称： 2016中国心电学论坛
会议时间： 2016-08-01
摘要： 钾离子在人体内具有重要的生理功能,是细胞内含量最多的阳离子,与能量代谢中酶的活性密切相关,对维持细胞的膜电位、渗透压及酸碱平衡起重要作用,血钾正常值为3.5～5.5mmol/L.低钾血症是临床上常见的表现,多种疾病和药物均可导致钾摄入不足或丢失过多或分布异常而引起低钾血症,严重时可以引起多种恶性心律失常.低血钾可直接影响心肌细胞膜多种复极化电流，降低心肌细胞膜电位复极储备，如果同时给予钾通道阻断剂，进一步延缓动作电位复极和细胞膜超极化，可能引起早期后除极(EAD)和触发激动，诱发尖端扭转型室速、多形性室速及室颤。实验研究和计算机仿真研究还发现，细胞外低钾在减小复极储备的同时，可抑制细胞膜Na+-K+泵，引起细胞内Na+和Ca2+稳态的改变，其共同作用是参与心律失常发生的重要因素。本文将对低血钾延长心肌细胞复极时程、影响细胞膜Na+-K+泵功能、激活Ca-钙调蛋白激酶Ⅱ(Ca-calmodulinkinaseⅡ，CaMKⅡ)，并诱发室性心律失常的分子基础进行概要综述。
关键词: 室性心律失常 ；发病机制 ；低血钾 ；心肌细胞 ；Ca-钙调蛋白激酶Ⅱ
会议名称： 第19届中国南方国际心血管病学术会议
会议时间： 2017-04-06
摘要： 蛋白激酶A(PKA)和钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是兰尼碱Ⅱ型受体(RyR2)的磷酸激酶,PKA主要的磷酸化位点是RyR2-S2808,而CaMKⅡ主要的磷酸化位点是RyR2-S2814.目前认为CaMKⅡ介导的RyR2-S2814磷酸化可以使RyR2功能发生障碍,导致钙漏和室性心律失常的发生;然而,关于PKA介导的RyR2-S2808磷酸化是否能引起钙漏和心律失常的发生尚存有争议,本研究大鼠腹主动脉缩窄术来制作心肌肥厚和心衰模型,拟探讨PKA介导的RyR2-S2808磷酸化以及CaMKⅡ介导的RyR2-S2814磷酸化在室性心律失常中的作用.
关键词: 室性心律失常 ；发病机制 ；蛋白激酶A ；钙调蛋白激酶Ⅱ ；兰尼碱Ⅱ型受体
摘要： 糖尿病导致的心律失常(Diabetes-inducedarrhythmias,DIA)是糖尿病主要并发症之一,其独立于其它心血管疾病,是一个漫长的心脏电生理重构过程。心律失常的发生与细胞内外离子稳态以及相关离子通道的变化密切相关,离子活动紊乱将引起心肌细胞阈电位和动作电位时程改变,导致触发电活动和心律失常的风险激增。而当前主流的抗心律失常治疗多为明确检测到心律失常事件后使用针对离子通道调节的药物。仅调节心肌离子电活动已被证实无法有效逆转该类型心律失常,从而需要额外的治疗方案来纠正离子通道重塑过程,预防心律失常发生。中医“治未病”中“既病防变”的治疗原则即要求在疾病的发生早期寻找发病的根本原因并进行有效干预。中医认为糖尿病病属消渴,本虚标实,气阴两虚为其基本病机;而心律失常病属心悸,临床常见患者证属气阴两虚。生脉散作为主治气阴两虚证的经典名方,成分明确,临床应用广泛,而其防治DIA的保护机制尚未明确。因此深入研究生脉散改善糖尿病心肌钙稳态及电生理重构机制,对于降低糖尿病诱导的恶性心律失常风险具有重要意义。研究一:钙调失衡介导Ⅱ型糖尿病小鼠室性心律失常易感性以db/db小鼠为Ⅱ型糖尿病模型组,同窝db/m小鼠为对照组。设置8w、12w和16w三个时间点分别进行血糖及糖耐量、体重、心电检测,心率变异性(HRV)时域和频域分析,并以1mg/kg异丙肾上腺素(ISO)腹腔注射模拟应激反应。分析心电结果以确定心律失常风险最高的时间点并建立模型,完成后续实验检测。通过Langendorff离体心脏灌流技术获得小鼠左室心肌细胞,以全细胞膜片钳技术检测心肌细胞动作电位、L-type钙通道(LTCC)电流和钠钙交换体(NCX)电流。荧光钙成像实验中,通过Fluo-4荧光染色心肌细胞并记录基础条件(basal)和10nMISO灌流后心肌细胞自发性钙释放(SCR)次数;分析电刺激细胞收缩时的荧光强度变化曲线,记录basal和20 mM咖啡因(caffeine)灌注下心肌钙瞬变幅值和钙消除时间常数,以caffeine灌注下的钙瞬变幅值和钙消除时间常数分别表征肌浆网钙容量(SRload)和NCX钙转运能力,并计算basal和caffeine条件下钙消除时间常数的差值以表征肌浆网钙泵(SERCA)钙转运能力;通过荧光钙泄漏实验检测高糖下心肌细胞肌浆网雷诺丁受体(RyR)钙泄漏程度。研究二:CaMKⅡ信号通路介导生脉散改善糖尿病小鼠心肌钙稳态及电生理重构(1)明确生脉散对糖尿病小鼠心室肌钙稳态及钙相关离子通道的影响。建立模型后,以8周龄小鼠进行造模给药,以db/m小鼠为正常对照组(Control);将db/db小鼠随机分为三组,模型组(Model),生脉散组(SMS,1g/kg/天灌胃给药),KN-93组(CaMKⅡ抑制剂,1mg/kg/天腹腔注射给药)。连续给药8周后,进行心电监测、心脏超声以评估生脉散对糖尿病小鼠心电活动及心脏收缩功能的影响;并取心脏进行H&E染色和Masson染色,以评估生脉散对小鼠心肌病理重构的保护作用。通过Langendorff离体心脏灌流技术获得各组16周龄小鼠左室心肌细胞,以全细胞膜片钳技术检测心肌细胞动作电位、L-type钙通道(LTCC)电流和钠钙交换体(NCX)电流。荧光钙成像实验中,通过Fluo-4荧光染色心肌细胞并分析电刺激细胞收缩时的荧光强度变化曲线,记录basal和20 mM咖啡因(caffeine)灌注下心肌钙瞬变幅值和钙消除时间常数,以caffeine灌注下的钙瞬变幅值和钙消除时间常数分别表征肌浆网钙容量(SR load)和NCX钙转运能力,并计算basal和caffeine条件下钙消除时间常数的差值以表征肌浆网钙泵(SERCA)钙转运能力;通过荧光钙泄漏实验检测高糖下心肌细胞肌浆网雷诺丁受体(RyR)钙泄漏程度。使用荧光共聚焦技术检测各组小鼠心肌细胞静息时的钙火花释放次数。(2)明确生脉散通过调控CaMKⅡ及其下游钙调蛋白的表达达到改善糖尿病小鼠心肌钙稳态及电生理重构的目的。