腹主動脈部分縮窄大鼠模型體外心臟的電生理特點

楊陽

【摘要】 目的：探究腹主動脈部分縮窄大鼠的體外心臟電生理特點。方法：選擇日齡30d的雄性SD大鼠30只，按照簡單隨機分組的方法分為三組，分為正常組6只、假手術組12只、模型組12只，假手術組與模型組中，按照造模時間的不同分為造模4周組與造模8周組各6只，造模4周與8周，將大鼠心臟剪取后進行左心室的測量，對左室心肌質量指數進行計算;造模8周將心臟取下進行體外灌流，對單相動作電位進行記錄，比較模型組與假手術組的零相上升最大速度、動作電位最大幅度、有效不應期以及動作電位復極20%、50%、90%時間。結果：（1）造模4周、8周，模型組大鼠的左心室心肌質量指數高于假手術組，差異有統計學意義（P<0.05）;（2）模型組的左心室有效不應期長于假手術組，APD20、APD50、APD90長于假手術組，有效不應期/APD90小于假手術組，差異有統計學意義（P<0.05）;（3）模型組不同心臟部位的有效不應期離散度與APD90離散度均高于假手術組，差異有統計學意義（P<0.05）。結論：壓力負荷引起大鼠左心室由正常過渡為向心性肥厚并發展為向心性肥厚與離心性肥厚混合的狀態。心臟不同部位離散度增加、左心房單相動作電位復極時間延長促進折返形成，這些都是引起心肌肥厚大鼠出現心律失常的原因。

【關鍵詞】 大鼠;電生理;體外心臟

【中圖分類號】R453【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-0019（2020）12-222-02

當前人們已經發現，心血管事件的發生危險因素之一就是左室肥厚。心臟負荷增加引起心肌肥厚以及肥厚性心肌病患者發生猝死的風險要明顯高于健康群體。幾乎所有的猝死發張都與惡性室性心律失常存在相關性，電重構時常引起室性心律失常。本次研究通過對大鼠腹主動脈進行部分緊縮的方法來引起大鼠心肌肥厚，建立動物模型，聯合使用體外心臟電生理實驗與朝上檢測的方法來探討心室肥厚的心臟心律失常的發生機制，這對指導心律失常的防治具有一定應用價值，報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇日齡30d的雄性SD大鼠30只，按照簡單隨機分組的方法分為三組，分為正常組6只、假手術組12只、模型組12只，假手術組與模型組中，按照造模時間的不同分為造模4周組與造模8周組各6只。常溫、常濕下飼養。大鼠的體質量為150-170g。

1.2 方法

制作動物模型：將模型組大鼠稱重后給予戊巴比妥鈉（50mg/kg，10g/L）腹腔注射麻醉。仰臥位固定，手術區域備皮后消毒，鋪巾。腹中線左側0.5cm將肌肉與皮膚切開，將腎動脈與腹主動脈分離后，腎動脈上方1cm的腹主動脈采用7號注射針頭與主動脈平行緊貼，采用4號手術絲線結扎主動脈與注射針頭后將注射針頭抽出。逐層縫合。給予青霉素50000IU持續7d。假手術大鼠除了不結扎腹主動脈外其余同模型組;正常組僅常規飼養[1]。

體外心臟電生理實驗：造模8周，戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，開胸分離后進行心臟提取，主動脈逆向灌流心臟。室溫29℃下，將Krebs-Henseleit生理液作為灌流液，pH調整為7.2-7.4，實驗中，將0.95的氧氣與0.05的二氧化碳混合氣體以2L/min的流量通氣[2]。

測定電生理指標：記錄電極為吸附于體外心臟的左心室的2根吸附電極，刺激器發出脈沖電頻刺激，強度為1.5倍閾值，脈寬2ms，周期250ms。采用生物機能實驗系統（BL-420E+）對固定頻率刺激15min內的左右心室電生理指標進行連續記錄。指標包括零相上升最大速度、動作電位最大幅度、有效不應期、動作電位復極20%（APD20）、50%（APD50）、90%（APD90）時間。測量有效不應期：在心室壁或者心房上部按照1mm的間距安放雙極刺激電極后啟動刺激程序，連續測量3次后計算平均值。測量單相動作電位：其目的在于了解心肌復極相關信息，連續測定8個頻率穩定波形的單相動作電位數值，計算平均值[3-4]。

測定左室質量：造模4周、8周減取大鼠心臟，生理鹽水沖洗后將殘余液體擠出，電子天平稱量。

1.3 觀察指標

觀察模型組和假手術組的同期左心室心肌質量指數以及體外心臟電生理指標。

1.4 統計學處理

本次研究獲得的數據錄入數據庫中后，采用統計學分析軟件SPSS23.0進行統計學分析，對符合正態分布的計量資料采用“均數（標準差/（x±s）”的方式表示，進行t檢驗，檢驗水準α=0.05，當P<0.05時，提示數據的差異存在統計學意義。

