增龄性房颤与超极化激活环核苷酸门控通道重塑的分子生物学研究

【摘要】目的：超极化激活环核苷酸门控通道(HCN通道)是4期自动去极化的重要离子通道,其在窦房结的表达下降,会导致病态窦房结综合征,同时减弱对异位起搏点抑制作用；在心房、肺静脉表达上升,可导致异位快速型心律失常的发生。增龄可使心房颤动患病率增高,其机制与窦房结功能下降及异位兴奋灶自律性增高有关。目前,关于增龄过程中HCN通道在窦房结和心房、肺静脉之间的表达改变与增龄性房颤的关系研究较少。因此,研究不同年龄、不同节律的心房、肺静脉、窦房结的HCN通道的表达情况,有助于进一步明确增龄性房颤的分子生物学机制,为房颤的机制研究和治疗提供理论依据和新的思路。本研究课题包括：(1)比较成年窦性犬和老龄窦性犬、老龄房颤犬的电生理特性,窦房结、左右心房、肺静脉的HCN2、HCN4通道的mRNA和蛋白表达差异。(2)比较行心外科手术的成年窦性患者和老龄窦性患者、老龄房颤患者右心房HCN2、HCN4通道mRNA和蛋白的表情差异,以及microRNA-1,133的表达差异。(3)采用HCN通道特异性抑制剂伊伐布雷定对老龄房颤犬进行药物干预治疗,比较房颤诱发率、房颤持续时间以及HCN2、HCN4通道的mRNA表达水平差异。方法：本课题第一部分：30只比格犬根据年龄和节律分为成年窦性组、老龄窦性组、老龄房颤组,每组10只,其中,老龄房颤犬植入起搏器,行心房快速起搏4周(600次/分),测量三组有效不应期、有效不应期离散度、有效不应期频率自适应性、校正窦房结恢复时间等指标。采用半定量及实时荧光定量聚合酶反应和蛋白免疫印迹技术,比较窦房结、左右心房、肺静脉的HCN2、HCN4的mRNA和蛋白表达水平差异。课题第二部分：采集心外科须行心外手术的患者右心耳标本,采用半定量及实时荧光定量聚合酶反应和蛋白免疫印迹技术比较mRNA和蛋白表达水平差异,同时采用实时荧光定量聚合酶反应比较nicroRNA-1,133的表达水平差异。课题第三部分：给予植入起搏器的老龄犬行药物干预,一组喂服伊伐布雷定,一组为正常喂养,不添加药物干预,4周后2组行房颤诱发,观察房颤诱发率和诱发后房颤持续时间,同时采用实时荧光定量聚合酶反应检测窦房结、左右心房、肺静脉的HCN2、HCN4通道mRAN和蛋白表达情况。结果：(1)老龄窦性犬相比成年窦性犬,HCN2、HCN4通道mRNA在窦房结表达下降,而左右心房、肺静脉出现表达增强；老龄房颤犬相比老龄窦性犬,HCN2、HCN4通道在窦房结表达进一步下降,在左右心房表达进一步增强,而在肺静脉,HCN2表达无差异,HCN4表达增强。(2)老龄窦性患者相比成年窦性患者,右心耳HCN2、HCN4通道mRAN和蛋白表达增强,microRNA-1,133表达下降;老龄房颤患者相比老龄窦性患者,HCN2、HCN4通道表达进一步增强,microRNA-1,133表达进一步下降。(3)伊伐布雷定药物干预组相比对照组,房颤诱发率无差异,但诱发后房颤持续时间明显下降,HCN2、HCN4通道mRNA在左右心房表达无差异。结论：(1)增龄和房颤使比格犬窦房结HCN2、HCN4通道表达下降,左右心房、肺静脉表达增强。提示HCN通道可能是增龄性房颤的发病机制之一；(2)增龄和房颤使人右心房HCN2、HCN4表达增强,microRNA-1,133表达下降；(3)伊伐布雷定能缩短房颤持续时间,可能是房颤预防和治疗的有效药物。因此,上述研究表明,增龄引起HCN通道在窦房结和左右心房、肺静脉出现表达反转,这种现象有利于增龄性房颤的发生和维持。伊伐布雷定作为HCN通道的特异性抑制剂,可能是房颤预防、治疗的有效药物。
【作者】李耀东；
【导师】汤宝鹏；
【作者基本信息】新疆医科大学，内科学，2013，博士
【关键词】老龄；心房颤动；超极化激活环核苷酸门控通道；窦房结；伊伐布雷定；

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