取各组小鼠心脏左心室组织进行蛋白免疫印迹(Western Blot)实验,检测各组小鼠心肌钙离子/钙调蛋白依赖激酶(CaMⅡδ),p-Thr 286 CaMKⅡδ,Cav1.2,磷酸化他克莫司结合蛋白12.6(FKBP12.6),SERCA2a,受磷蛋白(PLB),p-T17 PLB和NCX1蛋白表达量。研究结果研究一:8周龄db/m小鼠的血糖正常且体重呈正常增长趋势,与dbm小鼠相比,db/db小鼠的血糖值和体重显著升高,糖耐量降低(P<0.0001),随着年龄的增长伴有明显的体重增加(P<0.05)。心电结果显示,在db/db小鼠中,与8周龄相比,12周龄时观察到心率(HR)减慢(P<0.05),PR、QRS和QTc持续时间无显著差异;16周龄时,观察到HR无显著差异,PR间期较短(P<0.05),QRS(P<0.001)和QTc(P<0.0001)持续时间较长。而db/m小鼠在3个时间点均未观察到明显变化。与db/m小鼠相比,db/db小鼠在8周龄和12周龄时HR减慢(P<0.001),PR、QRS和QTc时程无统计学差异;16周时,在db/db小鼠中,观察到HR无显著差异,但PR显著缩短(P<0.001),QRS(P<0.001)和QTc(P<0.0001)持续时间显著延长。通过统计心电监测全程的心律失常事件,发现各个时间点db/m小鼠和db/db小鼠发生室性期前收缩(PVC)的结果没有统计学差异。注射ISO之后,在db/db小鼠中,与8周龄和12周龄相比,16周龄小鼠的心律失常发生次数显著增高(P<0.0001);与16周龄db/m小鼠相比,db/db小鼠心律失常风险显著升高,包括室性期前收缩,多形性室性心动过速(PVT)和室性颤动(VF)发生次数增多(P<0.05),以及心律失常持续时间延长(P<0.01)。进一步分析ISO挑战后的16周龄小鼠的心电数据,与基线相比,ISO刺激后,两组小鼠的HR和PR间期均无明显变化。两组小鼠的QRS均延长(P<0.05),而QTc仅在db/db小鼠中出现延长(P<0.05)。HRV时域分析结果显示,db/db小鼠具有更低的SDNN和SDSD(P<0.05),SD1和SD2的标准差也较低(P<0.05),SD1-SD2比值较低(P<0.05)。此外,在16周龄db/db小鼠中观察到心脏交感神经(CSI)和迷走神经指数(CVI)降低(P<0.05)。HRV频域分析结果显示,LF(心脏交感神经调控水平标志)和HF(心脏副交感神经调控水平标志)降低(P<0.05),但LF-HF比值无显著变化。心肌细胞自发性钙释放实验结果显示,basal状态下,db/m与db/db两组产生的SCR没有显著差异;ISO灌流后,与db/m小鼠相比,db/db小鼠的SCR数量显著增加(P<0.0001)。电生理结果显示,与db/m相比,db/db小鼠动作电位时程APD20、APD50、APD90和APD90-50均显著延长(P<0.01),导致发生EAD和DAD;ICaL电流密度显著降低(P<0.05),ICaL激活和失活动力学数据均无统计学差异;INCX在膜电压去极化(+15mV)和超极化阶段(-75 mV)的电流密度显著降低。钙瞬变结果显示,与db/m小鼠相比,db/db小鼠钙瞬变幅值未明显改变,肌浆网钙容量明显下降(P<0.0001),钙瞬变时从肌浆网释放的比例明显增加(P<0.05),而钙消除动力学未出现明显改变。钙泄漏结果显示,与db/m小鼠相比,db/db小鼠钙泄漏总量均明显增加(P<0.0001),但db/db小鼠肌浆网钙容量出现下降。钙泄漏总量与各自的肌浆网钙库容量相比后显示,db/db小鼠钙泄漏水平较正常小鼠明显升高(P<0.0001)。以上数据表明16周龄小鼠心室电活动重构,心脏自主神经调节受损,心肌细胞钙稳态失衡,在肾上腺素能应激下的室性心律失常风险增高,遂以该时刻下的小鼠建立疾病模型进行后续实验。研究二:通过检测糖尿病各组小鼠血糖及糖耐量,发现SMS组与Model组相比并无明显差异。16周龄各组小鼠心电结果显示,在basal状态,与Control组相比,SMS和KN-93组PR、QRS和QTc时程均无统计学差异;与Model组相比,SMS组PR间期延长(P<0.05),QRS和QTc时程缩短(P<0.001),KN-93组的QRS和QTc时程缩短(P<0.0001)。注射ISO之后,与Control组相比,SMS和KN-93组PR、QRS和QTc时程均无统计学差异;与Model组相比,SMS组PR间期延长(P<0.05),QTc时程缩短(P<0.0001),KN-93组PR间期延长(P<0.05),QRS和QTc时程缩短(P<0.0001)。SMS与KN-93组相比,各参数均无统计学差异。心律失常统计结果显示,basal和ISO负载状态下各组心律失常事件发生率均无统计学差异。ISO使用前后对照结果显示,Control和SMS组的心律失常诱发率没有统计学差异,但是Model(P<0.01)和KN-93组(P<0.05)的心律失常诱发率显著增加。对ISO诱发的各类心律失常事件数量进行统计,与Control组相比,SMS组的PVC、PVT、VF事件数量均无统计学差异,KN-93组PVC数量增多(P<0.05),PVT、VF事件数量无统计学差异;与Model组相比,SMS和KN-93组PVC数量无统计学差异,PVT、VF事件数量均明显减少(P<0.05)。心脏超声结果显示,与Control组相比,Model、SMS和KN-93组左心室射血分数(EF)、左心室短轴缩短率(FS)、左心室室壁前壁、后壁厚度(LVAWTd,LVPWTd)均未出现统计学差异;SMS组左心室舒张期容积(VOLUMEd)明显增高(P<0.01);KN-93组左心室重构指数(LVRI)、VOLUMEd值相较增高(P<0.05)。与Model组相比,SMS、KN-93组EF、FS、LVAWTd、LVPWTd、LVRI、VOLUMEd均无统计学差异。SMS与KN-93组相比,各参数均无统计学差异。HE染色结果显示,各组左室与心肌横截的面积比值和左室壁厚度均无统计学差异。Masson染色结果显示,各组心肌纤维化面积无统计学差异。心肌细胞电流钳结果显示,与Model组相比,SMS和KN-93组APD20、APD50、APD90和APD90-50均显著缩短(P<0.05),SMS和KN-93组无统计学差异。