2019高胆固醇血症对心脏电生理特性的影响.doc

DOC格式论文，方便您的复制修改删减高胆固醇血症对心脏电生理特性的影响（作者:_单位: _邮编: _） 【关键词】 高胆固醇血症【Abstract】AIM： To elucidate the effect of hypercholesterolemia on cardiac electrophysiology. METHODS: Rabbits were fed with either high cholesterol or standard chows for 10 weeks. Electrocardiograph, ventricular fibrillation threshold and the level of serum lipid were examined. Wholecell patch clamp technique was used to record Ica,L. RESULTS: High serum cholesterol level and atherosclerosis were observed in high cholesterol group. Ventricular fibrillation threshold was lower in high cholesterol group than that in control group (11.1±1.3) V vs (14.4±1.6) V, P0.05 and QTc intervals were longer in high cholesterol group than those in control group(334±14) ms vs (303±12) ms, P0.05. The densities of ICa,L were larger in high cholesterol group than those in control group (15.8±1.2) pA/pF vs (11.9±1.0) pA/pF, P0.01. CONCLUSION: Hypercholesterolemia can produce cardiac electrical remodeling, including increased ICa,L , prolonged repolarization and decreased ventricular fibrillation thresholds.【Keywords】 hypercholesterolemia；repolarization duration；ventricular fibrillation；calcium/metabolism【摘要】目的： 阐明高胆固醇血症对心脏电生理的影响.方法： 日本大耳白兔分为对照组和高胆固醇饮食组，饲养10 wk后，检测血脂水平，心电图和室颤阈值，并利用全细胞膜片钳技术记录心室肌细胞的ICa,L，组织化学技术检测动脉粥样硬化发生情况.结果： 高胆固醇饮食组兔血脂水平明显高于对照组（P001），粥样硬化广泛分布在动脉血管中.高胆固醇饮食组兔室颤阈值为（111±13） V，明显低于对照组（144±16） V，P005.高胆固醇饮食组兔QTc间期（334±14） ms，明显长于对照组（303±12） ms，P005.高胆固醇饮食组心室肌细胞的ICa，L密度为（158±12）pA/pF，明显高于对照组（119±10） pA/pF，P001.结论： 高胆固醇血症对心肌细胞的电生理特性有影响，表现在ICa，L的增加，复极时程的延长和室颤阈值的降低.【关键词】 高胆固醇血症；复极时程；心室颤动；钙/代谢0引言恶性室性心律失常是冠心病患者心脏性猝死的主要原因,高胆固醇血症是冠心病的最主要危险因素之一,已有大量的临床资料提示高胆固醇血症与室性心律失常之间存在着密切的联系1-4，但关于高胆固醇血症对心电生理的影响及其机制尚存在争议，一些学者认为高胆固醇血症对心肌电生理有直接影响5，其他学者则认为高胆固醇血症通过冠状动脉粥样硬化引起心肌缺血导致心律失常6.我们对高胆固醇血症兔的一些基本心脏电生理指标及其离子通道的变化进行研究，试图阐明高胆固醇血症对心脏电生理作用的可能机制.1材料和方法11材料雄性日本大耳白兔18只，体质量（22±01） kg，华中科技大学同济医学院实验动物中心提供.胶原酶I，牛血清白蛋白（BSA），HEPES，Na2ATP，Na2GTP均为Sigma 产品；EGTA购自Fluka Biochemika；其他试剂均为分析纯.台氏液的组成成份(mmol/L): NaCl 135; KCl 54；CaCl2 18; MgCl2 1; NaH2PO4 033; HEPES 10;Glucose 10; pH值用NaOH 调至73; 无钙台氏液，02 mmol/L Ca2 +台氏液分别为台氏液中不加CaCl2和加02 mmol/L CaCl2.记录钙电流的电极内液成份（mmol/L）： CsCl2 120, CaCl2 1, MgCl2 5, Na2ATP 5, Na2GTP 035，EGTA 11, HEPES 10, Glucose 10，pH值用NaOH调至72；细胞外液的成分为18 mmol/L Ca2+台氏液.12方法121模型制备动物适应性饲养1 wk后，随机分为高胆固醇饮食组和对照组，高胆固醇饮食组： 每日给予含2 g胆固醇的兔料；对照组：给予标准兔料.均饲养10 wk.122血脂测定饲养前与实验第10周，经耳中央动脉采血，用AU1000型全自动生化分析仪（Olympus，Japan）酶法测定血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）.123室颤阈值的测定实验第10周，戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉，气管插管接呼吸机，沿胸骨左侧缘开胸，暴露心脏并缝制心包吊床，心电监护，记录肢体导联心电图.