晚钠电流抑制剂雷诺嗪对犬急性心房电重构的影响

李金银，杨威，吕媛媛，赵瑞毓，乾叶子，韩红彦

作者单位：武汉科技大学附属天佑医院心内科，湖北 武汉 430064

房颤（atrial fibrillation）系临床中最常见的一种心律失常，近年其发病机制的研究很多，包括心房纤维化、心肌细胞损伤、电重构、心房扩张、血栓前状态等，其中电重构是房颤发生和维持的基础［1-3］，临床上晚钠电流抑制剂雷诺嗪可抑制房颤的发生，但雷诺嗪对心房电重构的影响及不同剂量对房颤抑制的作用目前尚不清楚。本研究自2017年6月至2018年6月采用犬来观察不同剂量雷诺嗪对心房电重构的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物选择犬通过6 h快速心房起搏（6 h-RAP）构建急性心房电重构心房颤动模型，所选犬均为健康成年杂种犬，共24 只（体质量范围为14～23 kg），均由武汉大学人民医院动物中心提供（动物房饲养条件为普通级）。3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉后，气管插管机械通气，持续记录肢体导联心电图。实验过程中，空调室温控制在25～30°C，维持犬的正常体温。分离一侧股动、静脉，分别置入鞘管，动脉接压力转换器持续记录动脉血压，静脉通道持续滴注生理盐水，每小时末追加戊巴比妥2 mg/kg。经双侧第4 肋间开胸，剪开心包吊篮，充分暴露心脏。缝制双极自制电极于右心房（RA）、右心耳（RAA）、左心房（LA）、左心耳（LAA）及四条肺静脉（图1）［4］。心电、血压信号均接入多导电生理记录系统（Lead7 000，四川锦江电子公司）记录和分析。24只犬在左心耳快速起搏6 h（1 200次/分，2倍舒张阈值，脉宽2 ms）。快速起搏采用SEN-7103 型电刺激仪（日本Nihon Kohden 公司）发放。在6 h 起搏前后分别测定各部位的ERP和房颤诱发性。

图1 各部位缝制电极导管示意图：RSPV为右上肺静脉；RIPV为右下肺静脉；LSPV为左上肺静脉；LIPV为左下肺静脉；SVC为上腔静脉；IVC为下腔静脉；RA为右心房；LA为左心房；RAA为右心耳；LAA为左心耳；LOM为Marshall韧带

1.2 实验分组和设计

1.2.1 分组 采用随机数字表法将24 只犬随机分为四组（每组6 只），其中一组6 h-RAP 后仅给予生理盐水4 mL作为对照组；其他三组6 h-RAP后分别将不同剂量雷诺嗪溶入4 mL生理盐水作为实验组，其中低、中、高剂量组雷诺嗪剂量分别为2.4、4.8、9.6 mg/kg；4 组分别计算基础状态下、6 h-RAP 后犬心率、血压及心房、肺静脉的有效不应期（ERP）、房颤诱发率、房颤持续时间。三个不同剂量实验组和对照组分别进行上述所测指标组间比较。

1.2.2 心房急性电重构模型的构建 6 h-RAP的方法建立房颤动物模型：采用高频电生理刺激仪（Grass，美国Astro-Med公司）于左心耳快速起搏，频率20 Hz，脉宽1 ms，电压为2 倍起搏阈值快速起搏持续6 h［5-9］。每2小时末重新测量起搏阈值，以调整下一个小时快速起搏的刺激强度。房颤定义为持续5 s 以上的快速而不规则的心房激动（＞500 次/分）伴不规则的房室传导［10］。

1.2.3 给药 雷诺嗪采购于大连美仑生物技术有限公司，生产批号N0701A，规格：1 g，分别以2.4、4.8、9.6 mg/kg 静脉注射，该药物计量梯度按照人的口服剂量换算而来（按药理实验方法学中人和动物间体表面积折算的等效剂量比率表求得）每次注射后持续约30 min后开始测电生理指标［11-12］。

1.2.4 电生理指标的测定（1）采用S1S2程序刺激监测ERP：设置S1S1 为250 ms，S1S2 为180 ms、10 ms步长依次递减，当接近ERP时以2 ms步长依次递减至S2 不能引起心房应激的最长S1S2 值即为ERP；（2）房颤诱发率：S1S1 刺激：分别在LA、LAA、RA、RAA 和肺静脉各段不同部位行猝发刺激，刺激周长S1S1 为100 ms，刺激电压为2 倍的舒张期阈值，刺激脉宽为0.5 ms，每个部位刺激3 次，每次持续30 s，观察房颤的诱发情况，诱发成功次数与总诱发次数之比为诱发率。

1.2.5 终止房颤 若房颤发作时间超过5 min，不能自行终止，即实施人为干预。终止方法：电转复。

1.3 统计学方法所有数据均采用表示，资料均输入计算机，采用SPSS 10.0 统计软件做t检验和方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

24只犬实验过程中血压、呼吸、心率稳定，起搏过程中未发生心力衰竭等并发症，顺利完成实验。

6 h-RAP 构建急性心房电重构模型后对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组心内电图（左心耳，LAA）的典型心房电位，表明雷诺嗪可以明显延长房颤周长（图2）。

图2 各组间左心耳心房电位：A为对照组，B为低剂量组，C为中剂量组，D为高剂量组

6 h-RAP 构建急性心房电重构模型后，测对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组在体表心电图标II 导联及心内LAA、RA 位点房颤诱发后的持续时间，对照组房颤在持续约（11.2±5.1）s后自行转复为窦性心律，低剂量组在持续约（10.4±5.3）s后自行转复为窦性心律，中剂量组在持续约（7.3±2.5）s 后自行转复为窦性心律，高剂量组在持续约（6.7±1.0）s后自行转复为窦性心律（图3）。通过三个剂量组与对照组比较可以发现，三个剂量组较对照组的房颤持续时间呈下降趋势但差异无统计学意义（P＞0.05），三个剂量组间对比可以发现房颤持续时间同剂量呈反比但差异无统计学意义（F＝1.95，P＝0.154）（图4）。

