（临床医学专业论文）兔心房颤动与心房急性电重构及氧化应激的关系.pdf

南开大学学位论文使用授权书 根据南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法，我校的博士、硕士学位 获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。 本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在 著作权法规定范围内的学位论文使用权，即：( 1 ) 学位获得者必须按规定提交学位论文 ( 包括纸质印刷本及电子版) ，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论 文，并编入南开大学博硕士学位论文全文数据库；( 2 ) 为教学和科研目的，学校可以将 公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检 索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；( 3 ) 根据教育部有关规定，南开大学向 教育部指定单位提交公开的学位论文；( 4 ) 学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和 中国学术期刊( 光盘) 电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文 数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。 论文电子版提交至校图书馆网站：h t t p ：2 0 2 1 1 3 2 0 1 6 1 ：8 0 0 l i n d e x h t m 。 本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答 辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。 本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。 作者暨授权人签字：韭德置 2 0 1 0 年5 月2 8 日 南开大学研究生学位论文作者信息 论文题目兔心房颤动与心房急性电重构及氧化应激的关系 姓名张德贤学号 0 3 1 1 2 0 3 答辩日期2 0 1 0 年5 月2 3 日 论文类别博士口学历硕士口硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口 院系所医学院 专业 临床医学 联系电话1 5 0 1 1 4 0 3 3 6 9e m a i ld a i i e t o u l5 2 2 4 y a h o o c o r n c a 通信地址( 邮编) ： 备注：是否批准为非公开论文 注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写( 一式两份) 签字后交校图书 馆，非公开学位论文须附南开大学研究生申请非公开学位论文审批表。 nl叭1 83哪m眦i 8川叭1y ，_l_一一 南开大学学位论文使用授权书 根据南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法，我校的博士、硕士学位 获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电予版。 本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在 著作权法规定范围内的学位论文使用权，即：( 1 ) 学位获得者必须按规定提交学位论文 ( 包括纸质印刷本及电子版) ，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论 文，并编入南开大学博硕士学位论文全文数据库；( 2 ) 为教学和科研目的，学校可以将 公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园网上提供论文目录检 索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；( 3 ) 根据教育部有关规定，南开大学向 教育部指定单位提交公开的学位论文；( 4 ) 学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所和 中国学术期刊( 光盘) 电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文 数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。 论文电子版提交至校图二i _ 5 馆网站：h t t p ：2 0 2 1 1 3 2 0 1 6 1 ：8 0 0 1 i n d e x h u n 。 