经颈静脉途径制备Beagle犬心脏记忆模型

杨 洋，林加锋，官学强，陈 鹏，李 嘉，季亢挺，唐疾飞，杨鹏麟，李岳春

(温州医学院附属第二医院心内科，温州 325000)

经颈静脉途径制备Beagle犬心脏记忆模型

杨 洋，林加锋，官学强，陈 鹏，李 嘉，季亢挺，唐疾飞，杨鹏麟，李岳春

(温州医学院附属第二医院心内科，温州 325000)

目的 经颈静脉途径应用心室起搏的方法制备心脏记忆犬模型。方法 8只普通级成年健康Beagle犬经腹腔麻醉后，Seldinger’s法穿刺颈外静脉成功后送入心内膜起搏电极，将电极头端固定于右室心尖部，近端连接于脉冲发生器。起搏频率设置较犬窦性心律时的基础心率快15%，保证起搏器连续起搏。结果 连续起搏1周后所有动物均成功制备为心脏记忆模型。建模后犬的心率、呼吸、体重与建模前比较，无明显改变;所有模型组犬起搏前心电图均为窦性心律，起搏1周后出现心脏T波记忆，在下壁导联以及胸前导联均出现T波倒置，停止起搏后，心脏T波记忆逐渐消失;模型组犬与正常组犬心肌病理相比，无明显改变。结论 经颈静脉途径应用心室起搏法建立心脏记忆犬模型的方法，具有手术简单，创伤小，诱发方式与临床相似等优点，为深入展开心脏记忆的机制研究奠定基础。

Beagle犬;心脏记忆;起搏;模型，动物

心脏记忆(cardiac memory)是指经历一定时间的异常心室激动后，恢复正常窦性激动时，心电图上T波仍与异常心室激动时的QRS波方向一致［1］。这种异常激动目前发现包括心室起搏、完全性左束支传导阻滞、心室预激以及室性心动过速。心脏记忆在临床上有着重要价值［2］:它与心肌缺血时ST-T改变极其相似，两者极易混淆，容易造成临床误诊;心脏记忆不仅可由心室起搏诱发，而且室速或室颤等恶性心律失常也可引起，因而对心脏记忆的研究可能有助于揭示室速或室颤的发病机制;它可以改变离子通道功能，从而可能影响抗心律失常药物作用的靶点，进而加强或者抑制抗心律失常药物的疗效。为了更好地开展关于心脏记忆的基础与临床研究，我们经颈静脉途径成功制备了犬心脏记忆模型。

1 材料和方法

1.1 实验动物

普通级成年健康Beagle犬12只，雌雄不拘，购于南京亚东实验动物研究中心［SCXK(苏)2007-0013］。将动物随机分为2组:模型组8只 (体重16.5±2.2 kg)，其中雄性7只，雌性1只;正常组4只(体重16.1±2.0 kg)，其中雄性3只，雌性1只。饲养于温州医学院实验动物中心普通动物房，不锈钢笼单只饲养，室温 21℃ ±5℃，相对湿度55% ±15%。以实验动物颗粒饲料 (由北京科澳协力饲料有限公司提供，批号:091204)喂养，灭菌自来水自由饮用。

1.2 实验设备和药品

戊巴比妥钠(上海西塘生物科技有限公司，批号:20080615)，永久起搏器电极(Medtronic，USA)，永久动物起搏器(AHMSIC，USA)，C型臂心血管造影机(Siemens，Germany)，数字式十二道心电图机(SE-1200 Express，深圳理邦精密仪器有限公司)，起搏器程控仪(ST JUDE，USA)。

1.3 动物麻醉、血管穿刺及电极放置

将戊巴比妥钠配制成3%浓度，按照30 mg/Kg剂量腹腔内注射进行麻醉。麻醉成功后，对犬项背部、胸部进行备皮。随后送入介入导管室，将犬仰卧位固定在导管床上，背部垫参考电极板。常规消毒铺巾，于犬右侧颈部小切口分离暴露颈外静脉，Seldinger’s法穿刺成功后依次送入导引钢丝、血管鞘及永久起搏器电极。在X线透视指导下，将电极头端固定于犬右室心尖部(图1)，然后缝扎电极导线的出血管端。

图1 制备心脏记忆犬模型时在右心室心尖部植入起搏电极导线Fig.1 Pacemaker lead positioned at right ventricular apex for preparing cardiac memory canine model

