压力超负荷大鼠心房颤动易感性及基于基因测序的分子机制

摘要

目的通过压力超负荷模型,探讨高血压条件下心房颤动易感性变化及分子机制。方法12周龄雄性SD大鼠32只,随机分为对照组(n=15)和腹主动脉缩窄(AAC)组(简称模型组,n=17)。模型组采用7号针头(外径0.7mm)制备AAC模型,对照组不进行AAC,其余步骤相同。比较2组大鼠术后4周心脏超声学、血流动力学指标(每组取5只)和心脏电生理指标(P波离散度、心房间传导时间和左心房传导时间、心房有效不应期,每组取6只)及心房颤动易感性(心房颤动诱发率、持续时间、非自行终止性心房颤动发生率)的变化。提取对照组、模型组动物左心房组织mRNA,利用基因组测序方法筛选差异表达基因,并通过富集分析、蛋白互作网络分析,探索关键的分子靶点。结果超声指标中,模型组左心房直径[(4.08±0.43)比(3.57±0.42)mm,t=2.376,P=0.030]、舒张期和收缩期室间隔厚度[(2.44±0.40)比(2.05±0.24)mm,t=2.167,P=0.046;(3.44±0.42)比(2.98±0.35)mm,t=2.304,P=0.035]高于对照组,左心室射血分数低于对照组[(61.36±8.62)%比(71.70±8.53)%,t=2.406,P=0.029]。模型组左心室收缩压[162.5(159.4~164.2)比132.6(130.8~136.1)mm Hg,Z=-2.611,P=0.009]、主动脉收缩压[157.2(154.7~162.1)比127.1(126.1~129.9)mm Hg,Z=-2.617,P=0.009]、外周动脉收缩压[151.0(149.0~155.0)比124.0(120.0~127.0)mm Hg,Z=-3.134,P=0.002]高于对照组。模型组左心房传导时间、心房间传导时间高于对照组(均P0.05)。对照组、模型组左心房组织基因组测序筛选出5829个差异表达基因。京都基因与基因组百科全书(KEGG)、基因本体(GO)富集分析显示模型组线粒体呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ多重亚基组分和兰诺丁受体2(RyR2)、一氧化氮合酶1(NOS1)、磷酸二酯酶4D(PDE4D)、小窝蛋白1(Cav1)均显著下调(P_(校正)<0.05且log_(2)差异倍数<1);其中涉及线粒体、氧化应激的基因是Ndufs8、Ndufa12。蛋白互作网络分析提示酶复合体Ⅰ的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)泛醌氧化还原酶铁-硫蛋白1、4、7、8及NADH泛醌氧化还原酶亚基a5、a12为关键节点。结论0.7mm ACC 4周能制备高血压相关的大鼠心房颤动易感模型;呼吸链酶复合体Ⅰ、Ⅱ关键组分和钙调控分子mRNA的低表达是模型组心房颤动易感性增加的主要分子机制。