本人承诺：本人的学位论文是在南开大学学习期间刨作完成的作品，并已通过论文答 辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。 本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。 作者暨授权人签字：主亟簋堡 ，q 入 导师签字： 土皇b 2 0f 秒年 月汐日 南开大学研究生学位论文作者信息 论文题目 。伊虏钦亩j 6 7 乌，伊庵细乏往名构砖氟乍留庄锈乏i 匆缓 姓名 ：彳蔡1 疑i 学号i 口专i lo z o 弓l 答辩日期l 醴护矿年f 月e 够日 论文类别 博士口 学历硕十日硕_ - z 专业学位口高校教师口同等学力硕十口 院系所 联系电话 岁口，f 乒矿；占甲i e m a i ll 如_ f 毗口厶，岁鼢弘痧膨z ，矿d 砌啪 通信地址( 邮编) ：翻卉7 旷妻酝z 备注：l 是否批准为非公开论文 注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写( 一式两份) 签字后交校图书 馆，非公开学位论文须附南开大学研究生申请非公开学位论文审批表。 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所 取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包 含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所 涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 瑟焦竖2 0 1 0 年5 月2 8 日 非公开学位论文标注说明 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作暑本人申- 请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本 说明为空白。 论文题目 申请密级 口限s j j ( 一 2 年) 口秘密( i o 年)口机密( 2 0 年) 保密期限 2 0 年月 日至2 0 年月 日 审批表编号 批准日期2 0年月日 限制2 年( 最长2 年，可少于2 年) 秘密1 0 年( 最长5 年，可少于5 年) 机密2 0 年( 最长l o 年，可少于1 0 年) 中文摘要 中文摘要 背景与目的：心房颤动( 简称房颤) 是临床最常见的心律失常之一，作为 脑卒中的独立危险因素和心力衰竭的促进因素，严重影响患者生活质量甚至威 胁生命。近来很多研究显示房颤时心房组织存在氧化应激，并与心房重构现象 有关。本研究利用兔心房快速起搏模型，以夹竹桃麻素为抗氧化应激的干预药 物，一方面研究房颤本身造成心房氧化应激损伤的机制，另一方面研究夹竹桃 麻素防治心房氧化应激损伤的机理。为房颤的机制研究和有效防治提供实验与 理论依据。 方法：1 8 只新西兰白兔随机分为空白对照组、心房快速起搏组( r a p ) 、夹 竹桃麻素d 房快速起搏组( a p o + r a p ) ，每组6 只。空白对照组与r a p 组术 前生理盐水灌胃3 天，a p o + r a p 组以3 0m g ( k g d ) 剂量药物灌胃3 天。空白对 照组术中不给予心房快速起搏，r a p 组与a p o + r a p 组术中以最快的能维持心 房l ：l 起搏的频率( 5 0 0 - 6 0 0 次m i n ) 给予快速刺激。分别在0 h 、0 5 h 、l h 、1 5 h 、 2 h 、2 5 h 和3 h 时，测量基础刺激周长分别为2 0 0m s 和1 5 0m s 右心房的有效不 应期( a e r p ) ，并分析a e r p 频率适应性的变化情况。术后快速取出心脏并分 离左、右心房和肺静脉，测定s o d 活力、m d a 含量、l d h 活力和钙含量等与 氧化应激有关的指标。 结果： ( 1 ) 空白对照组和a p o + r a p 组实验过程中a e r p 2 0 0 与a e r p l 5 0 无显著变 化，随刺激时间延长r a p 组a e r p 2 和a e r p l 5 0 缩短，从刺激l h 起缩短具有显 著差异( 尸 0 0 5 ) ，实验结束时逆转为负值。 ( 3 ) r a p 组与空白对照组组织匀浆检测结果比较，s o d 活力显著降低 ( 尸 0 0 5 ) 、m d a 含量显著增加( 尸 0 0 5 ) 、l d h 活力显著升高( 尸 0 0 5 ) 、 钙含量显著增加( 尸 o 0 5 ) 。a p o + r a p 组与r a p 组组织匀浆检测结果比较， s o d 活力显著升高( p 0 0 5 ) 。 中文摘要 同组比较肺静脉m d a 含量和钙含量升高( 尸 0 0 5 ) ，左心房s o d 活力降低( 户 0 0 5 ) 和l d h 活力升高( 尸 0 0 5 ) 。 