双分子联合靶向改良心房基质的实验研究

心房颤动（简称房颤）是临床上最常见的心律失常,也是研究的热点和难点。目前房颤的治疗效果不尽人意，其治疗侧重于改善心房的电重构，却不够重视改善心房结构重构，或者基于改善心房结构重构的治疗方法与效果有限。本研究基于协同改善心房基质重构的思路，拟建立心房快速起搏模型，通过开胸手术完成心房外膜涂染携带有HERG-G628S的腺病毒，以期延长心房肌有效不应期和动作电位时程而改善心房快速起搏所致的电重构；另一方面，以同样的方法使心房高表达ACE2以期改善结构重构并探讨其分子机制；双基因联合干预协同改善心房电重构和结构重构而实现防治心房颤动的目的。本研究首次探讨了心房外膜涂染双基因改良心房基质的可行性和有效性，将为冠脉搭桥术、心脏瓣膜置换术等开胸术后房颤的预防提供重要借鉴意义，并随着微创胸外科技术的发展显示出良好的应用前景。

目的：本研究拟通过心外膜涂染ACE2基因的方法探讨其预防和改善心房快速起搏模型所致结构重构和电重构的影响及其分子机制。.方法：入选成年健康杂种犬28只，随机分为Sham组、AF-control组、AF-EGFP组和AF-ACE2组，每组7只。仅对照组、AF-EGFP组和AF-ACE2组实验犬接受心房快速起搏(450次/分)。2周后所有犬接受开胸手术和心外膜电生理研究，然后完成心外膜基因涂染。转染21天后行第二次心脏电生理检查后处死，取标本进行组织学和分子生物学研究。.结果：（i）心脏电生理检查结果显示过表达ACE2能降低房颤诱发率和缩短房颤持续时间。（ii）过表达ACE2导致AngII水平降低和Ang-(1-7)水平增加：与Sham组相比，AF-control组和AF-EGFP组AngII的表达水平显著高于Sham组和AF-ACE2组，Ang-(1-7)的表达水平较Sham组和AF-ACE2组更低。（iii）western blot结果显示过表达ACE2能显著降低p38MAPK、ERK1/2和p-ERK1/2等MAPKs的表达，增加负性调节的MAPKs磷酸酶MKP-1表达 (P <0.01)。（iv）天狼星染色显示过表达ACE2能明显改善心房快速起搏所致心肌纤维化，western blot和realtime RT-PCR结果均显示过表达ACE2降低胶原蛋白和促纤维化因子TGF-β1的表达（P<0.01）。（v）过表达ACE2能改善心房快速起搏所致的心房肌离子通道蛋白与缝隙连接重构：与Sham组相比，AF-control组和AF-EGFP组Cav1.2和Kv4.2的mRNA表达量均显著降低（P <0.01），Cx43蛋白表达明显降低，Cx40蛋白表达明显增加，而过表达ACE2能逆转上述改变。Cx43和Cx40的mRNA表达水平在AF-ACE2组和Sham组中显著低于AF-control组和AF-EGFP组。.结论：心房外膜转染ACE2可能通过调节RAS平衡向保护性效应方向移动，上调MKP-1表达同时抑制MAPK的激活，降低TGF-β1和胶原蛋白的表达，削弱心肌间质纤维化以及改善长期心房快速起搏所致的心肌离子通道蛋白与缝隙连接重构等机制改善心房结构，最终降低房颤诱发率和持续时间。