ICaL电压钳结果显示,与Model组相比,SMS和KN-93组ICaL电流密度显著增加(P<0.05),SMS和KN-93组无统计学差异;各组的ICaL激活和失活动力学数据均无统计学差异。INCX电压钳结果显示,与Model组相比,INCX在膜电压去极化(+15mV)和超极化阶段(-75mV)的电流密度显著降低,SMS和KN-93组无统计学差异。钙瞬变结果显示,SMS、KN-93组肌浆网钙容量相较于Model组上调(P<0.0005),钙消除时间常数降低(P<0.05),SERCA消除加快(P<0.05),钙瞬变时从肌浆网释放的比例增加(P<0.01)。持续喷射caffeine下的SMS组消除时间常数没有变化,表明NCX的钙外排功能没有改变。SMS与KN-93组相比,各参数均无统计学差异。钙泄漏结果显示,SMS和KN93组肌浆网钙容量相较Model组明显上调(P<0.0001),SMS组和KN93组相较Model组RyR开放频率降低(P<0.0001)。共聚焦结果显示,与Control组相比,Model组肌浆网钙火花释放频率显著增高(P<0.0001),SMS组有所增加(P<0.05),KN-93组无显著性差异;SMS和KN93组相较Model组明显减少了钙火花释放次数和释放频率(P<0.01)。与Control组相比,Model组小鼠左心室心肌CaMKⅡ(P<0.001)和p-Thr 286CaMKⅡδ蛋白(P<0.0001)表达量显著增加。
关键词: 生脉散 ；CaMKⅡ ；糖尿病 ；心律失常 ；钙稳态 ；离子通道
摘要： 研究背景及目的心肌重构是慢性心力衰竭发生发展的主要病理生理过程,是许多严重心血管疾病发展为心力衰竭的最后共同通路。尽管目前治疗心血管疾病的药物和手段有多种,死亡率有所下降,但心源性猝死的比重却持续增加。心肌重构包括结构重构和电重构,其中心肌电重构引起的离子通道电流异常是诱发恶性心律失常及心源性猝死的主要原因。阐明心肌电重构的细胞与分子机制,对于发现电重构的潜在治疗靶标,以及控制恶性室性心律失常的发生意义重大。糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β）是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它参与心肌重构的多个方面,GSK-3β是重要的心肌肥厚负性调节信号分子,对心肌细胞凋亡有重要的调节作用,而且在血管组织中能促进血管增生,由于它具有一定的促凋亡能力,因而也可以作为提高缺血后心肌存活率的治疗靶点。近年发现,GSK-3β对多种离子通道有作用,但是这些文献主要集中于GSK-3β对神经细胞离子通道的作用,而其对心肌细胞中离子通道的影响未见有报道,并且它在心肌电重构有着怎样的作用也未见阐明。本课题拟建立大鼠心肌梗死（myocardial infarction,MI）模型和大鼠心肌细胞系H9C2缺氧模型,观察GSK-3β抑制剂SB216763对心肌梗死大鼠心肌组织、心脏功能和QT间期的影响,筛选GSK-3β参与调节的离子通道,并进一步通过大鼠H9C2心肌细胞缺氧模型对筛选通道进行验证。为解释心肌损伤后心肌电重构的分子机制以及心律失常的防治提供新思路和新靶点。研究方法1.大鼠心肌梗死模型的建立:采用冠状动脉左前降支（LAD）结扎术建立急性心肌梗死模型,手术全程心电监护,手术后II导联有ST段明显的抬高,则模型建立成功。2.分组和给药:雄性8周龄SD大鼠平均分为3组（2天组每组各10只,7天组每组各11只）:假手术组（Sham）,手术组（MI）,给药组（MI+SB）(术前1小时,GSK-3β抑制剂SB216763,尾静脉注射给药,0.6 mg·kg-1·d-1,在2天组中,每24h后给一次药,2天后处死;在7天组中,每24h后给一次药,连续给药7天后处死);Sham组只手术不结扎,MI+SB组同MI组处置方法。3.观察SB216763对大鼠心肌梗死的影响:采用H&E染色、Masson染色、心电图、超声心动图、血清心肌酶的方法检测SB216763对大鼠心脏组织形态、纤维化、心功能以及QT间期的影响,并采用qPCR方法对影响QT间期的离子通道进行筛选,进一步采用qPCR和Western blot的方法对筛选出来的离子通道在mRNA和蛋白水平上进行验证。4.观察SB216763对缺氧H9C2细胞活性和钾离子通道表达的影响:使用Research Science AW400TG细胞工作站建立细胞缺氧模型。分组和给药:H9C2分为7组:NC（正常）、缺氧组（6h、12h、24h）、SB216763预处理组（SB/6h、SB/12h、SB/24h）。预处理组均采用10μM GSK-3β抑制剂SB216763预处理1h后再进行缺氧的方法处理,根据所筛选出的12h时间点检测SB216763对Kir2.1的蛋白表达水平的影响。结果1.GSK-3β抑制剂SB216763对大鼠心肌梗死后心肌组织形态和纤维化的保护作用HE染色结果显示,MI组细胞有空泡化和炎性浸润发生,7天的程度较2天更加明显,所对应的同期的MI+SB组均可以降低细胞损伤的恶性程度。术后Masson染色结果可见,术后组2天和7天MI组胶原纤维增生,比Sham组的纤维化程度明显加重,（P<0.001,P<0.01）,所对应的MI+SB组较MI组皆有所减轻（P<0.01,P<0.05）。2.GSK-3β抑制剂SB216763减轻大鼠心肌梗死后心功能的损伤与Sham组相比,MI组在心梗后2天心脏功能受到损害,LVEF和LVFS显著降低（LVEF:P<0.01,LVFS:P<0.01）,同MI组相比,MI+SB组改善了LVEF和LVFS的不良后果（LVEF:P<0.05,LVFS:P<0.01）。与Sham组相比,MI组在心梗后7天心脏功能受到损害（LVEF:P<0.001,LVFS:P<0.01）,同MI组相比,MI+SB组改善了LVEF和LVFS的不良后果（LVEF:P<0.05,LVFS:P<0.05）。3.GSK-3β抑制剂SB216763减少大鼠心肌梗死后血清LDH、cTn-I的水平术后2天的动物血清中,MI组的心肌酶LDH显著升高,cTn-I无显著升高（LDH:P<0.001,cTn-I:P>0.05）,同MI组相比,MI+SB组LDH显著降低,cTn-I无显著降低（LDH:P<0.001,cTn-I:P>0.05）。