结论：房颤能够导致心房急性电重构，引发氧化应激损伤，进一步易化房 颤的发生和维持；夹竹桃麻素能够部分抑制氧化应激损伤，减缓心房急性电重 构的发生发展。 关键词：心房颤动电重构氧化应激夹竹桃麻素 i i a b s t r a c t b a c k g r o u n da n da i m ：a t r i a lf i b f i l l a t i o n ( a f ) i so n eo ft h em o s tc o m m o n a r r h y t h m i ai nc l i n i c a l a sa 1 1i n d e p e n d e n tr i s kf o rs t r o k ea n dh e a r tf a i l u r e ，a fi m p a i r s t h eq u a l i t yo ft h ep a t i e n t s l i f e m a n yr e c e n ts t u d i e sh a v es h o w na fi sa s s o c i a t e dw i t h b o t ho x i d a t i v es t r e s sa n da t r i a lr e m o d e l i n g v i ar a p i da t r i a ls t i m u l a t i o nm o d e li n r a b b i ta n du s i n ga p o c y n i na sa na n t i o x i d a n td r u g , w en o to n l yi n v e s t i g a t e dt h e m e c h a n i s m so fo x i d a t i v es t r e s si n j u r yc a u s e db ya fa n dt h ec a u s a l i t yo ft h e m ，b u t a l s os t u d i e dt h ew a yh o wa p o c y n i np r e v e n t i n ga t r i a lo x i d a t i v es t r e s si n j u r yf o rt h e e f f e c t i v ep r e v e n t i o na n dt r e a t m e n to f a e m e t h o d s ：e i g h t e e nr a b b i t sw e r ed i v i d e di n t o3g r o u p sr a n d o m l y ：c o n t r o l ( c ) g r o u p ，r a p i da t r i a lp a c i n g ( r a p ) g r o u pa n da p o c y n i na n dr a p i d a t r i a lp a c i n g ( a p o + r a p ) g r o u p g r o u pca n dg r o u pr a pw e r eg i v e nn o r m a ls a l i n e ( n s ) ， i n t r a g a s t r i ca d m i n i s t r a t i o n ( i 曲，f o r3d a y sb e f o r et h es u r g e r y g r o u pa p e + r a pw e r e g i v e na p o c y n i n3 0m g ( k g d ) ，i g ，i n s t e a do f n s d u r i n gt h es u r g e r y , 1 ：1r a p i d e s ta t r i a l p a c i n g ( 5 0 0 - 6 0 0b p m ) w a sp e r f o r m e di ng r o u pr a p a n dg r o u pa p o + r a p , b u tn o ti n g r o u pc a t r i a le f f e c t i v er e f r a c t o r yp e r i o dw a s m e a s u r e da tt h eb a s i cc y c l el e n g t ho f 2 0 0i n sa n d15 0i l l se v e r y0 5hf r o mt h eb e g i n n i n go fa t r i a lp a c i n gt o31 1 a n dt h e c h a n g e so fr a t ea d a p t a t i o no fa e r pw a sa n a l y z e d t h eh e a r tw a sr e m o v