1.4 心脏记忆犬模型的制备

在犬项背部横切口制作囊袋，植入脉冲发生器，经皮下隧道与起搏电极连接。使用程控仪将起搏器程控为VVO模式，起搏频率设置要较犬窦性心律时的基础心率快15%，输出电压3.0～5.0 V，脉宽0.3～0.5 ms，保证起搏器连续起搏。心电图确认起搏良好(图2)，再次透视确认起搏电极位置，随即缝合各切口，缝合后贴上无菌敷贴。所有手术过程均遵守无菌手术原则。手术结束后送回动物房进行饲养，术后每日监测犬的呼吸、心率、食欲、精神状态。术后3 d每天使用青霉素针160万U肌肉注射预防感染。连续不间断起搏1周后，使用程控仪停止起搏恢复窦性心律，心电图确认心脏记忆模型是否成功。若成功，停止起搏，观测心脏记忆持续时间。若未成功，继续起搏1周，直到成功为止，成功后停止起搏，观测心脏记忆持续时间。

1.5 心脏记忆犬心电图T波变化

分别于术前、术后即刻、起搏1周后、停止起搏后的第1天至第60天行体表心电图检查，监测并记录心电图上 T波的变化。心电图同步记录Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、aVR、aVL、aVF、V1、V2、V3 共 9 个导联。V1、V2、V3导联分别放在左侧胸骨旁线第4肋间、左侧锁骨中线第4肋间、以及左侧腋前线第4肋间。

1.6 心脏记忆犬心脏的病理变化

术后1周心脏记忆模型成功后，采用急性失血法处死模型犬2只，留取右室心尖部心肌，10%甲醛固定后石蜡包埋、切片、HE染色，镜下观察组织病理改变。停止起搏直至心脏记忆现象消失后，处死所有犬(共6只)，同前方法制作病理切片。正常组犬心脏病理标本作为对照。

图2 犬起搏心电图Fig.2 Canine ECG during ventricular pacing

2 结果

手术组全部8只犬均在心室起搏1周后成功建立心脏记忆模型，建模成功率100%。

2.1 模型组犬的一般情况

犬植入起搏器后一般精神状态和正常组比较无明显改变，饲养过程中食欲、活动量、对刺激反应能力均未见有明显变化。模型组犬建模1周后的心率、呼吸、体重与建模前比较，无明显改变(表1)。

表1 建模前后犬的心率、呼吸、体重的变化(±s)Tab.1Changes of heart rate，respiration rate and body weigh before and after ventricular pacing(VP)(±s)

表1 建模前后犬的心率、呼吸、体重的变化(±s)Tab.1Changes of heart rate，respiration rate and body weigh before and after ventricular pacing(VP)(±s)

时间Time n 心率Heart rate(bpm)呼吸Respiration rate(bpm)体重Body weight(kg)128±22 24±8 16.5±2.2建模1周后(1 week after VP)建模前(Before VP)8 8 132±25 26±9 16.9±2.3

2.2 心电图T波的变化

所有模型组犬起搏前心电图均为窦性心律(图3)，1周后出现心脏T波记忆现象(图4)，在下壁导联Ⅱ、Ⅲ、aVF、以及胸前 V1、V2、V3导联均出现 T波倒置，上述导联与起搏心电图(图2)QRS主波方向一致，表明心脏记忆模型制备成功。停止起搏后，心脏T波记忆逐渐消失，以胸前导联恢复(T波直立)较快，平均时间7±2 d，下壁导联恢复最慢，平均需要31±6 d。

2.3 病理检查

心脏记忆模型犬心肌病理检查发现，与正常组相比未见心肌细胞增大、肿胀、坏死，未见炎症细胞浸润或心肌纤维化等表现(图5，见彩插6)，基本与正常组心肌病理表现一致。

3 讨论

目前国际上关于心脏记忆机制的基础研究已经开始，最近心血管权威杂志如 Circulation、Heart Rhythm等［3－5］相继报导和评论了有关进展，心脏记忆的研究越来越受到重视，显然已经成为心脏电生理研究的热点与难点。近年来我们对心脏记忆现象也进行了一系列的临床研究［6－8］，但缺乏关于心脏记忆的基础研究。因此，在国内开展心脏记忆动物模型的研究显得尤为重要。

我们课题组通过心室起搏法首次在国内成功建立心脏记忆犬模型。目前国外报道也是采用心室起搏法改变心室激动顺序，诱发心脏记忆［3，5，9］。但这些模型的制备是采用开胸手术后暴露心脏，将起搏电极缝合于左心室外膜，然后采用心室起搏法建模。这种方法对犬创伤大，手术死亡率相对较高，而且手术时间较长，更为重要的是，这种经开胸手术方法诱发心脏记忆的方式，和临床上完全不同。而我们另辟蹊径，采用经颈静脉途径植入起搏电极，将电极固定于心内膜，整个植入过程与临床操作类似，不但手术创伤小和安全性好，而且过程相对简单。这种诱发心脏记忆的方式，和临床极为相似。因此，我们经颈静脉途径制备心脏记忆模型，相比国外开胸手术的方式，有更大优越性。我们模型的制备，需要注意的重要问题:1)起搏器电极的植入需要动作轻柔，以免造成心脏穿孔和心包填塞，导致动物死亡;2)整个手术过程需要做到无菌操作，以免造成起搏器囊袋感染、败血症，而导致动物死亡;3)永久起搏器的下限频率设置，必须要比动物自身心率快15%，保证起搏器连续起搏。

