HCN4在心房颤动肺静脉电位形成中作用的研究

心房颤动（房颤）是临床常见的心律失常，严重威胁人类健康。近年来的研究表明，肺静脉电位是房颤发生与维持的重要因素之一，但其产生机制仍不清楚。本项目综合国内外的研究现状，以我们的前期研究结果为基础，提出了超极化环核苷酸门控通道4（HCN4）是房颤肺静脉电位形成的分子/电生理基础的假说。拟通过建立猪持续房颤模型，从细胞及整体水平上，利用分子生物学及电生理学技术，研究HCN4在肺静脉电位形成中的机制。并利用RNAi技术，探讨特异性沉默HCN4对肺静脉电位形成及房颤发生的影响。这些研究结果将促进对HCN4生物学功能的认识，有助于进一步阐明房颤发生和维持的机制，从而为更好的预防、治疗房颤提供理论依据和策略，是一项具有重要意义的研究。

【背景和目的】肺静脉电位是触发和维持心房颤动（房颤）的最主要因素，但肺静脉电位产生的机制不甚清楚。超极化激活环核苷酸门控通道(HCN4)是产生起搏电流的关键离子通道，本研究目的为评价HCN4在肺静脉电位产生中的作用。.【方法】将实验猪分为5个干预组（转染HCN4 腺病毒载体组[Ad-HCN4]、空腺病毒载体组[Ad-GFP]、转染慢病毒组、空慢病毒载体组和单纯快速心房起搏组[RAP]）和空白对照组，以观察房颤时HCN4通道表达、通道电流密度、肺静脉电位振幅和周长变化并评价特异性增强或抑制HCN4通道电流对肺静脉电位和房颤诱发的影响。.【结果】转染HCN4 腺病毒载体组（Ad-HCN4）、空腺病毒载体组（Ad-GFP）、转染慢病毒组、空慢病毒载体组和RAP 组：快速起搏6周房颤诱发率分别为90.9%、72.7%、18.2%、63.6%、90.0%， Ad-HCN4组房颤诱发比例显著高于转染慢病毒组。Ad-HCN4组肺静脉电位振幅显著高于转染慢病毒组，而肺静脉电位周长显著短于转染慢病毒组。各干预组肺静脉心肌细胞出现舒张期自动除极比例分别为（11/11、8/11、0/11、5/11、8/10），空白对照组为0/12，Ad-HCN4组显著高于空白对照组和转染慢病毒组。各干预组肺静脉HCN4电流密度（pA/pF）：-4.07 ± 0.82、-3.10±0.55、-0.21±0.19、-2.34±0.73、-3.35±0.74, 空白对照组为-0.85±0.32， Ad-HCN4组、Ad-GFP组、空慢病毒载体组和RAP 组均高于空白对照和转染慢病毒组，转染慢病毒组显著低于空白对照组。Ad-HCN组、Ad-GFP组、空慢病毒载体组和RAP组HCN4 mRNA表达和蛋白表达显著高于空白对照和转染慢病毒组。肺静脉心肌细胞形态改变比例在各干预组分别为8/11、5/11、1/11、5/11、 4/10，空白对照组为0/12，Ad-HCN组显著高于空白对照组和转染慢病毒组。.【结论】快速心房起搏猪房颤模型HCN4电流密度增加，特异性增强HCN4表达促进实验猪肺静脉细胞自动除极和房颤诱发，特异性沉默HCN4导致肺静脉细胞自动除极比例、房颤诱发率下降、肺静脉电位振幅下降、周长延长。提示HCN4可能是实验猪异常肺静脉电位形成和房颤发生的分子和电生理基础。