e dq u i c k l y a f t e rt h es u r g e r y t h ei n d i c a t o r sa s s o c i a t e dw i t ho x i d a t i v es t r e s s ( e 昏a c t i v i t yo fs o d a n dl d h , t h ec o n t e n to fm d aa n dc a l c i u m ) w e r ed e t e r m i n a t e da n dc o m p a r e d b e t w e e nt h et h r e eg r o u p s r e s u l t s ： ( 1 ) a e r p 2 0 0a n da e r p i s oh a dn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sd u r i n gt h ee x p e r i m e n t b e t w e e ng r o u pca n dg r o u pa p o + r a eb u ti ng r o u pr a p , a e r p 2 0 0a n da e r p l 5 0 w e r es h o r t e rf r o mp a c i n glh 俨 0 0 5 ) ( 2 ) t h er a t ea d a p t a t i o no fa e r pr e d u c e ds i g n i f i c a n t l y 俨 o 0 5 ) a n dr e v e r s e dt o n e g a t i v ea tt h ee n do f t h ep a c i n gp e r i o di ng r o u pr a p ( 3 ) i ng r o u pr a pc o m p a r e d w i t hg r o u pc ，t h ea c t i v i t yo fs o dr e d u c e d ( p i i i 0 0 5 ) ，t h ec o n t e n to f m d ad e c r e a s e d 0 0 5 ) ，a n dt h ea c t i v i t yo f l d ha n dt h e c o n t e n to fc a l c i u mw e r eb o t hh i g h e r ( p 0 。0 5 ) t h er e s u l t sa s s o c i a t e dw i t l lo x i d a t i v e s t r e s si ng r o u pa p o + r a pw a ss i g n i f i c a n t l yb e t t e rt h a ng r o u pr a p i ne a c hg r o u p ，t h e c o n t e n t so fm d aa n dc a l c i u mi np u l m o n a r yv e i nw e r eb o t hh i g h e r ( p o 0 5 ) t h e a c t i v i t yo fs o d i nt h el e f ta t r i u mw a sl o w e r ( p 0 0 5 ) ，a n dt h ea c t i v i t yo fl d hi nt h e l e f ta t r i u mw a sh i g h e r ( p 0 0 5 ) c o n c l u s i o n ：a fc a nl e a dt oa t r i a la c u t ee l e c t r i c a lr e m o d e l i n g ，i n d u e et h e o x i d a t i v es t r e s si n j m y , a n df a c i l i t a t et h eo c c u r r e n c ea n dp e r s i s t e n c eo fa f a p o e y n i n c a np a r t l ya r r e s to x i d a t i v es t r e s si n j u r y , a n di n c r e a s et h em y o c a r d i a lt o l e r a n c ef o r a t r i a la c u t ee l e c t r i c a lr e m o d e l i n gt os l o wd o w nt h ed e v e l o p m e n t k e y w o r d s ：a t r i a lf i b r i l l a t i o n ，e l e c t r i c a lr e m o d e l i n g , o x i d a t i v es t r e s s ，a p o c y n i n i v 目录 目录 第一章引言l ，7 压亟亟三三二 第一节心房颤动疾病研究背景及现状上，i 竺竺竺窒童! ! 