交感神经介导的急性心房颤动的机制研究

目的：1）建立交感神经张力异常介导的急性房颤动物模型的方法学；2）揭示交感神经介导的房颤早期的自主神经活动的时间依赖性变化；3）明确星状神经节刺激对房颤触发和维持的影响及其电重构和神经重构机制；4）探讨去星状神经节防治房颤的策略及其疗效。方法：将健康成年家犬16只（18～25kg）随机分为三组：对照组（n=4），单纯快速心房起搏，不进行星状神经节刺激。RSG组（n=6）：行右侧星状神经节（RSG）电刺激+快速心房起搏；LSG组：行左侧星状神经节（LSG）电刺激+快速心房起搏；1）通过电刺激单侧星状神经节﹢快速心房起搏的方法建立交感神经介导的急性房颤犬模型，同时测定心房和肺静脉不同部位的房颤诱发率、房颤持续时间，探讨交感神经兴奋对房颤诱发和维持的影响。2）采用BL-420E生物信号采集系统记录并分析星状神经节和颈部迷走神经干放电；采用Holter记录心率变异性，并进行时域分析（SDNN）和频域分析（LF、HF和LF/HF）；采用ELISA法测定血浆去甲肾上腺素（NE）和乙酰胆碱（ACh）浓度，从这三方面同时评价交感神经介导的房颤早期的交感神经和迷走神经活动的时间依赖性变化。3）分别通过心内电生理检测观察心房和肺静脉的有效不应期（ERP）、ERP离散度、ERP频率适应性等，以及采用免疫组化技术检测心房组织酪氨酸羟化酶（TH）、乙酰胆碱转移酶（ChAT）和生长相关蛋白（GAP-43）阳性的神经密度和分布，采用RT-PCR技术测定心房组织TH、ChAT和GAP-43的mRNA表达水平，探讨交感神经活动增强介导房颤发生和维持的电重构机制和神经重构机制。结果：1）6V～18V电压刺激RSG引起心率增快的程度显著高于LSG（P＜0.05），6V～10V电压刺激LSG引起收缩压升高的程度显著高于RSG（P＜0.05），20V电压刺激RSG和12V～20V电压刺激LSG对心率和收缩压的影响无显著差异。2）成功制作了交感神经活动增强介导的急性房颤犬模型，与对照组和基础值相比，RSG组右心房（RA）的房颤诱发率显著升高（P＜0.05），房颤持续时间显著延长（P＜0.05），但左心房（LA）、左上肺静脉（LSPV）、左下肺静脉（LIPV）的房颤诱发率和持续时间无显著变化；LSG组LA、LSPV、LIPV的房颤诱发率显著升高（P＜0.05），房颤持续时间显著延长（P＜0.05），但RA的房颤诱发率和持续时间无显著变化；3）与对照组和基础值相比较，RSG和LSG组均出现SDNN、LF、HF、LF/HF显著增高（P＜0.05）；RSG组和LSG组的交感神经和迷走神经的放电幅度和放电频率（峰-峰间隔缩小）均较对照组显著增加（P＜0.05），且交感神经增加的程度大于迷走神经。对照组血浆ACh浓度随着刺激时间的延长进行性升高，但与基础值无统计学差异（P＞0.05），血浆NE浓度并未随着刺激时间的延长发生明显变化。RSG组和LSG组血浆ACh浓度随着刺激时间的延长进行性升高，自刺激2h开始较基础值有统计学差异（P＜0.05），血浆NE浓度也随着刺激时间的延长进行性升高，自刺激1h开始较基础值有统计学差异（P＜0.05），NE浓度开始显著升高的时间（刺激1h）早于ACh（刺激2h）。4）与基础值比较，RSG组RA的ERP显著缩短（P＜0.05），ERP离散度显著增加（P＜0.05），ERP频率适应性不良（P＜0.05），但LA、LSPV、LIPV的ERP、ERP离散度、ERP频率适应性无显著变化；LSG组LA、LSPV、LIPV的ERP显著缩短（P＜0.05），ERP离散度显著增加（P＜0.05），ERP频率适应性不良（P＜0.05），但RA的ERP、ERP离散度、ERP频率适应性无显著变化；5）左心房部位：LSG组TH、ChAT和GAP-43阳性神经纤维密度和TH、ChAT和GAP-43的mRNA表达均显著高于对照组和RSG组，差异有统计学意义；右心房部位：RSG组TH、ChAT和GAP-43阳性神经纤维密度和TH、ChAT和GAP-43的mRNA表达均显著高于对照组和LSG组，差异有统计学意义；6）与星状神经节刺激时比较，星状神经节切除后心房和肺静脉的房颤诱发率和房颤维持时间显著降低（P＜0.05），ERP显著延长（P＜0.05），ERP离散度显著降低（P＜0.05），ERP频率适应性明显恢复（P＜0.05）。结论：左右侧星状神经节兴奋对心率和血压均有影响，低强度的RSG电刺激增快心率的效应更明显，低强度的LSG电刺激升高血压的效应更明显。RSG主要与RA房颤的发生有关，LSG主要与LA和肺静脉起源的房颤的发生有关。星状神经节刺激引起心率变异性增大、交感神经和迷走神经活动均增强，其中交感神经兴奋较迷走神经兴奋地更早、更强，心率变异性、神经放电信号和神经递质浓度三者评价房颤过程中自主神经活动的结果基本一致，证实了心率变异性检测评价房颤患者心脏自主神经活动的可靠性。交感神经活动增强可以引起心房和肺静脉发生电重构以及心房交感神经重构和迷走神经重构，急性心房电重构和急性自主神经重构之间的恶性循环，是房颤早期诱发和维持的重要机制。单侧星状神经节切除阻断交感神经活动，可使心房和肺静脉的电重构发生逆转（逆重构），心电活动趋于稳定，降低房颤的诱发率。