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目的:房颤是心血管领域急待解决的课题,本研究希望探索既能够根治房颤又副作用小的有效治疗途径。既能够根治房颤又副作用小的有效治疗途径。房颤发生机制的研究表明:心房电重构和结构重构是房颤发生维持的主要原因,其中钙超载发挥重要作用,而心房肌细胞SERCA 2a表达不足是钙循环失衡的关键,本课题在制作稳定的动物房颤模型基础上,通过心脏特异性感染AVV9病毒载体,应用分子学方法转SERCA 2a基因对房颤心房肌细胞进行基因调补,观察SERCA2的蛋白表达,检测转基因前后房颤诱发率、应用膜片钳技术记录心房肌细胞的动作电位及其离散度、L-型钙电流,评估转SERCA 2a基因对房颤心房肌细胞电生理、病理生理的影响。评价转基因的病毒载体AAV9的安全性及转SERCA 2a基因治疗房颤的分子学机制,为房颤的机制研究和治疗提供理论依据和新的思路。本研究课题包括:(1)比较不同转染方式转导9型腺相关病毒介导肌浆网钙ATP酶基因的有效性和安全性。(2)研究AAV9-SERCA 2a基因转染对心房颤动物模型心房结构重构和电重构的影响。(3)研究AVV9-SERCA 2a基因转染后对急性房颤模型心肌细胞L-型钙电流影响。方法:本课题第一部分采用60只雄性SD大鼠根据基因转染方式不同,随机分为2组:心包腔注射组(IPI)、心肌注射组(IMI),各组再根据转染对象不同各分为三个亚组:AAV9-SERCA 2a-EGFP组、AAV9-EGFP组和生理盐水组。检测不同方法转染的有效性和安全性。本课题第二部分采用60只新西兰大白兔根据转染对象不同,随机分为4组,房颤组、转染荧光蛋白房颤组、转染SERCA 2a基因房颤组和对照组。转染后建立急性房颤模型。检测动物模型的、房颤诱发率测定、右心房有效不应期、SERCA 2a和LVDCCa1c蛋白表达情况。本课题第三部分采用9只新西兰大白兔根据转染对象不同,分为房颤组、转染SERCA 2a基因房颤组,对照组3个组。检测SERCA 2a基因转导对急性房颤模型L-型钙电流的影响。结果:本课题第一部分结果:1)SERCA 2a蛋白的WesternBlot结果心肌转染基因表达明显高于肝、肾,IPI组转染表达高于IMI组(P<0.01)。2)基因导入28d,IPI组大鼠心电图正常,观察时间内无心律失常发生,IMI组2只大鼠(其中转染NS组1只,转染AAV9-SERCA 2a-EGFP组1只)出现室性早搏。3)基因导入28d,各组大鼠转染AAV9-EGFP、AAV9-SERCA 2a-EGFP与转染NS相比,血液生化学指标AST、ALT、CRE、BUN差异无统计学意义。本课题第二部分结果:1)房颤组和转染荧光蛋白房颤组起搏4h后AERP150较起搏前及对照组缩短(P<0.05),随起搏时间延长呈进行性加重。AERP在AF组和rAAV9+EGFP+AF组间无明显差异(P>0.05),rAAV9+EGFP+SERCA 2a+AF组自起搏8h后AERP150较对照组缩短(P<0.05),起搏12h后AERP150较AF组和rAAV9+EGFP+AF组缩短程度减轻(P<0.05)2)与AF组相比,rAAV9+SERCA 2a+EGFP+AF组兔左右心房直径有一定程度的增大,但未达到统计差异(P>0.05),EF值明显降低,降低了32.56%,差异有统计学意义(P<0.05)。而rAAV9+EGFP+AF组各项参数与AF组相比并未显著改善(P>0.05)。本课题第三部分结果:房颤24h后,可见心房肌细胞L-型钙电流幅值和电流密度明显减小。房颤24h组转峰值电流密度比SERCA 2a基因组明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1)心肌注射法、尾静脉注射法及心包腔内注射法转导滴度AAV9-SERCA 2a基因28天时,实验大鼠无明显肝肾毒性和心功能损害,未引起炎性反应。两种转染方式均是安全有效的。IPI法在转染效率及副作用方面均优于IMI法。2)AAV9-SERCA 2a基因转染可明显改善急性房颤模型的心房肌结构重构和电重构。3)转SERCA 2a基因治疗可减少急性房颤模型心细胞钙超载,减少房颤对Ica-L的电流密度的影响,对防止心脏电重构具有积极的意义。本研究结果提示转SERCA 2a基因治疗可减少急性房颤模型心细胞钙超载,减少房颤对Ica-L的电流密度的影响,对防止心房电重构和机械重构具有积极的意义,从而减少了房颤的发生和维持,为发现房颤新的防治途径提供了有在益的探索。