劉英明 楊 曄 費宇行 曹 毅 盧才義
心房顫動(房顫)是臨床常見的心律失常,發(fā)生和維持機制尚不十分明確。臨床試驗和薈萃分析表明,應(yīng)用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)受體阻滯劑治療大約可降低房顫危險20%~30%[1],但尚不清楚阻斷腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)對衰老相關(guān)房顫易感性的影響。本研究探討依那普利對老齡鼠房顫誘發(fā)率的影響。
1.1 材料 雄性老齡Wistar大鼠(12月齡),30只,體質(zhì)量500~560 g,購自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗動物科學(xué)部;依那普利(上海現(xiàn)代制藥股份有限公司生產(chǎn),批號080503);速眠新Ⅱ,氯胺酮;江鴻Ⅰ型微型人工呼吸器;GY2000B生物實驗工作站(華南醫(yī)電),CJ99A型心臟電生理刺激儀(開封華南儀器有限公司);AngⅡ放免試劑盒(北京北方生物技術(shù)研究所)。
1.2 方法
1.2.1 動物準(zhǔn)備 動物隨機分為對照組(n=15)和實驗組(n=15),對照組常規(guī)飼養(yǎng),實驗組除常規(guī)飼養(yǎng)外加喂依那普利(20mg/L,放于飲水中),2組均喂養(yǎng)3個月。動物喂養(yǎng)滿3個月后以速眠新Ⅱ(0.1mL/kg)聯(lián)合氯胺酮(20mg/kg)肌內(nèi)注射麻醉,麻醉滿意后經(jīng)口腔氣管插管,微型呼吸機輔助呼吸,開胸,暴露心臟,剪開心包,縫制心包吊床,左右心房暴露滿意。
1.2.2 電生理研究 將2個單極片狀電極分別固定在左右心耳上(在心耳的相對位置固定),負(fù)極接在胸部皮膚上,電極導(dǎo)線與GY2000B生物實驗工作站相連,同步記錄左右心房的電活動。(1)右房有效不應(yīng)期(effective refractory period,ERP):采用S1S2刺激法測量右房有效不應(yīng)期。(2)竇房結(jié)功能測定:采用Narula法測量竇房結(jié)傳導(dǎo)時間(sinus conduction time,SCT)。以比自身心率快20次/min的頻率起搏右房,每次持續(xù)30 s,休息2 min,停止起搏后觀察竇性A波出現(xiàn)的時間;以后起搏頻率每次增加20次/min,直到最后一個起搏的A波與停止起搏后第一個竇性A波之間的距離不再延長為止,以此作為竇房結(jié)恢復(fù)時間(sinus recovery time,SRT)。(3) 房間傳導(dǎo)時間(interatrial conduction time,IACT):在右房用200 ms周長起搏,測量激動從右心耳電極到左心耳電極的時間作為IACT。(4)房顫的誘發(fā):用2倍舒張期閾值電流行右房短陣起搏,刺激周長從60 ms到30 ms,每次遞減5 ms,每次持續(xù)5 s,每次刺激間隔1 min,觀察房顫誘發(fā)情況。
1.2.3 AngⅡ濃度測定 (1)血漿AngⅡ濃度測定:電生理研究結(jié)束后,從右室采血2.5 mL放入預(yù)先處理的冰浴抗凝管中,搖勻,4℃8 000 r/min離心15 min,分離血漿,放入-60℃冰箱保存待測。(2)心房組織勻漿AngⅡ測定:血液標(biāo)本采集完成后,分別剪取左、右心房,留取少量游離壁用作組織學(xué)檢查,其余部分用來制作勻漿,組織勻漿制作參照文獻(xiàn)[2]方法。AngⅡ測定采用放免法,測定方法按試劑盒說明進(jìn)行。
1.3 心房纖維化程度測定 將預(yù)留的心房組織生理鹽水沖洗后用4%緩沖福爾馬林固定,之后脫水,透明,石蠟包埋,切片,Masson染色。每個標(biāo)本做5張切片,用圖像分析系統(tǒng)測量纖維組織占總區(qū)域的百分比,取平均值作為測量值。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)的處理采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗;分類資料的分析采用χ2檢驗;影響因素分析用Logistic回歸分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
因麻醉和插管意外,最終對照組有12只,實驗組有13只動物進(jìn)入統(tǒng)計。
2.1 電生理測量結(jié)果 實驗組較對照組IACT和SRT縮短(P<0.01或P<0.05);2組SCT和右房ERP差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),見表1。對照組有9例誘發(fā)出房顫,實驗組有4例誘發(fā)出房顫,2組房顫誘發(fā)率差別有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.891,P=0.027)。
2.2 AngⅡ濃度2組血漿AngⅡ濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),實驗組左、右房組織勻漿AngⅡ濃度均較對照組降低(P<0.01),見表2。
表2 組電生理測量結(jié)果比較 (mss)
表2 組電生理測量結(jié)果比較 (mss)
*P<0.05,**P<0.01,表2同
組別對照組實驗組t n 12 13 ERP 22.9±4.50 24.2±4.49 0.73 SCT 30.5±9.73 35.5±13.09 1.084 SRT 540±74 481±64 2.161*IACT 18.83±2.89 12.92±2.25 5.732**