对照组在LA、LAA、LIPV、LSPV、RA、RAA、RIPV、RSPV 每个点分别刺激3 次，其房颤诱发率为74.3%，低剂量组诱发率为53.5%，中剂量组诱发率为41.7%，高剂量组诱发率为34.0%，三个实验组分别较对照组的诱发率降低有统计学意义（P＜0.05），低剂量组、中剂量组、高剂量组随着雷诺嗪剂量的增加其诱发率显著减小（χ2＝53.25，P＜0.05）（图5）。诱发率的测量时发现，LAA 作为造模刺激点电重构较明显，房颤波较密集，诱发成功率较其他点明显增高。随剂量的变化三组间的诱发率在LAA 点也明显减低，分别为：88.9%；72.2%；44.4%。

图3 不同雷诺嗪剂量的各组间房颤持续时间示意图：A为对照组，B为低剂量组，C为中剂量组，D为高剂量组

图4 不同雷诺嗪剂量的各组房颤持续时间均值的比较

图5 不同雷诺嗪剂量的各组间房颤诱发率比较

三个剂量组在LA、LSPV、LIPV、RA、RAA、RSPV、RIPV 各位点ERP 较对照组ERP 均有明显延长，差异有统计学意义（均P＜0.05）；三个剂量组中的各位点所测ERP有延长趋势，各组间ERP随剂量增加而延长，差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。以LAA为例：与对照组相比，低剂量组［（105±14）ms比（78±13）ms；P＜0.05）］；中剂量组［（113±11）ms 比（78±13）ms；P＜0.05）］；高剂量组［（116±17）ms 比（78±13）ms；P＜0.05）］。

3 讨论

房颤系临床最常见的一种心律失常，近年对其发病机制研究［1］很多，其中钠通道电流研究日益受到人们重视，多项研究表明持续性房颤的自我发展与心房多种离子通道电流及基因改变引起的电重构有关，其主要表现为心房有效不应期进行性缩短和心房传导速度（Conduction velocity，CV）下降。钠通道电流（Sodium channel current，INa）是决定传导速度的关键因素。

房颤发生发展受钠离子通道电流改变影响，其中晚钠电流（Late sodium current，INaL）可能起到重要作用。INaL是指在生理条件下，细胞膜钠通道开放的瞬间迅速失活，形成钠电流（INa）峰值的同时，由于一小部分钠离子通道仍然有活性，或者失活速度较慢，或重新开放，在动作电位平台期形成的一小部分钠内向电流，电流幅度约为峰钠电流幅度的1%，持续约几百毫秒［13-16］。房颤受钠离子通道机制影响可能是INaL增加导致钠通道处于失活状态［17］，这就抑制了钠钙交换体（Na/Ca exchanger，NCX）活动导致细胞内钙离子超载［18］，最终导致心肌细胞的电-机械紊乱。

雷诺嗪作为抗心律失常药物目前发现其抗心律失常可能机制是通过对钠通道、钾通道的抑制选择性延长心房有效不应期（AERP）［18-20］。在抑制钠通道机制上，研究发现其对INaL的效力较峰INa高达38倍［21］，因此其主要电生理机制是对INaL抑制。

本实验通过对左心耳高频刺激（1 200次/分）行快速起搏6h，随着起搏时间的延长，心房和肺静脉各部位ERP 均所短（P＜0.05）（表1），差异有统计学意义，ERP 逐渐缩短符合心房电重构模型的电生理特点。实验中测量诱发率时发现，LAA作为造模刺激点电重构较明显，房颤波较密集，诱发成功率较其他点明显增高。我们认为可能是LAA 作为造模刺激点，直接受高频电生理刺激，局部发生急性电重构比较明显。实验组给予不同剂量的晚钠电流抑制剂—雷诺嗪，观察其心房及肺静脉各位点的ERP、房颤诱发率、持续时间与对照组变化，结果表明实验组各位点ERP均明显延长，房颤诱发率均降低，差异有统计学意义（P＜0.05）；房颤持续时间呈下降趋势但差异无统计学意义（P＞0.05）。通过犬实验，我们发现雷诺嗪组与对照组比较，可以延长心房电重构模型的ERP，缩短房颤持续时间，降低房颤诱发率，且随剂量的增加效应增加，可见雷诺嗪可以明显改善犬心房电重构，其抑制晚钠电流通道作用减弱晚钠电流可能是影响房颤发生发展的重要机制。

表1 在不同点心房和肺静脉各位点的有效不应期比较/（ms，）

表1 在不同点心房和肺静脉各位点的有效不应期比较/（ms，）

注：LA为左心房；LAA为左心耳；LSPV为左上肺静脉；LIPV为左下肺静脉；RA为右心房；RAA为右心耳；RSPV为右上肺静脉；RIPV为右下肺静脉；低剂量组与对照组相比，aP＜0.05；中剂量组与对照组相比，bP＜0.05；高剂量组与对照组相比，cP＜0.05

综上所述，晚钠电流抑制剂通过减弱晚钠电流改善犬急性心房电重构，可见晚钠电流参与着房颤的电活动过程，因此我们团队认为，心房晚钠电流可能是房颤发生的重要机制，晚钠电流研究为阐明房颤的发生和发病机制提供一定的实验依据和研究方向，为房颤的治疗提供新的思路，目前我们团队正在运用膜片钳技术研究房颤发生发展过程中心房细胞晚钠电流变化，以进一步阐述这一机制。