术后7天的动物血清中,同Sham组相比,MI组心肌酶LDH、cTn-I显著升高（LDH:P<0.001,cTn-I:P<0.001）,而MI+SB组LDH、cTn-I比MI组显著降低（LDH:P<0.001,cTn-I:P<0.001）。4.GSK-3β抑制剂SB216763缩短大鼠心肌梗死后心电图的QT间期心电图仪Ⅱ导联测量三组大鼠手术前、手术后和处死前三个时间点的心电图,并计算心率（heart rate,HR）、QT间期和QTc。术前各组之间HR、QT、QTc并未明显差异,术后MI组出现异常波形,ST端抬高,表明心肌梗死手术模型造模成功;术后2天和7天的结果均显示,MI组和Sham组相比,HR加快,QT、QTc均明显延长,MI+SB组和MI组相比,HR减慢,QT和QTc均缩短。5.GSK-3β抑制剂SB216763对心肌梗死大鼠Kir2.1 mRNA（KCNJ2）和蛋白表达水平的降低具有上调作用在大鼠心肌梗死后2天和7天检测各组动物心肌组织缺血区SCN 5A（Nav1.5）、KCND2（Kv4.2）、CACNA1C（Cav1.2）、KCNQ1（KV7.1）、hERG（KV11.1）、KCNJ2（Kir2.1）的mRNA表达水平。结果显示,心肌梗死后,SCN 5A（Nav1.5）、KCND2（Kv4.2）、KCNQ1（KV7.1）、hERG（KV11.1）、KCNJ2（Kir2.1）mRNA表达水平下降,采用B216763预处理后,MI大鼠心肌组织中KCNJ2的表达上调,其余离子通道的mRNA水平无显著变化（P<0.05）。Western blot结果显示,同Sham组相比,MI组Kir2.1蛋白表达水平显著降低（P<0.01）,MI+SB组同MI组相比,Kir2.1表达升高（P<0.05）。6.10μM SB216763对H9C2细胞活性的影响用10μM浓度的GSK-3β抑制剂SB216763作用于H9C2细胞培养不同时间后,结果显示,同NC组相比,在此浓度下的SB216763对H9C2细胞培养6h、12h、24h、48h不同时间点的细胞活性没有影响。7.GSK-3β抑制剂SB216763减少缺氧诱导的H9C2细胞后cTn-I的释放量细胞分组处理后,收集细胞上清进行cTn-I检测,同NC相比,缺氧6h、12h、24h的H9C2细胞cTn-I释放显著增加,分别为（P<0.01,P<0.01,P<0.001）,抑制剂组在12h时能够显著降低cTn-I的释放（P<0.01）。8.GSK-3β抑制剂SB216763能减弱缺氧H9C2细胞Kir2.1蛋白的降低同NC组相比,在缺氧12h之后,Kir2.1蛋白表达水平显著下调（P<0.01）,SB216763预处理之后,Kir2.1蛋白表达上调（P<0.05）;结论1.GSK-3β抑制剂SB216763能缓解大鼠心肌梗死后心功能损伤;2.GSK-3β抑制剂SB216763能上调大鼠心肌梗死后钾离子通道KCNJ2/Kir2.1的mRNA和蛋白水平的表达;3.在H9C2细胞水平,GSK-3β抑制剂SB216763对缺氧12h诱导的钾离子通道Kir2.1的表达降低具有上调作用。
关键词: 心肌梗死 ；电重构 ；糖原合成酶激酶-3β ；Kir2.1 ；缺氧
摘要： 背景
心肌梗死（myocardial infarction,MI）是心血管疾病导致死亡的主要原因之一,是威胁人类生命的危重疾病。危及生命的室性心律失常（VAs）,例如心室颤动（VF）和持续性室性心动过速（VT）,是心肌梗死的主要致死原因之一。心肌梗死后对VAs易感性的增加主要是由于心室组织不良的结构和电重构所致。其中心肌梗死后炎症的过度激活是导致心室组织发生不良结构重构和电重构的重要原因之一。经典的Toll样受体4（TLR4）介导炎症反应通路在心肌梗死相关的心室重构中发挥重要作用。TLR4/My D88介导的炎症信号通过激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKⅡ）,从而促进心肌肥厚、纤维化和电重构的发生。因此,TLR4/CaMKⅡ信号通路可能在心肌梗死后VAs中发挥重要作用。髓样分化蛋白1（Myeloid differentiation protein 1,MD1）作为TLR4信号通路的生理负调控因子。此前有研究表明,MD1敲除增加TLR4信号通路的激活,加重压力负荷诱导心力衰竭小鼠模型的心室组织结构重构和电重构。然而,MD1对心肌梗死后VAs发生的影响及具体作用机制尚未清楚。
第一部分MD1敲除对小鼠心肌梗死后室性心律失常发生的影响
目的:通过记录心肌梗死后小鼠体表心电图指标和离体心脏灌流电生理指标,探讨MD1对心肌梗死小鼠室性心律失常（VAs）发生易感性的影响。
方法:选择8～12周体重为25～28g的C57BL/6品系野生型雄性小鼠（WT小鼠）和以C57BL/6为背景的MD1基因敲除雄性小鼠（MD1-KO小鼠）为实验对象。实验分组如下:假手术组包括野生型C57BL/6小鼠（WT-Sham组）,MD1基因敲除小鼠（KO-Sham组）;心肌梗死组野生型C57BL/6小鼠（WT-MI组）,心肌梗死组MD1基因敲除小鼠（KO-MI组）。1.通过手术结扎小鼠的左前降支冠状动脉构建心肌梗死模型;2.通过Western blotting检测心梗后不同时间点野生型小鼠心室组织中MD1的表达情况;3.通过记录小鼠体表心电图（ECG）统计分析小鼠体表心电图相关指标,如RR间期、PR间期、QRS间期、QT间期和QTc间期;4.离体灌流心脏电生理指标测量:运用Langendorff心脏离体灌流系统、单相动作电位记录和程控刺激技术,记录单相动作电位时程、电交替阈值、Burst刺激诱发室速室颤等电生理指标,评估心肌梗死后小鼠诱发室性心律失常的易感性。
结果:1.野生型小鼠MI后3天和7天,小鼠心室组织中MD1的表达明显下调;
2.构建心肌梗死模型后一周,假手术组小鼠全部存活,KO-MI组小鼠生存率（44.8%）较WT-MI组小鼠生存率（54%）有降低的趋势,无统计学差异;
3.记录和分析小鼠体表心电图,发现KO-MI组QTc间期较WT-MI组QTc间期明显延长;