起搏电极由两支针形电极组成（除针尖外均涂有聚四氟乙烯），直径03 mm，两针相距03 cm，左心室游离壁刺入2 mm深，用XD2A心脏诊疗仪（苏州东方电子仪器厂生产）取间断刺激（100 Hz，每次持续刺激1 s），强度从1 V开始，按递增05 V的方法通过起搏电极刺激心脏，以引起心室颤动的最低强度为室颤阈值.124单个心室肌细胞分离参照文献7，8方法，经静脉麻醉并给予肝素500 u/kg,开胸迅速取下心脏，放入4生理盐水中，使心脏立即停跳.行主动脉插管，悬挂于Langendorff 灌流装置上，用无钙台氏液灌注5 min，冲洗掉血液和钙离子，再改用含075 g/L胶原酶I、005 mmol/L钙离子的台式液灌注40 min，取下心尖部心肌，稍吹打, 即得单个心肌细胞悬液.分离后的细胞存放在含1 g/L BSA和200 u/L氨苄青霉素的台氏液中，室温保存备用.实验在37下进行.125全细胞膜片钳记录采用全细胞膜片钳记录方法，在电压钳制下记录L型钙通道电流（I Ca，L）.膜片钳放大器（HEKA, German）同计算机连接.刺激信号及电压输入信号的采集均由软件（Pulse+Pulsefit）控制.126动脉粥样硬化检测取主动脉大体标本(从近主动脉弓部到腹腔干分支处)，生理盐水冲洗后沿正中线剪开，铺平，摄像.图像分析仪测定斑块面积及内膜总面积，并计算斑块/内膜面积比.心脏标本置于100 mL/L中性缓冲甲醛溶液中浸泡固定1 h.常规乙醇脱水，石蜡包埋，将其横断面制成4 厚连续切片行HE染色.统计学处理： 实验数据以x ±s表示，使用SPSS 120统计软件，采用t检验比较两组间各参数差异的显著性，方差不齐时采用t检验，P005认为有统计学意义.2结果21血脂检测结果造模期间，动物体质量渐增，第10 周时两组间体质量有差异（P005).高胆固醇饲养前，两组间各项血脂水平无差异（P005）.第10周时，高胆固醇饮食组血清TC、TG较对照组均明显增加（P001）.实验期间所有动物血浆HDLC均保持在正常范围，无显著性变化（P005，Tab 1）.表1两组兔造模前后体质量与血脂指标（略）22病理形态学改变肉眼观，高胆固醇饮食组兔主动脉管壁有大量黄白色脂样物向管腔凸出，从主动脉近端到远端，斑块逐渐减轻，而对照组内膜光滑，无斑块形成.高胆固醇饮食组兔主动脉管壁的斑块/内膜面积比为(389±101)%.心脏切片HE染色显示，高胆固醇饮食组冠状动脉管壁亦有粥样斑块形成，其狭窄程度均40%，对照组冠状动脉无明显狭窄. 23心电图指标和室颤阈值高胆固醇饮食组兔心率和QT间期与对照组之间无显著性差异（P005）,而高胆固醇饮食组兔的QTc间期明显长于对照组（P005），室颤阈值明显低于对照组（P005，Tab2).表2两组兔心电图指标和室颤阈值（略） 24心室肌细胞的膜电容和ICa，L在电压钳方式下，从保持电位-40 mV逐步去极化至+60 mV，每次增加10 mV，持续150 ms，引出ICa，L（Fig 1），以各激活电位下电流密度对相应电位作图得IV曲线（Fig 2）. 高脂血症兔心肌细胞的膜电容为(206±19) pF，n=11，较对照组(132±14) pF，n=12明显增加（P001）.在保持电位为10 mV时，高脂血症兔心室肌细胞ICa，L峰值密度为(158±12) pA/pF，n=11，对照组为(119±10) pA/pF，n=12，两者间有显著性差异（P001）.3讨论膜电容是代表细胞体积大小的参数，高胆固醇血症兔的心室肌细胞膜电容较对照组明显增大，表明高胆固醇血症影响心肌细胞的组织重塑.本实验中，高胆固醇血症兔心室肌细胞ICa，L的电流密度较对照组明显增大，与在体实验中高胆固醇血症兔心室肌复极时程更长相一致.由于电流密度排除了心肌细胞体积大小的影响，因此本研究提示高胆固醇血症对心肌细胞的电生理的影响并不只是继发于心肌的组织重塑，而是与高胆固醇血症对心肌细胞的电重塑有直接关系.大多数器质性心脏病的心肌细胞电生理改变是复极时程的延长6，在此基础上易形成区域性的复极离散，而后者是折返性心律失常的病理生理基础，高胆固醇血症兔的复极时程更长，可能是其室颤阈值更低的重要电生理基础之一.以往对高胆固醇血症的研究，大多围绕着动脉血管以及粥样硬化斑块，认为高胆固醇血症促进冠状动脉管腔狭窄产生心肌缺血，导致心律失常，即高胆固醇血症通过间接作用导致心律失常.在本实验中，高胆固醇饮食组兔的确形成冠状动脉粥样硬化，但其狭窄程度均40%，难以导致心肌细胞缺血，用高胆固醇血症导致心肌缺血似乎不能解释高胆固醇饮食组兔的室颤阈值更低和复极时程更长.临床研究发现，冠心病患者应用他汀类药物3 mo后,心律失常发生率就开始低于与未服药组1，9，此时正是他汀类药物降脂作用起效的时候，而他汀类药物使用6 mo以后才能消减动脉内斑块，因此用他汀类药物消减冠状动脉内粥样斑块减少心肌缺血来解释他汀类药物降低冠心病患者室性心律失常的发生，似乎时间太短.此外文献10报道，心肌细胞缺血后，心肌细胞的ICa，L的幅值是减少的，因此对上述的临床现象和本实验的结果的合理解释是，高胆固醇血症可直接影响心肌细胞电生理.我们研究证实高胆固醇血症对心肌细胞的电重塑有直接影响，提示降脂治疗减少冠心病患者猝死的机制可能与逆转高胆固醇血症所产生的电重塑有一定的关系.【参考文献】1 De Sutter J, Tavernier R, De Buyzere M, et al. 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