基于心脏电生理模型的心律失常机制研究进展

揭示发病机制是心律失常诊断、治疗、药物研发和设备设计的关键.整合当前在心脏分子生物学、生物化学、生理学及解剖学方面的最新成果,构建从离子通道、心肌细胞、心肌纤维、心肌组织、心脏器官到躯体各个层次的多尺度多模态心脏电生理模型,用于系统研究微观局部变化发生、发展、转化为宏观心律失常表现的过程,将彻底改变传统从基因突变、蛋白质表达、细胞电生理、临床表现单独研究心律失常的方式,实现微观与宏观研究的统一,使心脏电生理模型成为系统研究心律失常发病机制的有力手段.本文综述了心脏电生理模型的构建方法和研究进展,讨论了多尺度心脏电生理模型在揭示心律失常机制研究中的作用和地位,给出了基于心脏电生理模型心律失常研究的挑战和重要发展方向.     

白细胞介素-2对离体大鼠心脏的作用及其机理

本实验研究免疫调节因子IL-2对心脏的生物学作用及其机制.实验结果显示,hrIL-2增加离体心脏的室性早搏个数,增加心率,影响左室发展压、左室舒张末压和冠脉流量;热失活的hrIL-2对心脏无作用;Ryanodine预处理不改变hrIL-2的致心律失常作用和增加心率的作用,但取消了hrIL-2增加左室发展压、左室舒张末压和冠脉流量的作用;Nifedipine和低钙均取消了hrIL-2的致心律失常作用,部分取消了hrIL-2增加心率、左室发展压、左室舒张末压和冠脉流量的作用.结果提示,IL-2可导致离体心脏心律失常和正性变时变力作用,其心脏作用与其正常的空间结构有关,作用机制涉及跨膜内流钙和胞浆内钙.     

牵张家兔左心室所致的心律失常及链霉素的阻断作用

目的:研究复极末期牵张家兔左心室对心脏电活动的影响及其机制.方法:应用心室压力钳技术观察复极末期牵张刺激(120 mmHg,50 ms)对家兔心脏节律的影响,并用链霉素(500 μmol/L)对其机制进行探讨.结果:复极末期牵张刺激引起心律失常的发生(P<0.05),链霉素则抑制复极末期牵张的致心律失常作用(P<0.05).结论:利用心室压力钳技术对家兔左心室施加复极末期牵张刺激可导致心律失常的发生,而链霉素可抑制这种致心律失常作用,说明牵张激活离子通道在牵张刺激引起的心律失常中可能发挥作用.     

缓慢性心律失常发病机制研究进展

缓慢性心律失常作为临床上一种常见症状,其发病机制备受关注,本文主要论述自主神经及心脏细胞膜表面跨膜离子通道对心脏节律的调节作用。自主神经包括迷走神经和交感神经,迷走神经兴奋时可通过增加乙酰胆碱的释放而减慢心率;交感神经抑制时则可通过减少去甲肾上腺素的释放而减慢心律。心脏自律细胞、工作细胞膜表面跨膜离子流处于动态平衡是保证心脏正常起搏、传导的电生理学基础。SCN5A、Cav1.2、Cav1.3、HCN4等是编码心脏细胞膜表面离子通道的基因,其编码的离子通道对心脏节律有重要影响。本文就缓慢性心律失常发病机制研究进展进行综述。     

心律失常发生的核受体调控机制研究进展

心律失常是一种心脏电活动起源或者转导障碍导致的心脏疾病,其发生发展的分子机制尚不明确。心肌细胞表面膜离子通道与缝隙连接通道蛋白的表达及功能关键性地决定了心脏电活动的稳态。核受体家族(nuclear receptor family)是一组配体激活的转录因子家族,配件包括固醇类激素、维生素D、甲状腺激素等。它们定位于细胞核,在离子通道和缝隙连接蛋白的转录、转运和功能调节中发挥重要的作用。现就近年来核受体调控心律失常发生发展的相关报道做一综述。     

miRNAs在心律失常中的作用研究进展

心律失常是心脏疾病常见的病症之一,不仅引起心脏功能障碍还可引起心源性猝死。Micro RNAs(mi RNAs)是一类长度约22 nt的单链非编码RNA。MiRNAs广泛参与细胞增殖、凋亡、分化、氧化应激等病理生理过程。MiRNAs不仅与心肌梗死、心肌肥厚及心肌纤维化等疾病发生密切相关,更与多种心脏病理状态下心脏电重构和心律失常的发生密切相关。近年来越来越多的研究证实miR-1、miR-328、let-7、miR-26、miR-208a等在心律失常发生发展过程中发挥了重要作用,并有望成为心律失常预警、诊断和治疗的新靶点。在这里阐述了这些miRNAs在心房纤颤、室性心律失常及心肌纤维化发生中的作用及意义。     