2 結果

2.1 比較模型組與假手術組的同期左心室心肌質量指數

造模4周、8周，模型組大鼠的左心室心肌質量指數[（28.89（2.56）g/m2]、[（31.19（2.87）g/m2]高于假手術組[（15.12（1.48）g/m2]、[（16.88（2.30）g/m2]，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 比較模型組與假手術組的左心室電生理參數

模型組的左心室有效不應期[（75.74（13.32）ms]長于假手術組[（60.55（7.16）ms]，APD20[（14.46（2.44）ms]、APD50[（35.66（5.82）ms]、APD90[（131.64（13.51）ms]長于假手術組[（10.65（1.67）ms]、[（26.81（4.45）ms]、[（90.64（7.65）ms]，有效不應期/APD90[（0.59（0.08）]小于假手術組[（0.68（0.09）]，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.3 比較模型組與假手術組的不同心臟部位離散度

模型組有效不應期離散度（左心室-右心室）[（25.46（1.15）ms]、APD90離散度（左心室-右心室）[（25.46（1.15）ms]均高于假手術組[（5.22（0.83）ms]、[（18.77（4.15）ms]，P<0.05。

3 討論

心肌肥厚屬于心衰早期心肌細胞應對室襞應力增加而產生的一種代償性、適應性反應，心肌肥厚的發生可以在一段時間內滿足機體對心排出量的需求而不引起心力衰竭癥狀發生，但是心肌肥厚狀態下，肥大心肌需氧量增加，冠狀動脈時常無法滿足心肌對供血量的要求，這造成心肌缺血缺氧，長此以往心肌收縮力減退，心源性猝死、心功能惡化的風險增加。建立動物模型對研究心肌肥厚具有重要作用，本次研究通過腹主動脈部分縮窄來增加SD大鼠的外周循環阻力，引起壓力超負荷心肌肥厚，其與臨床具有良好的相關性。

本次研究中，通過體外灌流心臟電生理的方法來進行電生理的檢測，這在最大程度上減少了心臟受到神經、體液的影響，確保了實驗結果的可重復性與可靠性。當前尚缺乏受到廣泛認同的超聲測量大鼠左心室質量的方法，因此本次研究采用了左心室的質量與體表面積比值來對左室心肌質量指數進行計算。左心室重構包括：同心性重構、同心性肥大以及離心性肥大，同心性重構的發生與壓力負荷有關，僅表現為左室室壁厚度增加，未見左室心肌質量指數增加;同心性肥大的發生與持續壓力負荷有關，表現為左室心肌質量指數與左室室襞同時增加;離心性肥大是持續容積負荷造成的，表現為左室容積增加，而未見室壁厚度增加。本次研究中，造模4周后，此時模型大鼠的左心室表現為向心性肥厚;造模8周，此時大鼠的左室內腔增加，左室心肌質量指數也增加，同時伴有心室腔擴大與室襞增厚，屬于混合型左室肥厚[3]。

當心肌肥厚發生時，心臟電重構也時常隨之出現。本次實驗的結果證實，心肌肥厚的大鼠左室心肌動作電位復極的APD20、50、90均顯著延長。當前研究也已經發現，無論左心室屬于向心性肥厚或離心性肥厚，Ito電流密度都降低，平臺期與復極Ⅰ期的電流都受到Ito的影響，隨之激活的AP所有電流也會受到影響，因此可能是由于Ito降低而造成APD20、50延長。復極3期主要受到Iks電流密度的影響，當前也已經發現左室肥厚的動物模型中Iks電流密度下降，失活時程與電壓依賴性激活并未受到影響。Iks電流密度降低引起3期復極被延長，因此APD50被延長。Ik1為內向整流鉀電流，其同時具有作用于復極后期與維持靜息膜電位的作用，心室肥厚時，Ik1電流密度降低而延遲動作電位后期復極，ADP延長，這些原因引起心肌肥厚的大鼠左心室ADP90被延長。

綜上所述，心臟不同部位離散度增加、左心房單相動作電位復極時間延長促進折返形成，這是引起心律失常的原因。

參考文獻

[1]黃涯，何天麥，吳愛明，等.穩心顆粒干預心肌缺血大鼠電生理重構的系統評價[J].世界中醫藥，2019，14（10）：2557-2562.

[2]王阿妮，盧慧芳，王梁，等.利拉魯肽對急性心肌梗死大鼠左室肌電活動穩定性質的影響[J].中國心臟起搏與心電生理雜志，2019，33（04）：339-342.

[3]趙桂香，劉志強，古麗扎爾·吐爾遜.截肢手術創傷對大鼠心臟電生理、心功能及eNOS通路的影響[J].中國比較醫學雜志，2019，29（08）：79-87.