4.Langendorff心脏离体灌流测量心肌梗死后小鼠心脏电生理指标,与WT-MI组相比,KO-MI组APD90明显延长,电交替阈值明显增加,而且BURST刺激诱发室性心律失常,KO-MI组诱发率较WT-MI组诱发率明显增加（90.9%VS 50%）。
结论:MD1敲除使心肌梗死后小鼠体表心电图QTc间期明显延长和心室单相动作电位APD90、电交替阈值明显延长以及BURST刺激诱发室性心律失常发生率增加。因此,MD1的敲除增加心肌梗死小鼠室性心律失常发生的易感性。
第二部分MD1敲除对小鼠心肌梗死后室性心律失常发生机制的研究
目的:心肌梗死能够使心脏组织炎症反应过度激活,引起心脏结构和功能的改变。本研究主要探讨MD1对心肌梗死后心室组织结构重构和电重构的影响及其作用的分子机制。
方法:小鼠来源、饲养的环境条件和实验动物分组同第一部分。1.通过手术结扎小鼠的左前降支冠状动脉构建心肌梗死模型;2.通过TTC染色测量心肌梗死面积,天狼星红染色评估心室组织胶原沉积和纤维化情况,超声心动图测量小鼠心肌梗死后的心功能;3.采用实时荧光定量PCR检测小鼠心室组织纤维化（CTGF、Collagen I和Collagen III）和炎症（IL-1β,IL-6和TNF-α）相关分子m RNA表达水平;4.采用Western blotting检测心肌梗死后小鼠心肌组织K+和Ca2+通道蛋白表达水平,以及TLR4/CaMKⅡ信号通路相关蛋白的表达水平。
结果:1.MD1敲除增加心肌梗死后小鼠心脏梗死面积,加重了心功能障碍恶化;
2.MD1敲除促进MI后不良结构重构,加重小鼠左室纤维化和炎症反应;
3.MD1敲除促进MI后不良电重构,使心肌梗死后心肌组织Kv4.2、Kv4.3、Kv1.5和Kv2.1的表达水平降低,增加了Cav1.2的表达水平;
4.MD1敲除增加心肌梗死小鼠心室组织TLR4、CaMKⅡ以及磷酸化Ca MKⅡ蛋白表达水平,表明MD1敲除显著增强了心肌梗死后小鼠心肌组织中TLR4/CaMKⅡ信号通路的激活。
结论:MD1的敲除增加了心肌梗死后小鼠左室纤维化和炎症反应,以及干扰了心肌细胞离子通道蛋白的表达,引起左室不良的结构重构和电重构,从而增加心肌梗死后小鼠诱发室性心律失常的易感性。其主要作用机制是通过TLR4/CaMKⅡ信号通路激活介导。
关键词: 髓样分化蛋白1 ；心肌梗死 ；心律失常 ；CaMKⅡ ；电重构
摘要： 背景心力衰竭是各种类型心血管疾病的最终归宿,是严重威胁人类健康和生活质量的常见疾病。心肌重构是指心脏为适应各种类型心血管疾病引起的心脏前后负荷增加、多种细胞因子及神经体液的作用下,其结构和功能上发生的适应性代偿作用,这些负荷和神经体液因子长期持续最终失代偿引起心力衰竭。心肌重构主要表现为心肌肥厚（心脏体积、重量、心室壁厚度、心肌细胞横截面积的增加,几何形状的改变）、心肌间质和血管周围纤维化（细胞外基质的增加、心脏顺应性改变）、常常伴有心脏收缩功能改变（射血分数、左室短轴缩短率的降低）、心脏电重构（各种类型的房性和室性心律失常的发生率增加）。细胞外基质（extracellular matrix,ECM）是一种存在于所有组织中的三维非细胞结构,其不仅发挥维持组织完整性的机械支持作用,而且还作为信号中枢和生长调控因子的储存库,传递对各种细胞功能调控发挥重要作用的级联信号,以调节细胞活动和修复程序。心肌纤维化的主要病理特征是ECM成分在心肌血管周围和间质中过度积聚,ECM的形态和生化变化可能与HF发病机制和预后密切相关。微纤维相关蛋白4（microfibrillar-associated protein 4,MFAP4）,是纤维蛋白原相关蛋白超家族一种36 k Da的ECM糖蛋白,其有一个短的N-末端区域,该区域含有一个与整合素相结合的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（arginine-glycine-aspartic acid,RGD）序列。MFAP4在富含弹性蛋白的组织中高度表达,在心脏相对表达量较高,MFAP4的具体生物学功能尚未完全阐明,但其通过整合素介导血管SMCs激活和增殖,导致动脉狭窄和促炎作用已在体内得到证实。MFAP4与重构相关疾病密切相关,包括肝纤维化、动脉粥样硬化、动脉损伤刺激重构、哮喘等。然而,到目前未有相关文献报道MFAP4在心肌重构中发挥何种生物学作用。本课题旨在通过生物信息学技术,筛选心肌重构中的差异表达基因,预测MFAP4在心肌重构过程中表达升高,结合MFAP4在肝脏纤维化、血管重构、气管重构等疾病的作用及机制,提示MFAP4可能参与了心肌重构发生与发展过程。本实验采用压力超负荷和异丙肾上腺素构建小鼠心肌重构模型,观察MFAP4在重构的心肌组织中的表达改变情况;并且构建MFAP4基因敲除小鼠,研究MFAP4在心脏结构性重构和电重构中的作用及其机制,为心力衰竭过程中心脏病理性重构的防治提供一定的理论基础。方法实验一:通过GEO数据库搜索并下载关于小鼠心肌重构的芯片数据集,使用R软件Limma包进行数据处理,包括背景校正、归一化处理、对数转换和差异表达基因（DEGs）的筛选。在本研究中,将有统计学意义的DEGs定义为log2FC>1或者log2FC1（FC=fold change）,且调节后的P值<0.05;使用R软件分别绘制这些筛选出的DEGs的火山图和热图;使用Venny网站对多组芯片数据集取交集,得到共同的DEGs;我们通过DAVID 6.8网站对筛选出来的DEGs进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用STRING网站分析蛋白质-蛋白质相互作用;建立压力超负荷心肌重构模型,运用RT-PCR对筛选的DEGs进行初步验证;通过Western blot和免疫组化对确定的MFAP4进行进一步实验验证。实验二:构建MFAP4基因敲除小鼠,选8-10周龄MFAP4基因敲除小鼠（KO）和相应的同窝对照野生型小鼠（WT）,将其随机分为异丙肾上腺组（ISO）和对照组（Control）,分别注射50 mg/kg ISO或等体积生理盐水,连续注射2周后用心脏超声评估小鼠的心功能;根据实验要求收集心脏组织（分生或病理）,记录心重（HW）、体重（BW）和胫骨长度（TL）的数值并计算HW/BW和HW/TL比值;通过病理染色来评估各组小鼠的心肌细胞横截面积（CSA）(HE染色、WGA染色)和心肌间质区内的胶原含量（PSR染色）;通过RT-PCR和Western blot检测心肌肥厚和纤维化的分子标记物的m RNA和蛋白表达水平。