第二节氧化应激与房颤的相关性三7 第三节夹竹桃麻素对氧化应激损伤的保护作用。生，7 第四节房颤相关动物模型的建立依据互7 1 4 1 房颤动物模型研究回顾三，7 1 4 2 有关房颤诱发与维持机制的动物模型， 第五节研究目的互7 第二章实验方案 第一节实验流程。9 第二节实验对象9 第三节实验仪器及手术器械煦7 第四节实验药品与试剂t _ o 7 第五节相关溶液配制皱，7 第六节实验方法。蛆r ，7 2 6 1 实验分组。i _ l 7 2 6 2 建立心房快速起搏动物模型的操作步骤 2 6 2 1 动物准备且 2 6 2 2 给药三互7 2 6 2 3a e r p 的测量堕，。7 2 6 2 4 a e r p 频率适应性的测量旦生， 2 6 2 5 标本获取盥，7 。 2 6 3 氧化损伤指标检测步骤。量生，。7 2 6 3 1 样本前处理丝， v 删除的内容：l 删除的内容：4 删除的内容：5 删除的内容：5 删除的内容：6 删除的内容：9 删除的内容：9 删除的内容：1 0 删除的内容：1 0 删除的内容：1 0 删除的内容：1 1 删除的内容：1 1 删除的内容：1 1 删除的内容：1 1 删除的内容：1 2 删除的内容：1 2 删除的内容：1 4 删除的内容：1 4 删除的内容：1 4 删除的内容：1 4 目录 2 6 3 2 蛋白含量的测定( 考马斯亮蓝法) 2 6 3 3s o d 的测定鹱。一_ 2 6 3 4m d a 的测定。嫒，- 2 6 3 5l d h 的测定虹，一， 2 6 3 6 钙含量的测定( 甲基百里香酚蓝比色法) 蝇，7 ， 2 6 4 统计学处理 第三章实验结果 第一节心房快速起搏及夹竹桃麻素于预对a e r p 和a e r p 频率适应性的 影响毡 3 1 1 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对a e r p 的影响。2 l ， 3 1 2 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对a e r p 频率适应性的影响。盈，7 3 1 3 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对房颤诱发率及持续时间的影响。2 生，。7 第二节组织匀浆中氧化应激相关指标的检测结果。堑 3 2 1 组织匀浆中s o d 活力的检测结果至，。 3 2 2 组织匀浆中m d a 含量的检测结果2 , 7 7 3 2 3 组织匀浆中l d h 活力的检测结果绘，7 3 2 4 组织匀浆中钙含量的检测结果3 a , ，7 第四章讨论一3 3 7 第一节心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对a e r p 和a e r p 频率适应性的 影响毡，一，7 。 4 1 1 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对a e r p 的影响。毪，一7 4 1 2 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对a e r p 频率适应性的影响。鲢 4 1 3 心房快速起搏及夹竹桃麻素干预对房颤诱发率及持续时间的影响。笺，7 第二节心房快速起搏与夹竹桃麻素对心房组织s o d 、m d a 、l d h 和钙 的影响。堑 4 2 1 心房快速起搏与夹竹桃麻素对心房s o d 活力的影响甄 4 2 2 心房快速起搏与夹竹桃麻素对心房m d a 含量的影响甄 v i 删除的内容：1 5 删除的内容：1 5 删除的内容：1 6 删除的内容：1 7 删除的内容：1 8 删除的内容：1 9 删除的内容：2 1 删除的内容：2 6 删除的内容：2 6 删除的内容：2 7 删除的内容：2 9 删除的内容：3 1 删除的内容：3 3 删除的内容：3 3 删除的内容：3 4 删除的内容：3 4 删除的内容：3 5 目录 4 2 3 心房快速起搏与夹竹桃麻素对心房l d h 活力的影响3 7 ， t ， 4 2 4 心房快速起搏与夹竹桃麻素对心房钙含量的影响。鳗一，_ 第三节小结驾一 第五章结论蛆，7 删除的内容：3 7 删除的内容：3 8 删除的内容：3 9 删除的内容：4 1 参考文献箜 “，匝函亟至互：二 致谢蛆， ，1 删除的内容：4 9 l j r 综述鲤，7 ，一1 删除的内容：5 9l l j 个人简历毁， i 目录 中英文对照 英文缩略词表 i x 中英文对照 x 第一章引言 第一章引言 第一节心房颤动疾病研究背景及现状 心房颤动( a t r i a lf i b r i l l a t i o n ，a f ，简称房颤) 是临床最常见的一种心律失常， 大约占所有心律失常的三分之一。