表2 組AngⅡ濃度和心房纖維化程度比較
2.3 心房纖維化程度 實驗組左房和右房纖維化程度較對照組明顯減輕(均P<0.01),見表2。Logistic回歸分析表明心房纖維化程度對房顫的誘發(fā)起重要作用(Wald值為5.992,P=0.014)。心房纖維化程度與心房AngⅡ水平呈正相關(guān)(r=0.47,P=0.001)。
年齡是房顫的獨立危險因素,年齡老化引起的心房結(jié)構(gòu)和電生理特征的改變便利了房顫的發(fā)生。Hayash等[3]研究發(fā)現(xiàn),老齡鼠心房間質(zhì)纖維化程度明顯增加,而且纖維化程度不均一。Kistler等[4]研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡增加P波持續(xù)時間延長,心房間傳導(dǎo)延遲,傳導(dǎo)速度減慢,竇房結(jié)恢復(fù)時間延長。Ito等[5]研究發(fā)現(xiàn)替莫普利拉和奧美沙坦能降低自發(fā)性高血壓大鼠與衰老相關(guān)的心室纖維化,降低心臟轉(zhuǎn)換生長因子β1和成纖維細(xì)胞生長因子-2,但阻斷RAS對與衰老相關(guān)的心房纖維化和房顫的誘發(fā)情況少見報道。臨床和實驗研究顯示心房纖維化和房顫存在有關(guān)[6]。
近來,AngⅡ被認(rèn)為是房顫心房重構(gòu)的關(guān)鍵成分[7],AngⅡ可以引起成纖維細(xì)胞增殖、膠原累積和凋亡[8]。可能依那普利通過抑制心房局部RAS,減少AngⅡ產(chǎn)生發(fā)揮作用,從而減輕了心房纖維化程度。本研究2組血漿AngⅡ濃度差別無統(tǒng)計學(xué)意義,可能是由于循環(huán)RAS長期受到抑制后,通過非血管緊張素轉(zhuǎn)換酶途徑(如糜蛋白酶途徑,組織蛋白G和組織纖溶蛋白酶原激活劑等)產(chǎn)生了一部分AngⅡ。纖維化程度減輕后,能夠縮短細(xì)胞間距離,降低耦聯(lián)阻抗,有助于改善心肌細(xì)胞耦聯(lián),從而加快傳導(dǎo)速度,不利于傳導(dǎo)阻滯和折返形成,最終消除房顫形成的基質(zhì),實驗組IACT的縮短支持這一點。異位激動的觸發(fā)活動是房顫發(fā)生的重要機制之一,本研究實驗組SRT明顯縮短,竇房結(jié)功能改善,對異位激動的抑制作用增強,從而不利于房顫的觸發(fā),但本研究還不能解釋SRT縮短的確切機制。心房ERP縮短是房顫電重構(gòu)的特征之一[9],但本研究2組動物心房ERP差別無統(tǒng)計學(xué)意義,不支持房顫誘發(fā)率的不同與ERP變化有關(guān)。
老齡鼠長期應(yīng)用依那普利后房顫誘發(fā)率降低,可能是由于依那普利降低了心房纖維化程度,改善了心房傳導(dǎo);另外竇房結(jié)功能也得到了改善,這一結(jié)果對老年房顫的防治具有一定的啟示意義。
[1]Savelieva I,Camm J.Update on atrial fibrillation:partⅡ[J].Clin Cardiol,2008,31(3):102-108.
[2]李建平,張薇,劉光華,等.慢性心房顫動犬心房組織腎素血管緊張素系統(tǒng)激活與整合素β1基因表達(dá)的意義[J].中華心律失常雜志,2006,10(2):142-145.
[3]Hayashi H,Wang C,Miyauchi Y,et al.Aging-related increase to inducible atrial fibrillation in the rat model[J].J Cardiovasc Electrophysiol,2002,13(8):801-808.
[4]Kistler PM,Sanders P,Fynn SP,et al.Electrophysiologic and electroanatomic changes in the human atrium associated with age[J].J Am Coll Cardiol,2004,44(1):109-116.
[5]Ito N,Ohishi M,Yamamoto K,et al.Renin-angiotensin inhibition reverses advanced cardiac remodeling in aging spontaneously hypertensive rats[J].Am J Hypertens,2007,20(7):792-799.
[6]Burstein B,Nattel S.Atrial fibrosis:mechanisms and clinical relevance in atrial fibrillation[J].J Am Coll Cardiol,2008,51(8):802-809.
[7]Aronow WS.Etiology,pathophysiology,and treatment of atrial fibrillation:part 1[J].Cardiol Rev,2008,16(4):181-188.
[8]Goette A,Lendeckel U,Klein HU.Signal transduction systems and atrial fibrillation[J].Cardiovasc Res,2002,54(2):247-258.
[9]Savelieva I,Camm J.Update on atrial fibrillation:part I[J].Clin Cardiol,2008,31(2):55-62.