实验三:选8-10周龄MFAP4基因敲除小鼠（KO）和相应的同窝对照野生型小鼠（WT）,将其随机分为主动脉缩窄组（AB）和假手术组（Sham）,AB术后8周采用心脏超声和血流动力学评估小鼠的心功能;根据实验要求收集心脏组织（分生或病理）,记录HW、BW和TL的数值并计算HW/BW和HW/TL比值;通过病理染色来评估各组小鼠的CSA（HE染色、WGA染色）和心肌间质区内的胶原含量（PSR染色）;通过RT-PCR和Western blot检测心肌肥厚和纤维化的分子标记物的m RNA和蛋白表达水平;Western blot检测各组小鼠心肌组织中FAK及下游信号通路分子磷酸化水平;体表心电图记录各组小鼠RR间期、PR间期、QRS波和QT持续时间;制备各组小鼠Langendorff离体心脏模型,记录离体心脏左室前游离壁的单相动作电位（MAP）,用S1-S1起搏刺激确定APD90和APD交替阀值（ALT）;用Burst刺激诱导室性心动过速（ventricular tachycardia,VT）,计算VT的诱发率;Western blot检测各组小鼠缝隙连接蛋白（connexin,Cx43）的表达。实验四:提取大鼠乳鼠原代心肌细胞（CMs）和原代成纤维细胞（CFs）,RT-PCR比较CMs和CFs的MFAP4基础表达水平;分别用Ang II、PE、TGFβ刺激CMs和CFs,RT-PCR检测纤维化或肥厚标志物,以及MFAP4的表达水平;通过腺病毒介导CFs的MFAP4基因沉默（Ad-sh MFAP4）,并使用TGFβ刺激,RT-PCR比较各组细胞的肌成纤维细胞标志物（α-SMA、Col1α、Col3和FN）表达水平;Western blot检测各组细胞中FAK及下游信号通路分子磷酸化水平;通过腺病毒介导CFs的MFAP4基因过表达（Ad-MFAP4）,通过加入FAK信号通路的抑制剂（PND-1186）和TGFβ刺激,比较各组细胞的肌成纤维细胞标志物表达水平,判断MFAP4发挥其生物学作用是否依赖于FAK及下游信号通路。结果实验一:从GEO搜索并下载到4组芯片数据集（GSE5500、GSE18224、GSE36074和GSE56348）;利用R软件从GSE5500、GSE18224、GSE36074和GSE56348中分别筛选出188、293、253和67个DEGs;利用Venny网站选出在这4个不同的实验中共同差异表达的基因,有23个基因表达升高（Ltbp2、Postn、Cilp、Mfap4、Thbs4、Col8a1、Timp1、Nppa、Gdf15、Pamr1、Lox、Acta1、Itgbl1、Ctgf、Cnksr1、Frzb、Mfap5、Meox1、Tgfb2、Aqp8、Fstl1、Aspn、Srpx2）,1个基因表达降低（Retnla）;通过DAVID 6.8网站对24个DEGs进行GO功能富集分析,发现它们显著富集于细胞外纤维组织、细胞粘附、伤口愈合、胞外区、胞外基质、生长因子活性等生物学功能;我们建立TAC介导的心肌重构模型,对未被证实的15个DEGs基因进行RT-PCR验证,发现显著升高了Itgbl1、Aspn、Fstl1、Mfap5、Col8a1、Ltbp2、Mfap4、Pamr1、Cnksr1、Aqp8、Meox1、Gdf15、Srpx基因的表达,降低了Retnla（P<0.05）;对确定的MFAP4进行进一步实验验证,MFAP4水平在AB后1周略有升高,在AB后2、4、6和8周显著上调（P<0.05）;同时免疫组织化学染色显示,AB后8周MFAP4在左心室的表达均明显高于假手术组。实验二:腹腔注射ISO较对照组显著增加了MFAP4基因在心肌中的表达,注射ISO 2周后较注射生理盐水组相比,小鼠心功能明显恶化（P<0.05）,而MFAP4缺乏可显著改善ISO诱导的心功能降低（P<0.05）;WT-ISO组小鼠的HW/BW、HW/TL比值显著高于WT-Con组小鼠（P<0.05）,然而KO-ISO组和WT-ISO组之间没有显著差异（P>0.05）;对比CSA,KO-ISO组和WT-ISO组之间也没有显著差异（P>0.05）;此外,心肌肥厚的标志物的表达在KO-ISO组和WT-ISO组之间也没有差异（P>0.05）;WT-ISO心脏与WT-Con相比,血管周围和间质胶原容积显著增加（P<0.05）,MFAP4基因缺失小鼠会使得ISO刺激后胶原容积显著减少（P<0.05）;RT-PCR和Western blot检测心肌纤维化标志物在野生型小鼠ISO组中明显上调（P<0.05）,MFAP4基因敲除能够降低上述基因的上调的程度（P<0.05）。实验三:AB术后8周的WT小鼠的心功能和血流动力学出现了显著恶化（P<0.05）,MFAP4基因敲除后心功能得到相应的缓解（P<0.05）;压力超负荷WT小鼠的HW/BW、HW/TL、心肌细胞CSA、心肌肥厚标志物显著增加（P<0.05）,然而MFAP4基因敲除的小鼠在AB术后与WT-AB组相比,这些指标均没有显著差异（P>0.05）;AB 8周后,血管周围和间质胶原容积、心肌组织纤维化标志物显著增加（P<0.05）,而MFAP4基因敲除的小鼠在AB术后与WT-AB组相比,这些指标均显著下降（P<0.05）;AB 8周后,FAK及下游的PI3K-AKT和MEK1/2-ERK1/2的磷酸化激活,而其磷酸化水平在MFAP4-KO小鼠中被强烈下调（P<0.05）;AB 8周后,4组小鼠之间PR间期和RR间期均没有显著改变（P>0.05）;WT-AB组小鼠较WT-Sham组相比显著增加了QRS波时间和QTc间期（P<0.05）,而MFAP4缺失后会显著降低AB手术介导的QRS波时间和QTc间期的延长（P<0.05）;AB诱导的野生型小鼠组与野生型Sham组的离体心脏灌流实验相比,APD90和ALT显著延长、VA诱导率显著增高、Cx43的表达降低（P<0.05）,而MFAP4-KO组在AB后与WT-AB组相比APD90和ALT显著缩短、VA诱导率显著降低、Cx43的表达升高（P<0.05）。