房颤是指心房活动不协调，继而心房功能恶 化为特点的室上性心律失常，心电图表现为：正常的p 波消失，代之以大小、 形态及时限不等的快速震荡波或颤动波。国际上流行病学调查表明，一般人群 房颤总患病率约为o 4 ，并随年龄的增长有上升趋势。我国一般人群患病率为 0 6 1 ，8 0 岁以上高龄人群患病率为7 5 【1 1 。房颤是脑卒中发生的独立危险因素， 能够增加心力衰竭患病率，同时导致心血管死亡率和总死亡率升高，是致残和 致死的主要原因之一，严重影响患者生活质量甚至威胁生命。众所周知，房颤 具有由阵发性逐渐发展至持续性的特点。目前认为房颤的发展、维持依赖于心 房的结构和电生理基质【2 , 3 , 4 】。结构基质指心房结构的改变，例如心房扩大、纤维 化、细胞凋亡现象、组织去分化等；另一方面，电生理基质主要指：心房有效 不应期( a t r i a le f f e c t i v er e f r a c t o r yp e r i o d ，a e r p ) 的缩短、不应期频率适应性的 丧失、传导速度的减慢和不应期与传导的离散度增加等【2 埘】。w i j f f e l s 等发现房 颤本身可造成心房结构和电生理基质改变，这一病理生理机制称为心房重构。 其中房颤引起的心房电生理改变称为心房电重构( a t r i a le l e c t r i c a lr e m o d e l i n g ) ， 是指a e r p 在各个基础刺激周长条件下均缩短，且a e r p 频率适应性降低甚至 逆转为负值【2 5 】。由于房颤的发生、发展机制仍不十分清楚，并且缺乏安全有效 的治疗手段，它已成为世界范围内关注的焦点。 第二节氧化应激与房颤的相关性 自由基( f r e er a d i c a l ) 是指含有未配对电子的原子、原子团或分子，在生命 体中扮演重要角色，参与线粒体中半醌类自由基的电子传递、氨基酸的氧化脱 氨、胶原蛋白合成过程中脯氨酸和赖氨酸的羟化、花生四烯酸经环氧合酶催化 生成前列腺素的过程等等，但自由基通常只是反应的中间产物。由于其高度化 学活性，一旦超出机体的调控、保护能力，便会造成包括核酸、蛋白质、脂质 第一章引言 和各种生物大分子的损伤。氧自由基是自由基家族中的一员，氧自由基及其代 谢产物相对聚集会导致氧化应激( o x i d a t i v es t r e s s ) 损伤。氧化应激是指氧自由 基过量生成和( 或) 细胞内抗氧化防御系统受损导致氧自由基及其相关代谢产 物过量聚集，从而对机体造成损害的病理状态。有研究显示，氧化应激在动脉 粥样硬化、心律失常、心肌缺血再灌注损伤、充血性心力衰竭、高血压等心血 管疾病的发生、发展过程中起重要作用【6 】。 近年来多项研究显示房颤时心房组织存在氧化应激反应，并与心房重构现 象有关。m i h m 等【7 l 以行心血管手术的窦性心律患者心房组织样本为对照，发现 房颤患者心房肌有明显氧化损伤，并且推测这些氧化修饰对房颤患者心肌细胞 的活性、电生理和机械性能都有重要影响。c a r n e s 等【8 】进一步研究了氧化应激与 心房重构的关系，在一项4 3 位行冠脉搭桥手术患者的研究中，口服水溶性抗氧 化剂维生素c 的患者术后房颤发生率为1 6 3 ，明显低于对照组的3 4 9 。动物 实验中，d u d l e y 等1 9 通过猪心房快速刺激l 周诱发房颤模型，发现房颤组左心房 与左心耳0 2 一含量分别是对照组( 相当的心室刺激) 的2 7 和3 倍，n a d ( p ) h 氧化酶在房颤时活性氧簇( r e a c t i o no x y g e ns p e c i e s ，r o s ) 的生成上起着重要作 用。狗心房快速刺激模型能够降低心肌组织维生素c 的水平，增加蛋白硝基酪 氨酸形成，说明氧化应激反应增加，这一过程伴随有效不应期缩短，表明电生 理改变、氧化应激可以引起心房重构【引。k i m 等【l o 】报告了房颤患者r o s 的产生 机制，通过多种分子技术对心脏手术患者右心耳组织匀浆和孤立心房肌细胞进 行研究，发现心肌n a d ( p ) h 氧化酶、较低水平一氧化氮合酶和线粒体氧化酶能 够促进心房氧化应激，可能易化房颤患者的心房电重构。 在基因水平上，k i m 掣】研究了2 6 个持续性房颤行迷宫手术患者的右心耳 组织样本，与2 6 个窦性心律行冠脉搭桥手术患者右心耳组织样本作对照，通过 放射性互补d n a 微阵列技术评估了1 1 5 2 个已知基因表达的变化，其中5 个与 生成r o s 相关的基因表达上调，包括：黄素单加氧酶l ，单胺氧化酶b ，泛素 蛋白酶8 ，酪氨酸酶相关蛋白l 和酪氨酸3 单加氧脱氢酶；2 个与抗氧化保护作 用相关的基因表达有所下调，包括：谷胱甘肽过氧化物酶l 和血红素加氧酶2 ， 显而易见调节氧化应激的平衡偏向促氧化反应，提示房颤患者心肌组织的基因 表达与氧化应激相关，而且氧化应激在房颤发病机制中起关键作用。