压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁心肌细胞Kv1.5,Kv2.1的动态表达

摘要

心肌肥厚、心衰常常伴发心律失常，多种实验动物模型及心衰的人心室肌细胞电生理记录发现，伴随着组织学上心肌细胞肥厚性重构变化，心肌细胞膜上离子通道也发生改变，最突出的改变是心肌细胞复极化过程的延长致动作电位时程(APD)延长，而APD延长会导致后除极和折返性心律失常。一般认为，心室肌跨壁电生理异质性或跨壁复极离散度(TDR)是维持心室正常电传播和复极化的重要基础，其异常改变在折返性室性心律失常的发生和维持中起重要作用。
　　 我们的前期实验结果表明，正常小鼠左心室心外膜下细胞电压依赖性K+电流Ito、IK,slow、Iss明显高于内膜下细胞，内、外膜下细胞各种钾电流的差别是生理状态下左心室细胞动作电位跨壁异质性形成的主要基础。心肌肥厚时，Ito和Iss电流密度同步下调，而IK,slow电流密度仅在内膜下细胞下降，造成左心室内膜下和外膜下细胞动作电位非同步延长，TDR减少;心衰时，内膜下细胞Ito、IK,slow、Iss的下调明显高于外膜下细胞，故TDR增大。
　　 进一步研究发现，Ito的降低是Ito的α亚单位Kv4.2和β亚单位KChIP2的蛋白表达减少的结果。Kodirov等发现，功能性敲除小鼠编码IK,slow的基因，除动作电位延长外，还伴有明显的自发性心律失常，提示病理情况下IK,slow的下调也是心律失常产生的重要原因，但是心肌肥厚、心衰时内膜下细胞和外膜下细胞IK,slow1、IK,slow2的α亚单位Kv1.5、Kv2.1蛋白如何变化尚无报道。
　　 本实验拟在压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠模型上，使用WesternBlot方法，观察左心室游离壁内膜下、外膜下心肌细胞Kv1.5、Kv2.1蛋白表达变化的特点，从分子生物学角度为心肌肥厚、心衰的电生理重构提供实验依据。
　　 第一部分压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠超声心动图的动态变化。
　　 目的:为了更加清楚地了解压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠模型心脏心功能的动态发展，对术后不同时间点的动物进行了动态的二维M型超声心动图检查。
　　 方法:(1)动物模型的制备:横主动脉弓部分狭窄建立压力超负荷性小鼠心肌肥厚、心衰模型。(2)选用术后2周(2w)、5周(5w)、9周(9w)和13周(13w)的假手术组（Sham组）和手术组(Band组)小鼠，应用15MHz高频线阵探头对小鼠心脏进行二维M型超声心动图和二尖瓣口血流频谱检查。
　　 结果:(1)与同时期的Sham组动物相比，术后2w、5w和13w小鼠的HR和BW没有统计学差异，而LVM/BW比值明显增加(P＜0.05，P＜0.01)。(2)与同时期的Sham组动物相比，术后2w和5w小鼠的IVSd（除了术后2w动物），LVPWd，IVSs和LVPWs显著增加，而5w小鼠的LVIDd和LVIDs明显减少。LVFS和E/A比值没有改变。说明术后2w和5w小鼠心脏是一种向心性肥厚。(3)与同时期的Sham组动物相比，术后9w的小鼠的IVSd，LVPWd，IVSs和LVPWs明显增加，LVIDs增加而LVFS减少，说明术后9w小鼠心脏收缩功能开始降低。术后13w的小鼠的LVIDd和LVIDs明显增加，而LVFS和E/A比值显著减少，说明术后13w小鼠心脏收缩和舒张功能降低。
　　 结论:二维M型超声心动图显示，压力超负荷性小鼠心肌肥厚、心衰模型中，术后2w和5w动物处于心脏肥厚期，术后9w和13w动物处于心衰期。
　　 第二部分压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁心肌细胞Kv1.5，Kv2.1的动态表达。
　　 目的:在压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠模型上，观察左心室游离壁内膜下、外膜下心肌细胞Kv1.5、Kv2.1蛋白表达变化的特点，从分子生物学角度为心肌肥厚、心衰的电生理重构提供实验依据。
　　 方法:(1)动物模型的制备:横主动脉弓部分狭窄建立压力超负荷性小鼠心肌肥厚、心衰模型。(2)使用Western Blot方法，观察心肌肥厚、心衰小鼠左心室跨壁心肌细胞Kv1.5，Kv2.1的动态表达。
　　 结果:(1)与同时期Sham组相比，术后2w，5w和13w组内膜下心肌层和外膜下心肌层蛋白Kv1.5的表达没有显著性差异(P＞0.05)。(2)与同时期Sham组相比，术后2w和5w组内膜下心肌层细胞和外膜下心肌层细胞蛋白Kv2.1的表达没有显著性差异（P＞0.05），而术后13w组小鼠蛋白Kv2.1的表达明显降低，内膜下心肌层细胞和外膜下心肌层细胞Kv2.1的表达分别降低42.2％和32.3％(P＜0.01，P＜0.05)。
　　 结论:心衰小鼠左心室内膜下心肌和外膜下心肌Kv2.1蛋白表达显著减少，可能是此时IK,slow电流密度减少的分子机制。

目录

声明

摘要

引言

第一部分 压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠超声心动图的动态变化

前言

材料与方法

结果

附图

讨论

小结

参考文献

第二部分 压力超负荷性心肌肥厚、心衰小鼠左心童跨壁心肌细胞Kv1．5，Kv2．1的动态表达

前言

材料与方法

结果

附图

讨论

小结

参考文献

结论

综述 健康和疾病状态下的心电重构

致谢

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