劉愛波 吳新華*
(大理學院附屬醫院,云南 大理 671000)
室性心律失常(VA)是心肌梗死(MI)后的嚴重并發癥,常可導致血流動力學紊亂,甚至引起心臟性猝死,積極治療VA對患者的預后有重要意義。目前臨床現有的4大類抗心律失常藥物,對VA的治療效果并不十分理想,而新藥的研究開發進展緩慢,其原因是人們對VA發生機制的認識仍有限,揭示VA的深層機制、尋找新的作用靶點,是研究開發抗心律失常藥物的關鍵點。近年來關于VA發生機制的研究,取得了很大的進展,電重構、神經重構、細胞因子和基因表達,都對MI后VA的發生有著重要的作用,本文對MI后VA發生機制的新進展做一個綜述。
心律失常的發生通常是由心臟電活動的異常造成的。心臟的電活動是由離子通道和膜蛋白控制的。MI后心肌細胞缺血缺氧,可導致心肌細胞膜上離子通道的活動異常,從而形成電重構,引起心律失常的發生。Danik等[1]利用基因工程小鼠研究發現:條件性敲除小鼠縫隙連接蛋白43(Cx43)基因后,其Cx43表達下降到能使其傳導速度減慢為對照組的50%時,才能增加其誘導產生VA的易感性,反之(未到對照組的50%)則不能誘導產生VA。該研究提示了Cx43表達下降的程度,對誘導VA的發生具有重要的影響。因此,MI后心肌細胞之間Cx43分布的改變,引起的心室電重構,是導致MI后出現VA的原因之一。
Cao等(2000年)研究發現,MI后可以導致梗死區交感神經出現再分布和超分布的現象,稱為“交感神經重構”。并且,還發現MI后心肌梗死區及其周圍神經纖維迅速消失,4天出現再生,3個月內神經再生最明顯。有研究表明[2],在小鼠的MI模型中,研究了交感神經生長的空間分布情況,以及隨時間的變化情況,AIM后3個小時內生長相關蛋白-43(GAP43,為神經萌芽的標志)陽性神經纖維密度開始增加,1周左右神經生長最明顯,2個月后開始下降。GAP43陽性神經纖維分布,在心臟中是不均勻的,正常對照小鼠的心外膜比心內膜有更多的GAP43陽性神經纖維,而且MI后誘導的神經生長,在心外膜中更加明顯,梗死周邊區的GAP43陽性神經纖維也比梗死邊遠區更多。此外,酪氨酸羥化酶(TH,為交感神經的標志)陽性神經纖維密度也增高,與GAP43陽性神經纖維分布基本一致。因此,可以說明MI后存在交感神經重構的現象。目前已證實,β受體阻滯劑能夠改善心臟交感神經重構,減少VA的發生。綜上所述,MI后存在交感神經重構,而神經重構促進VA的發生。
AMI是急性炎癥過程,C反應蛋白(CRP)是一項反映機體炎癥反應的敏感指標,而炎癥反應可能是誘發心律失常的原因。CRP可活化單核細胞和粒細胞的CRP受體,通過直接(浸潤、聚集)或者間接作用產生腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、內皮素(ET)等細胞因子。
由病變心肌所釋放,可介導心肌缺血性損害及心律失常發生的病理過程。Horkay F等(2000年)研究發現,ET有致心律失常性,第一個內皮素受體拮抗劑bosentan,可阻斷ET受體以對抗心律失常,在貓及大鼠結扎冠狀動脈前降支模型中,反義寡核苷酸及內皮素拮抗劑BQ610,可以劑量依賴性抑制室性心動過速(VT)及心室顫動(VF)。AIM后ET增多,可發生VA,ETA拮抗劑BQ123,可以抑制心梗后,24h內的VT/VF發生,并降低梗死心臟各位點間的復極差異[3]。
是人體主要的致炎性細胞因子,它主要由巨噬細胞分泌,心肌組織自身也能表達一定量的TNF-α,尤其在心肌缺血后表達增加。1999年,Fernan-Cobo等研究發現心臟Cx43的表達受炎癥因子調控,TNF-a通過下調Cx43基因啟動子的活性,而引起Cx43的表達減少。MI后常出現嚴重的VA,研究[4]發現,AIM患者血漿TNF-α水平與VA發生呈正相關,在MI早期心肌組織中,能檢測到TNF-α的表達,并驗證了TNF-α 能引起體外大鼠心臟VA的發生。TNF拮抗劑可特異性地與TNF-α結合,阻斷其與細胞表面的TNF-R相結合,從而減少或抑制TNF-α發揮生物學效應。有研究[5]發現,TNF拮抗劑能明顯降低大鼠,AIM后VA的發生。近期有研究進一步表明,大鼠AIM時,心肌表達的TNF-a能促進VA的發生[6]。
4.1 microRNA (miRNA)
是調節基因表達的關鍵因子。動物實驗證明,miRNA-1(miR-1)和miRNA-133 (miR-133) 在心肌組織表達量最為豐富,能夠調節心肌的增殖和分化,miR-1的表達增加或者miR-133的表達減少能促使細胞凋亡,反之,促進細胞的生長,并且影響心肌細胞的傳導[7],故與各種心律失常的發生關系密切。研究發現,MI后在梗死組織發現miR-1的表達增高,容易導致心律失常的發生[8]。
4.2 Yang等[9]發現,冠心病患者miR-l表達水平比正常人高2.8倍。應用大鼠實驗性心肌缺血模型,12h后缺血區miR-1表達量,比正常對照組高2.6倍,而非缺血區卻沒有變化,在正常大鼠心臟中,過度表達miR-l,可以增高心律失常的發生率。因此,miR-1有望成為調控心律失常的新靶點,應用在體轉染技術,將miR-1特異性反義寡聚(脫氧) 核苷酸(AMO-1)導入缺血心肌時,能逆轉miR-1的抑制作用,增加GJA1和KCNJ2的表達,從而減少心律失常的發生[9]。由此可知,miR-1在MI后心肌中表達增高,與VA的發生可能有關。
MI后VA的發生是多種結構共同參與的結果,但電重構是VA發生和維持的基礎,而神經重構、細胞因子和基因表達的改變,能夠促使VA的發生。明確VA的發生機制,能夠給VA的治療提供方向,能夠給抗室性心律失常藥物的開發提供切入點。尤其近年來,在miRNA 的發現,為心律失常發生的分子機制,提出了一個新的觀點,可以通過調節miRNA的表達,來治療多種心肌疾病,為心律失常的治療靶點,打開了新的窗口,將為開發新的抗心律失常藥物提供切入點。
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