图3 犬起搏前(窦性心律)心电图Fig.3 Canine ECG during sinus rhythm

图4 犬起搏1周后停止起搏恢复窦性心律时的心电图Fig.4 Canine ECG during sinus rhythm

心脏记忆是1982年由 Rosenbaum等［10］正式命名的。他们发现对人心脏施加心室起搏刺激一段时间后，若停止刺激，恢复为正常窦性节律，在心电图上T波仍与起搏刺激时QRS波方向接近。于是在正常情况下出现T波与QRS波反向的现象，而且这种现象在维持一段时间才会消失。心脏记忆具有“累积”和“记忆”特点［11］。“累积”是指某种异常心室激动顺序要反复进行一定时间后，T波方向才被调整;“记忆”是指T波方向调整的结果能保持到原来异常心室激动顺序不复存在以后的一段时间中。在我们的模型中，所有犬在起搏1周后，即“累积”1周后，心电图上 T波方向均被调整，在下壁及胸前导联T波变成与原来方向相反。停止起搏后，所有模型犬心电图上T波“记忆”的维持时间平均为31±6 d。同时，我们研究发现，心脏记忆模型犬的心肌病理与正常犬无明显不同，这与国外研究结果相同［11］。关于T波记忆的机制，目前尚未完全明确。国外初步研究［3－5，9，12］发现可能与瞬时外向 K+离子Ito电流、L型 Ca2+通道、电机械反馈，以及可能卷入了新的基因转录和蛋白分子合成有关，而与心脏的组织病理学改变无关。

总之，本研究经颈静脉途径采用心室起搏法成功建立心脏记忆犬模型，为深入展开心脏记忆的机制研究奠定基础。该模型具有手术简单，创伤小，诱发方式与临床更为相似等优点，值得推广。

［1］Shvilkin A，Danilo P Jr，Wang J，et al.Evolution and resolution of long-term cardiac memory［J］.Circulation，1998，97(18):1810–1817.

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［5］Kooshkabadi M，Whalen P，Yoo D，et al.Stretch-activated receptors mediate cardiac memory［J］. Pacing Clin Electrophysiol，2009，32(3):330–335.

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［7］林加锋，杨鹏麟，林佳选，等.心室异常除极顺序与电张调整性T波的相关性研究［J］.心电学杂志，2007，25(4):197–202.

［8］林加锋，林佳选，兰华仙，等.不同部位心室预激致电张调整性 T波的比较 ［J］.心电学杂志，2008，27(2):127－130.

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［12］Rosenl MR， Cohen IS.Cardiac memory:new insights into molecular mechanisms［J］.J Physiol，2006，570(2):209–218.

Model Establishment of Cardiac Memory Using Pacing via External Jugular Vein in Beagle Dog

YANG Yang，LIN Jia-feng，GUAN Xue-qiang，CHEN Peng，LI Jia，JI Kang-ting，TANG Ji-fei，YANG Peng-lin，LI Yue-chun
(Department of Cardiology，Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College，Wenzhou，Zhejiang 325000，China)

Objective To establish a canine model of cardiac memory using ventricular pacing via external jugular vein.Methods Eight healthy adult Beagle dogs were anesthetized with pentobarbital.After successfully punctured into the external jugular vein puncture through seldinger’s technique，a pacing lead was implanted on right ventricular apex.The ventricular lead was connected to a pulse generator.Ventricular pacing was instituted at a rate 15%faster than that of the animal’s sinus rhythm，so as to ensure the heart beats pacing ventricularly.Results The cardiac memory model was successfully established.There were no significant differences in heart rate，respiration rate，and body weight between before and after ventricular pacing.The ECGs showed progressive deep T waves inversion in leadsⅡ，Ⅲ，aVF，V1，V2 and V3 during sinus rhythm one week after ventricular pacing.No difference in myocardial hispathology was found between the cardiac memory model group and normal group.Conclusion Using ventricular pacing via external jugular vein is an ideal method to establish cardiac memory model.

Beagle dog;Cardiac memory;Pacing;Model，animal

R541.7

B

1671-7856(2010)07-0072-05

2010-03-02

图5 心脏记忆模型犬的病理改变(HEx100)
Fig.5 Representative myocardial hispathology in the cardiac memory group (HEx100)

浙江省科技厅基金项目(编号:2008F80011)。

杨洋(1980－)，男，硕士，主要从事心脏电生理的基础研究。E-mail:yangyangwuhu@sina.com

李岳春。E-mail:liyuechun1980@sina.com