实验四:CFs的MFAP4 m RNA表达水平较CMs相比高43.90倍（P<0.001）;Ang II、PE和TGFβ刺激CFs后,MFAP4的m RNA表达水平分别升高1.743倍（P<0.001）、1.397倍（P<0.05）、2.895倍（P<0.001）;Ang II、PE和TGFβ刺激CMs后,MFAP4的m RNA表达水平分别升高1.253倍（P<0.05）、1.26倍（P>0.05）、1.485倍（P<0.001）;TGFβ刺激显著增加了CFs纤维化标志物α-SMA、Col1α、Col3和FN的m RNA表达水平（P<0.05）,而加入sh MFAP4的TGFβ刺激组明显降低了纤维化标志物表达水平;免疫荧光显示,TGFβ刺激增加了纤维化标志物α-SMA的荧光强度,而加入sh MFAP4的TGFβ刺激组降低了α-SMA的荧光强度;TGFβ刺激增加FAK及下游的PI3K-AKT和MEK1/2-ERK1/2的磷酸化激活,而加入sh MFAP4的TGFβ刺激组降低了这些蛋白的磷酸化活化（P<0.05）;而Ad-MFAP4进一步增加了TGFβ刺激CFs的纤维化标志物α-SMA、Col1α、Col3和FN的m RNA表达水平,而使用了FAK抑制剂（PND-1186）则弱化了Ad-MFAP4对TGFβ刺激CFs的纤维化标志物的增加作用（P<0.05）。结论1.MFAP4在发生重构的心肌组织中明显升高,且在心脏成纤维细胞表达显著高于心肌细胞表达;2.MFAP4基因缺失在异丙肾上腺素诱导的心肌重构中发挥了改善心功能、抑制纤维化的作用,对肥厚无显著影响;3.MFAP4基因缺失在压力负荷诱导的心肌重构中发挥了改善心功能和血流动力学、抑制纤维化、降低室性心律失常发生率的作用,对肥厚无显著影响;4.
关键词: MFAP4 ；细胞外基质 ；局部粘附斑激酶 ；心肌重构 ；纤维化
被引量
3
摘要： 目的:肥胖是室性心律失常（ventricular arrhythmias,VAs）的重要危险因素,我们课题组前期研究发现髓样分化蛋白1（myeloid differentiation protein 1,MD1）在肥胖小鼠心脏中表达下调,并且改善心室结构重构。然而,MD1对肥胖时心脏电重构和VAs发生的影响及其作用机制尚未明确。因此,本研究的主要目的是探讨MD1对高脂饮食诱导肥胖时VAs发生的影响及其作用机制。方法与结果:1.运用MD1基因敲除（knock out,KO）小鼠和野生型（wild type,WT）同窝小鼠,从第6周开始高脂饮食喂养20周,结合生化分析、病理学分析、心脏彩超、体表心电图、离体心脏灌流和分子生物学技术,评估各组小鼠VAs的易感性。结果显示与普通饮食组相比,高脂饮食组小鼠体重和血脂水平均显著增加,糖耐量异常,QTc间期延长,左心室舒张末期直径（left ventricular end-diastolic dimension,LVEDD）和左心室收缩末期直径（left ventricular end-systolic dimension,LVESD）均增加。此外,高脂饮食可促进小鼠VAs的发生,表现为离体心脏动作电位时程（action potential duration,APD）延长、APD交替阈值升高和VAs的诱发率增加。高脂饮食也可促进左室心肌肥厚和纤维化,并降低心室Kv4.2、Kv4.3、Kv1.5、Kv2.1和Cav1.2的蛋白和m RNA表达。最后,在高脂饮食喂养的小鼠中,与WT小鼠相比,MD1-KO小鼠进一步恶化上述高脂饮食引起的心脏所有不良改变。2.运用MD1-KO小鼠和WT小鼠,从第6周开始高脂饮食喂养20周,结合成熟小鼠心肌细胞分离技术以及膜片钳技术,评估各组小鼠心室肌细胞复极化相关钾离子电流和钙离子电流及其通道动力学特性。结果显示,与普通饮食组相比,高脂饮食组小鼠左室心肌细胞APD显著延长,并且在高脂饮食喂养的小鼠中,MD1-KO小鼠的心室肌细胞APD较WT小鼠进一步延长。此外,我们还发现,高脂饮食组小鼠心室肌细胞快速瞬时外向钾电流(fast transient outward potassium current,Ito,f)和缓慢失活钾电流(slowly inactivating potassium current,IK,slow)电流密度较普通饮食组显著降低（P<0.05）。在高脂饮食喂养的小鼠中,与WT小鼠相比,MD1-KO小鼠心室肌细胞Ito,f和IK,slow均进一步减少（P<0.05）。最后,我们发现,与普通饮食组相比,高脂饮食喂养的小鼠心室肌细胞L型钙电流(L-type calcium channel current,ICa L)的电流密度降低,并且L型钙通道的失活曲线明显右移（半失活电压:-13.42±0.94 mv vs.-18.29±0.93mv,P<0.05）;然而,L型钙通道的激活曲线和失活后恢复曲线无明显变化。在高脂饮食喂养的小鼠中,与WT小鼠相比,MD1-KO小鼠心室肌细胞ICa L电流密度显著下调,并且L型钙通道的失活曲线也明显右移（半失活电压:-9.2±1.27 mv vs.-13.42±0.94 mv,P<0.05）。3.运用高脂饮食喂养的MD1-KO小鼠和WT小鼠,以及腺病毒感染技术转染Ad-sh MD1沉默H9c2心肌细胞MD1表达,再利用游离脂肪酸（free fatty acids,FFA）干预H9c2细胞,结合分子生物学检测技术,评估MD1对肥胖时VAs发生的作用机制。结果表明在高脂饮食喂养的小鼠心脏组织和FFA培养的H9c2心肌细胞中,Toll样受体4（toll-like Receptor 4,TLR4）/髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88,My D88）/钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II,Ca MKII)信号通路显著激活,并且下调MD1可进一步提高上述通路的活性。此外,应用Ca MKII特异性抑制KN93可显著逆转下调MD1对FFA培养的H9c2心肌细胞的不良重构。结论:MD1敲除促进高脂饮食诱导的肥胖小鼠左室心肌肥厚和纤维化,降低心室肌细胞复极化相关钾离子通道的表达和电流密度,并可减慢L型钙通道失活,从而延长心室APD,促进VAs的发生,其机制与显著激活TLR4/My D88/Ca MKII信号通路有关。因此,MD1可能是防治肥胖时VAs发生的新靶点。