l i n 等【1 2 】 应用聚合酶链反应( p o l y m e r a s ec h a i nr e a c t i o n ，p c r ) 技术，发现慢性房颤接受 心脏手术患者右心耳线粒体d n a ( m f f o c h o n d f i a ld n a ，m t d n a ) 的氧化损伤水 2 第一章引言 平明显高于对照组窦性心律患者，线粒体基质初始的c a 2 + 超载导致线粒体细胞 膜的跨膜电位发生改变，第4 9 7 7 碱基对缺失明显增多破坏了有氧代谢，从而降 低三磷酸腺苷( a d e n o s i n et r i p h o s p h a t e ，a t p ) 的生成、产生过量r o s ，亦表现 为m t d n a 含量的增加水平与氧化损伤程度呈正相关，这些可能促使房颤中线粒 体生物能量功能的损伤与氧化诱导形成恶性循环。 此外，有研究显示房颤的维持与炎症水平相关【1 3 】，在一些病理生理条件下， 炎症增强了氧化应激，反之亦然。因此，人们推测氧化应激和炎症的相互影响 一定程度增加心房重构。研究发现在房颤患者心房组织中存在血管紧张素水平 的提高和血管紧张素i i 受体表达的增加【1 4 , 1 5 1 。因此，有理由认为血管紧张素介 导的氧化应激增加心房重构。氧化应激参与房颤发生的多个致病因素，包括老 龄化、高血压、冠心病、充血性心衰、肥胖、糖尿病和术后状态【1 6 , 1 7 l ，毫无疑问， 这些情况都有复杂的病理生理变化，例如血流动力学、神经激素和炎症改变， 而氧化应激则是共同的联系。 尽管很多研究显示氧化应激同房颤之间关系密切，但临床研究只是在慢性 房颤患者的心房组织中发现存在氧化损伤 t l , 1 2 j ，动物实验仅仅验证了房颤可以诱 发氧化应激【9 1 ，目前对于氧化应激与房颤的确切作用机制仍不清楚。究竟氧化应 激是房颤的始动机制还是继发反应，亦或两者之间恶性循环仍不清纠侣l ( 图1 1 ) 。 虽然最近研究指向r o s 的酶类以及氧化损伤的分子靶点，但氧化损伤确切的病 理生理机制仍不十分明确。 3 第一章引言 i l d f p io x i c a s ca t t i v a t i o a ： ： n g i 搠a 痢ns y 翟e ma c , d v a l i o n! ；c 扩o v 谢o a d i n g - m i t o c h o n 悯由糊辨： ：n ds ) 谯h a s e u 嘲q 纠晚： ix a n t l t n e 雠i d a 辩a c t l v a t i o a： a l t e r 嘲a q 嬲i 。- l 口r 豫d p 哺翱胁d 粤酋 档 k t f l a r a m a t t o a i ； a s s o c i a t 翻嘲d i t 砌t 峭f l 糍札l 馏眦： ： f a i l u r e c o r o n a r ya r t t 玎d i s e s g d i a l 燃- i , ! ：o a e s i t y , 0 0 s t o p e t a t i v e 冀舭。勰j n 曲： p t o t e i a 勘l 畔鞠棚h 瓢 i o a i cc h a a n d g 内) 酬p e t m c “l a t i o n d n a 幽唧 致鹫强雌i c 出d i l 鹭 图1 1 氧化应激和氧化损伤在房颤中的可能作用机理【1 8 】 第三节夹竹桃麻素对氧化应激损伤的保护作用 夹竹桃麻素( a p o c y n i n ) 也称罗布麻素、加拿大麻素，其化学名称为4 羟基 3 甲氧基苯乙酮，分子式为c 9 h l 0 0 3 ，属于一种邻甲氧基苯酚化合物。众所 周知，夹竹桃麻素及其多聚体能够作为抗n a d p h 氧化酶靶物的药物前体，从 而发挥抗氧化保护作用，但是体内或体外由过氧化物酶催化的夹竹桃麻素氧化 反应目前尚未完全阐明。通过细胞膜免疫印迹实验发现，在内皮细胞和中性白 细胞中，夹竹桃麻素抑制了细胞质氧化酶亚基( 如：p 4 7 9 畹和p 6 7 p h o 。) 向细胞 膜的移位，阻碍了功能性n a d p h 氧化酶复合物的聚集与活化【1 9 瑚l 。后经s t o l k 等1 2 l 】证实，夹竹桃麻素需要过氧化物酶类和r o s 协助转变，才能发挥其抑制作 用，并在发挥作用前需要2 到3 分钟的延滞时间，目的是为充分利用过氧化物 4 第一章引言 酶和r o s 将夹竹桃麻素催化成活性态。亦有实验指出夹竹桃麻素二聚体比其本 身具有更有效的抑制作用，其二聚体耦合物可以从大豆过氧化物酶( s o y b e a n p e r o x k l a s e ，s b p ) 、髓过氧化物酶( m y e l o p e r o x i d a s e ，m p o ) 催化得到【2 玷川。 夹竹桃麻素与心律失常尤其是心房颤动的关系尚无直接证据，但是研究推测其 存在积极作用【2 4 j 。如前所述，氧化应激引起的心房重构为房颤提供了基质。 