心房颤动(房颤)是最常见的心律失常之一,临床危害严重,迄今为止其确切的发病机理仍不清楚。心房电重构是房颤发生、持续及复律后复发的关键因素。已经证实,房颤电重构的基础就是离子通道重构。cGMP作为胞内第二信使参与心肌离子通道的调节,而钠尿肽(NP)-pGC是生成cGMP的重要途径。研究证明,房颤时NP(ANP和BNP)分泌发生改变,因而设想NP作为旁分泌或自分泌激素可能参与房颤心房肌电重构。本课题拟采用放射免疫、钙成像技术、膜片钳及相关分子生物学技术,通过家兔快速心房起搏房颤模型观察房颤时(1)心房肌NP受体表达、pGC活性、cGMP以及cAMP浓度的变化(2)心房肌细胞内cGMP下游信号分子(PKG、PDEs等)的磷酸化水平和cGMP门控离子电流(3)NP调控细胞内钙浓度的离子电流机制,阐明房颤时NP分泌改变的病理生理学意义,有助于进一步了解房颤电重构发生的作用靶点。
atrial fibrillation;natriuretic peptide;cGMP;electrical remodeling;particulate guanylyl cyclase
心房颤动(AF)是最常见的心律失常之一,临床危害严重,迄今为止其确切的发病机理仍不清楚。心房电重构(AER)是房颤发生、持续及复律后复发的关键因素,而离子通道的变化是导致AER的基础。cGMP是细胞内第二信使,通过细胞膜上的cGMP门控离子通道、cGMP依赖性的磷酸二酯酶(PDE)及蛋白激酶G和cAMP的交叉调节,参与心肌收缩和离子电流的调控。钠尿肽(NP)-pGC是NO-cGMP以外的另一个生成cGMP的重要途径。房颤时NP(ANP和BNP)分泌发生改变,因而设想NP作为旁分泌或自分泌激素可能参与房颤心房肌电重构。本课题(1)在制备了家兔快速心房起搏房颤模型的基础上,证实血中ANP浓度和心房肌组织中cGMP量增高,且心房肌NPR-A受体的表达增加,膜结合型鸟苷酸环化酶活性增高,但是NPR-B受体没有变化,表明ANP作为旁分泌或自分泌激素通过NPR-A/pGC-cGMP途径参与房颤心房肌电重构。(2)电镜和RT-PCR方法,证实了快速起搏早期心房肌缝隙连接发生改变是AF早期电重构的特征性改变。(3)利用HPLC证实了快速起搏心房组织中PDE活性变化,提出PDE介导的cGMP信号途径也参与了此房颤模型心房肌电重构。(4)膜片钳技术拟记录心房肌cGMP门控离子电流,但是未能记录到。(5)本研究还探讨了离体起搏房颤心房模型中cGMP-PDE-cAMP途径对房颤动力学变化中的作用,初步探讨了PDE介导的cGMP信号途径在房颤心房肌离子通道的影响。为进一步深入探讨NP介导的cGMP信号途径在AF发生发展中的机制研究奠定了基础。