神经再生诱发心源性猝死的钾通道机制研究

论文题目: 神经再生诱发心源性猝死的钾通道机制研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 生理学

作者: 王福贞

导师: 曹济民

关键词: 心源性猝死,心肌梗塞,神经芽生,瞬时外向钾电流,内向整流钾电流,心率变异性

文献来源: 中国协和医科大学

发表年度: 2005

论文摘要: 背景与目的心源性猝死（SCD）是指由各种心脏疾患导致的突然意外死亡,最常见于冠心病并发心肌梗塞（MI）患者,多由致命性心律失常——心室纤颤（VF）所致。MI慢性期发生的SCD（迟发性SCD）的发病机制目前仍未阐明。近年来有些学者报道心梗后心脏自主神经异常芽生可诱发SCD,并且左心交感神经再生可导致心电图QT间期延长。QT间期延长是室性心动过速（VT）、VF和SCD的重要危险因子,而后除极是产生触发性心律失常的重要原因。由于QT间期延长的最重要原因是心肌细胞动作电位时程（APD）延长,而APD延长反映心肌细胞复极延缓,后者的最可能原因是钾通道的表达和功能的降低;同时,触发活动多由心肌细胞静息电位不稳定所致,因此我们推测,参与心肌细胞动作电位复极的一些钾电流（如瞬时外向钾电流Ito和延迟整流钾电流IK等）,以及参与心肌细胞静息电位（RP）形成的钾通道(内向整流钾电流IKl)的表达和功能降低,可能是心脏自主神经再生和重塑诱发SCD的重要机制。本工作的目的是验证这些推测,并重点研究即心交感神经过度增生对Ito和IKl的表达和功能的影响,以及对心率变异性（HRV）的影响。方法实验动物用成年雄性Wistar大鼠,体重200-250g。利用内源性NGF合成诱导剂4-甲基邻苯二酚（4-MC）慢性腹腔注射促进心交感神经芽生;用液氮经腹腔冷冻法造成局部心肌冻伤坏死以模拟心肌梗塞（MI）;膜片箝技术全细胞记录分析单个心肌细胞Ito和IKl的电流密度;用Western-blot技术测定心肌细胞Kv4.2和Kir2.1(分别编码Ito和IKl通道α亚基)蛋白表达的变化,以β-actin为内参照。记录大鼠体表心电图,分析交感神经芽生和重塑对HRV的影响。实验动物共分五组（每组n=8）:（1）4-MC组:观察单纯4-MC慢性给药对神经芽生对心肌细胞Ito和IKl表达和功能的影响;（2）MI组:观察单纯心梗对Ito和IKl的影响;（3）MI+4-MC组:用4-MC加强MI后心脏神经再生,观察心肌细胞Ito和IKl表达和功能的变化;（4）假手术组（正常对照组）。（5）急性4-MC组:观察4-MC本身对心肌的电生理特性是否有影响。另有18只大鼠分为三组（每组n=6）分别观察正常对照以及急、慢性4-MC给药情况下HRV的变化。结果（1）4-MC组和MI+4-MC组的心交感神经分布密度明显高于对照组;（2）4-MC组、MI组和MI+4-MC组动物左心室心肌细胞的Ito和IKl电流密度明显低于对照组,其中以MI+4-MC组的Ito电流密度降低最为显著;（3）Ito和IKl电流的动力学特征在不同组中没有明显差异;（4）急性注射4-MC对大鼠左心室心肌细胞Ito和IKl电流密度无明显影响;（5）4-MC组、MI组和MI+4-MC组的Kv4.2和Kir2.1通道的蛋白表达水平明显低于对照组,其中以MI+4-MC组的Kv4.2和Kir2.1蛋白表达降低最为显著;（6）慢性腹腔注射4-MC造成心交感神经芽生可使大鼠心率变异性（HRV）的多个参数均明显降低,而急性4-MC给药对HRV没有明显影响。结论4-MC慢性注射可导致心交感神经芽生、重塑和神经分布密度增高;心交感神经芽生可使心肌细胞Ito和IKl的膜蛋白水平和电流密度均降低,而且这些作用可被心梗所加强;心交感神经芽生可导致HRV降低,而急性4-MC注射对Ito和IKl电流无明显影响,对HRV也没有明显影响,提示上述4-MC的作用是通过诱导心交感神经芽生实现的,而不是4-MC的急性药理作用所致。该项研究提示,心交感神经芽生对心肌细胞Ito和IKl通道的下调作用可能是慢性心梗患者心交感神经芽生诱发心律失常及SCD的重要机制之一。

论文目录:

缩略语表

中文摘要

英文摘要

论文正文

前言

材料与方法

1.实验动物和试剂

2.主要仪器设备

3.大鼠心脏神经芽生模型的建立

4.乙醛酸诱发荧光法显示心交感神经分布密度

5.大鼠心肌梗塞模型的建立

6.苏木精-伊红染色确定心肌梗塞

7.膜片箝实验技术的建立

8.全细胞方式记录心肌细胞I_(to)和I_(K1)

9.Western blot检测K_v4.2和Kir2.1蛋白表达水平

10.心率变异性分析

11.统计学处理

结果

1.4-MC慢性皮下注射导致心交感神经分布密度增高

2.经腹腔液氮冷冻膈肌致心肌坏死模型(MI模型)

3.4-MC和心梗对心脏重量的影响

4.急性分离的心肌细胞的形念学特征及I_(TO)和I_(K1)电流特征

5.心交感神经芽生对心肌细胞I_(to)和I_(K1)电流的影响

6.4-MC对心肌细胞I_(TO)和I_(K1)电流的急性作用

7.心交感神经芽生对心肌细胞膜K_v4.2和Kir2.1蛋白表达水平的影响

8.交感神经芽生对HRV的影响

讨论

小结

参考文献

文献综述一

参考文献

文献综述二

参考文献

简历

致谢

发布时间: 2009-06-04

参考文献

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