n a d p h 氧化酶已经证明在产生r o s 的心房各种氧化系统中占主导地位，从而 致氧化应激介导的房颤的发生，而其他氧化系统如黄嘌呤氧化酶( x a n t h i n e o x i d a s e ，x o d ) 也可能部分依赖于n a d p h 氧化酶的活性【2 5 j 。另外，血管紧张 素转换酶抑制剂( a n g i o t e n s i n - c o n v e r t i n ge n z y m ei n h i b i t o r s ，a c e i ) 和血管紧张 素i i 受体拮抗剂( a n g i o t e n s i ni ir e c e p t o rb l o c k e r ，a r b ) 对合并心衰和高血压的 房颤患者也有效【2 6 , 2 1 1 。由于血管紧张素与n a d p h 氧化酶活性增加相关瞄】， 很容易让人联想到a r b 的抗房颤作用可能部分由于其对n a d p h 氧化酶活性的 抑制。有实验证实夹竹桃麻素是有效的n a d p h 氧化酶抑制剂【2 。基于上述动 物实验及临床研究可以推断，夹竹桃麻素对主要氧化系统的有效抑制作用，而 这抗氧化特性很可能与已经证实的抗炎、抗纤维化、抗高血压作用机理相同， 对房颤也有很好的防治作用【2 4 1 。近来也有实验显示，在吞噬细胞中夹竹桃麻素 是通过二聚体形式抑制n a d p h 氧化酶的作用，而在内皮细胞和血管平滑肌细胞 中主要是以抗氧化剂形式发挥作用，在血管系统中也可能不只是单纯的n a d p h 氧化酶抑制剂1 2 s 】。但无论何种作用机制，夹竹桃麻素的抗氧化作用毋庸置疑。 第四节房颤相关动物模型的建立依据 1 4 1 房颤动物模型研究回顾 对房颤动物模型的研究可以追溯到1 9 世纪末和2 0 世纪初。1 9 2 4 年g a r r e y 2 9 】 总结了当时对房颤机制认识的3 种理论：异位局灶、单环折返和多环折返。当 时已经认识到心房增大、不应期缩短、传导缓慢、局部传导障碍、电学的异质 性和迷走神经的活动增强均可促使房颤发生。m o e 掣3 0 】根据房颤的计算机模型 于1 9 6 4 年提出多子波折返理论，认为房颤的维持依赖于心房内有一定数量折返 子波的同时存在，子波折返的路径并非由心房解剖结构决定，而是取决于心房 局部的不应期和可兴奋性。由于不应期和可兴奋性的差异，子波可发生分裂、 5 第一章引言 融合、碰撞和湮灭，从而形成类似布朗运动的随机激动。多子波理论较好地解 释了房颤的多种电生理特性，特别是其自我维持的稳定性，并得到了一些动物 试验和临床研究的支持。所以，在其产生后的近4 0 年时间内，一直占主导地位。 2 0 世纪9 0 年代h a i s s a g u e r r e 掣3 1 3 2 l 临床研究发现房颤可以是局灶机制，且人类 的房颤大多数是由源自肺静脉的自发异位激动诱发。此后，对房颤机制的认识 完成了一个螺旋上升过程，对房颤动物模型的研究也更加深入。 1 4 2 有关房颤诱发与维持机制的动物模型 关于房颤诱发机制的动物模型主要有：p o 等【3 3 l 将犬开胸后，在肺静脉根部 含有自主神经节的脂肪垫注射拟副交感神经药物诱发房颤，发现自主神经节的 活动亢进，在源于肺静脉的局灶性房颤中起关键作用。s w i s s a 等【3 4 】通过注射神 经生长因子或左侧星状神经节阈下电刺激的犬，发现阵发性房颤的发生与神经 发芽和交感神经的过度增生有关。p a t t e r s o n 掣3 5 】灌注犬游离的肺静脉和右心房， 并用细胞外双极电极和细胞内微电极记录电活动，研究显示犬肺静脉的触发放 电由副交感和交感神经共同参与，而钙离子内流的增加是产生心律失常的必要 条件。 关于房颤维持机制的动物模型主要有： l 、心房快速起搏模型：m o r i l l o 等【3 6 】在犬的右心耳放置起搏电极，以4 0 0 次 分的频率快速起搏犬心房6 周后，8 2 的犬可诱发出持续性房颤。a l l e s s i e 等【5 】 在山羊的心房外膜埋置电极片，以5 0h z 的频率刺激诱发房颤，发现在基础状态 下，房颤的持续时间为6 士3s ，维持刺激7 1 a ：4 8 天后，1 0 1 1 只山羊发生持续性 房颤。通过该模型的研究，发现房颤可以引发心房的电重构和结构重构，并很 好地解释了一些重要的临床现象，比如阵发性房颤向持续性转化的趋势、房颤 电转复后的早期复发，以及房颤持续时间越长药物转复越困难等。 2 、迷走神经张力增加有关的动物模型：s c h e r f 等【3 7 】在犬的右心耳尖注射少 量的乌头碱诱发房颤，钳夹右心耳后，心房的主体立即恢复窦性心律，而心耳 通常显示规律的心动过速。m o e 等【3 8 】在迷走神经刺激的条件下，重复上述实验， 发现心房的主体仍能维持房颤，因而认为房颤独立于其诱发因素，具有自我维 持特性，其机理是由于增高的迷走神经张力或乙酰胆碱浓度，使i k a c h 通道激 活，心房肌细胞内k + 外流，造成动作电位时程( a c t i o np o t e n t i a ld u r a t i o n ，a p d ) 显著缩短，