关键词: 髓样分化蛋白1 ；高脂饮食 ；室性心律失常 ；结构重构 ；电重构
摘要： 背景:糖尿病患者高血糖主要分为慢性持续性高血糖和慢性波动性高血糖两部分。连续的血糖监测逐渐让人们认识到,相较于持续性高血糖,血糖波动更有破坏性,更易导致糖尿病相关心血管并发症的发生发展。既往研究已经表明血糖波动可以致糖尿病患者室性心律失常的发生,而其中潜在的分子生物学机制仍不清楚。信号转导及转录激活蛋白3(Signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)是一种转录因子,其磷酸化后可进入细胞核调节转录,参与心肌坏死、缺血再灌注、心肌肥厚及心肌纤维化等病理过程。已有研究证实糖尿病时,心肌组织STAT3的磷酸化水平增加,进而调节下游信号通路发挥病理生理效应。此外发现在软骨细胞和NRK细胞中,STAT3激活可以增加下游Cx43的表达,然而在心室肌中,血糖波动是否通过激活STAT3导致下游的Cx43侧化及内化增加使得电传导紊乱,进而增加糖尿病患者室性心律失常的发生目前仍不清楚。 目的:探讨血糖波动对2型糖尿病大鼠室性心律失常发生的影响及其潜在的分子机制。 方法:(1)建立2型糖尿病血糖波动大鼠模型:小剂量链脲霉素(Streptozotocin,STZ)(35mg/kg)合并高脂饮食诱导2型糖尿病动物模型,大鼠随机分为:正常对照组(Con)、2型糖尿病组(DM)和血糖波动组(GF);(2)记录大鼠超声心动图:造模完成后,使用1.5%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠麻醉三组大鼠,记录三组大鼠心超数据,评估心功能变化;(3)采集大鼠静息心电图:造模完成后,使用1.5%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠麻醉三组大鼠并记录各组大鼠静息心电图5分钟,评估各组QT间期及QTc间期;(4)诱发三组大鼠室性心律失常:采用尾静脉注射多巴酚丁胺(50mg/kg)和腹腔注射咖啡因(120mg/kg)诱发三组大鼠室性心律失常,并记录各组心电图20分钟,评估各组室性心律失常发生率及持续时间;(5)CCK-8实验:采用CCK-8实验检测棕榈酸对H9C2细胞活性的影响;(6)高糖高脂细胞模型建立:采用33mmol/L葡萄糖和100μmol/L棕榈酸干预H9C2细胞72小时建立高糖高脂细胞模型,每12小时予换液建立血糖波动细胞模型;(7)Realtime PCR实验:采用Realtime PCR定量分析相关基因表达情况;(8)Western blot实验:采用Western blot实验技术检测三组大鼠p-STAT3、总STAT3、p-Cx43和总Cx43蛋白表达水平;(9)免疫组织化学染色:采用免疫组织化学染色检测三组大鼠Cx43蛋白表达与分布;(10)Langendorff急性灌流分离三组大鼠心室肌细胞;(11)免疫荧光染色:采用免疫荧光染色方法检测三组大鼠Cx43蛋白表达与分布。 结果:(1)成功构建2型糖尿病血糖波动大鼠模型,包括正常对照组(Con)、糖尿病组(DM)和血糖波动组(GF);(2)血糖波动造模12周后,糖尿病组大鼠左心室射血分数、左心室短轴缩短率较正常对照组明显下降(P<0.05,n=8),血糖波动组较糖尿病组进一步下降(P<0.05,n=8);(3)记录三组大鼠静息状态心电图,并对QT间期及QTc间期进行分析,三组大鼠QT间期分别为(60.3±1.4)ms、(78.1±1.9)和(88.5±2.8)ms;QTc间期分别为(58.0±1.0)ms、(71.9±2.2)ms和(80.0±2.1)ms。糖尿病组QT间期及QTc间期较正常对照组明显延长(P<0.05,n=10-15),血糖波动组较糖尿病组进一步延长(P<0.05,n=12-15);(4)成功诱发三组大鼠室性心律失常,并对发生率及持续时间进行分析,三组大鼠室性心律失常发生率分别为10%、53%和92%(P<0.05,n=10-15);持续时间分别为(0.05±0.05)min、(5.08±1.68)min和(10.82±1.84)min(P<0.05,n=10-15);三组室性心律失常评分分别为0.3±0.3分、1.8±0.37分和2.92±0.08分(P<0.05,n=10-15);(5)HE染色提示,糖尿病组和血糖波动组大鼠心室肌细胞较正常对照组,纹理模糊、排列紊乱、闰盘分布紊乱;(6)与正常对照组相比,糖尿病组Cx43 m RNA、蛋白表达表达明显增加(P<0.05,n=5),血糖波动组较糖尿病组进一步增加(P<0.05,n=5),而p-Cx43三组间无明显统计学差异;(7)免疫组化及免疫荧光结果提示,糖尿病组Cx43较正常对照组分布紊乱,侧化及内化明显增多;而血糖波动组较糖尿病组分布更加紊乱;(8)糖尿病组大鼠p-STAT3蛋白表达水平较正常组表达增加(P<0.05,n=5),血糖波动组进一步增加(P<0.05,n=5);(9)成功构建血糖波动H9C2细胞模型,包括正常对照组(Con)、高糖高脂组(HG+PA)、血糖波动组(GF+PA);(10)GF+PA组H9C2细胞p-STAT3、Cx43蛋白表达较Con组明显上升(P<0.05,n=6),p-Cx43蛋白表达三组间无明显差异。而给与p-STAT3抑制剂S3I-201干预后,Cx43蛋白表达水平明显下降(P<0.05,n=6)。 结论:(1)血糖波动导致糖尿病大鼠心功能进一步下降,左心室射血分数及短轴缩短率明显降低;(2)血糖波动使糖尿病大鼠心电图QT间期及QTc间期明显延长,室性心律失常发生率增加;(3)血糖波动通过翻译后修饰中的磷酸化途径激活STAT3,增加Cx43的转录,从而使得Cx43蛋白表达增多;(4)血糖波动导致Cx43侧化及内化增加,可能引起电传导的紊乱,从而诱发室性心律失常的发生。
关键词: 室性心律失常 ；糖尿病 ；血糖波动 ；缝隙连接蛋白43 ；信号转导及转录激活蛋白3
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