线粒体调控心律失常发生的研究进展

线粒体是维持细胞功能稳态的重要的细胞器。在心肌细胞中,线粒体占据了心肌细胞体积的30%,其在协调心脏高能耗及心脏电-机械功能中起着至关重要的作用。线粒体的结构与功能缺陷与病理性心肌肥大及心力衰竭的发生有着密切联系。近年来,线粒体的能量代谢震荡、线粒体膜离子通道异常以及线粒体与其他亚细胞器之间的交流异常在心律失常发生中的作用日益受到关注。现就心律失常发生的线粒体相关机制作一综述。     

BJ3型心律失常监护仪的临床应用

心脏监护仪主要用于心律失常监护,它适用于各种心脏病患者,尤其是在急性心肌梗塞中,心律失常的监护更显得重要。实践证明,自建立冠心病监护病房(CCU)后,急性心肌梗塞的死亡率明显下降,这与使用心脏监护仪,及时发现和处理严重心律失常有很大关系。因此运用心脏监护仪是降低心脏病死亡率的一项重要措施。     

糖尿病心肌病相关信号通路的研究进展

糖尿病心肌病是一种独立、特异的心肌病,与糖尿病患者发生心力衰竭和死亡率升高密切相关。高血糖引起的心血管并发症涉及心肌病变和血管病变、心肌细胞结构的改变、信号通路和炎症因子的改变等,导致心肌纤维化、心肌肥厚、心脏肥大、心力衰竭和心律失常。综述了糖尿病心肌病发病机制中研究较多的几条信号通路,探究各信号通路在糖尿病心肌病发生、发展过程中对心脏的保护(损伤)作用的相关研究进展。     

室性心律失常的基因诊疗

在一些发达国家,心脏骤停已成为最主要的死亡原因.快速性室性心律失常是导致心脏骤停最主要的原因,且快速性室性心律失常会增加结构性心脏病患者发病的风险.通过药物和器械治疗方法,存在较大的局限性.心脏电活动的细胞基础是动作电位.动作电位是由于时间和电压依赖性激活各种钠、钙和钾离子通道和泵产生的.心律失常机制包括折返,自律性异常和触发活动.折返是在组织水平发生的.异常的自动性和触发活动是细胞现象,能够存在于单个心肌细胞或细胞群.心律失常的发生就是上述电冲动传播从这个局部激动由细胞间传导至更多的心肌中.故研究人员提出开展基因治疗心律失常替代现有的治疗方法.在本文中,我们讨论应用基因治疗快速性室性心律失常的基本机制并总结方法.     

缺血后处理内源性心脏保护的研究进展

再灌注疗法是临床治疗心肌缺血最有效的措施,但会引起再灌注损伤,调动机体内源性保护机制可以减轻再灌注损伤,保护缺血心肌。缺血预处理（ischemic preconditioning,IPC）和后处理（ischemic postconditioning,I-postC）是缺血心脏有效的内源性保护现象,可以减轻缺血再灌注（ischemia／reperfusion,I／R）后心肌坏死与心肌功能障碍,减少恶性心律失常的发生。内源性心脏保护的机制主要是通过诱导触发因子释放,经多条细胞内信号转导途径的介导,作用于多种效应器,影响氧自由基产生、钙超载等I／R损伤的关键环节而发挥心肌细胞保护作用。特别是可以在缺血后实施的I-postC具有良好的临床应用前景。本文以I-postC为重点综述内源性心脏保护作用、机制及其临床应用现状。     

单相动作电位技术在猫在体心脏触发性活动研究中的应用

应用接触电极记录心脏单相动作电位(MAP)是80年代发展起来的新技术。MAP是心肌局部细胞群的电活动,它与单细胞跨膜动作电位(TAP)具有基本相同的形态、间期和复极化过程。自1985年开始,很多研究者将其用于在体心脏触发性活动的研究。触发性活动是近年来提出的心律失常发生机制的新概念,包括早期后去极化(EAD)、延时性     

缺血性心肌的电生理学变动

人体和动物心律失常的电生理学基础是近年来大力探索的课题。深入研究缺血性心肌的电生理学变动,能为阐明心肌梗塞所致的严重心律失常的起因提供理论依据。本文首先探讨了缺血对心室肌的影响,其中着重分析了缺血细胞的静息电位及动作电位、缺血心肌的激活延缓、兴奋性和不应期,以及讨论了缺血时TQST段移位的机制;论述了缺血对心室传导系统的影响和心肌缺血时的室颤阈;介绍了心肌缺血时的细胞环境和代谢。最后概要地指明了这一领域内有待今后研究的问题。     

FHFs在心律失常中作用及机制的研究进展

成纤维细胞生长因子同源性因子(fibroblast growth factor homologous factors,FHFs)作为一类特殊的成纤维细胞生长因子,因发现其不能分泌到细胞外且可以调节电压依赖性钠通道而倍受关注,先前的研究发现FHFs对神经系统具有重要影响并与多种神经系统疾病有关,最近的研究证明FHFs在心脏中也具有重要作用并可能与某些心律失常的发生相关。本文将通过综述FHFs在蛋白结构、心肌中的表达、对心肌钠、钙通道蛋白的调节、对心肌兴奋性和传导性的影响等方面来重点阐述FHFs在心律失常中的作用及其机制。     

活性氧诱导心律失常的分子生物学机制研究

心律失常特别是室性心律失常可能导致心源性猝死,已经成为临床上常见和重点问题。多种原因可能诱发心律失常如:冠状动脉粥样硬化性心脏病,瓣膜病,肥厚性心肌病等心脏源性病变,很多代谢性物质改变也可能增加心律失常的发生概率。近年发现活性氧可能是诱发各种心律失常的一个重要因素,活性氧不仅参与重要离子通道和转运受体的调控,同时本身也作为一个重要的第二信来调节一些关键酶的活性如:蛋白激酶A(PKA),蛋白激酶C(PKC),钙离子依赖性蛋白激酶II(CaMKII)。最近有研究发现长期的活性氧代谢紊乱可能引起细胞遗传物质如miRNA的改变,引起长期的心律失常如房颤。本文主要对活性氧导致心律失常的可能机制做一总结,为心律失常的防治提供一些可能潜在方向。     

Ferroptosis与糖尿病性心肌病

糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)是一种由长期糖尿病引起的心肌病，其发病不伴随高血压、冠心病等其他心脏危险因素，是糖尿病的一种常见临床并发症，由代谢紊乱引起，可产生心律失常和心力衰竭，严重时可导致死亡，并伴有微血管病变的广泛局灶性心肌细胞死亡。Ferroptosis是一种细胞程序性死亡方式，主要由氧化应激、铁代谢和脂质代谢异常等因素诱发。在DCM发病过程中，存在心肌细胞糖脂代谢异常，并伴随着氧化应激导致心肌细胞Ferroptosis。本文针对近些年来DCM Ferroptosis相关的研究，综述了Ferroptosis和DCM之间的关系以及可能的机制，为探究DCM发生机制和干预治疗提供一定的理论依据。     

室性心律失常相关神经机制的研究进展

室性心律失常是常见的心血管系统疾病,指起源于心室的心律紊乱,其发病率高,严重影响人类健康。目前认为,器质性与非器质性心脏病引发的室性心律失常与神经功能调节密切相关,特别是中枢神经的调节作用;心力衰竭及心肌梗死引起的心律失常与神经内分泌系统紊乱相关;脑损伤或应激创伤引起的室性心律失常与自主神经所控制的区域有关。室性心律失常的电风暴属于临床急性危重性症候群,可引起严重的血流动力学障碍,通常需要采取电复律或电除颤进行紧急治疗,而该症状的主要的促发因素被认为是过度兴奋的交感神经状态。随着研究和临床实践的不断深入,我们对室性心律失常的发生机制会形成更加系统的认识,这对疾病防治手段的完善具有积极的意义。     

microRNA与心脏疾病

microRNA是植物和动物基因组编码的小分子非编码RNA.这种高度保守、长21～25个碱基RNA分子通过与mRNA的3'非编码区结合来调控基因组表达.microRNA通过其转录后调控机制在胚胎发育、细胞增殖,细胞分化、细胞死亡及细胞凋亡中发挥调控作用.近期研究发现,microRNA的异常表达可导致心脏疾病的发生、发展.现对microRNA在心脏发育、心肌肥厚和心肌重构、心力衰竭和心律失常等过程中的作用进行综述.     

生物碱抗心律失常的作用及其分子机制

生物碱是广泛存在于生物体内尤其是天然植物中的碱性含氮有机化合物，部分生物碱具有抗心律失常、抗高血压、抗炎以及抗肿瘤等多种生理功能。心律失常是由心脏电生理活动紊乱引起的疾病，是心血管疾病高发病率和死亡率的主要原因，在世界范围内严重威胁人类生命健康。文中综述生物碱在抗心律失常中的作用和分子机制研究进展，并展望其开发应用前景。     

虚拟生理心脏模型及房颤机制研究进展

房颤是临床上最常见的持续性心律失常.揭示房颤的发病机制和病理生理过程是其诊断、预防、治疗、药物研发及临床设备设计的关键,而实验和临床只能呈现细胞或亚细胞的局部特性及房颤病症的宏观结果.随着生物信息技术、统计分析技术等的发展,运用多物理尺度的虚拟生理心脏模型,来实现宏观结果与微观机制相统一的研究方法备受关注.本文综述了离子通道、心肌细胞、心脏组织及器官等多尺度的虚拟生理心脏模型研究进展,探讨了近年来基于虚拟生理心脏模型的房颤机制研究以及房颤的治疗手段,提示了房颤研究的挑战和未来的发展方向.