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心脏肥厚能够使猝死和恶性心律失常的发生率增高,这主要与其引起的电生理重塑有关。左心室的电生理重塑通常表现为动作电位时间(action potential duration,APD)延长,从而增加了复极的高度不均一性,容易发生折返,同时也增加了早后除极和延迟后除极的发生率。这其中涉及到许多离子通道的改变和内外向电流的平衡,例如瞬间外向K+电流(transient outward current,Ito),L-型钙电流(L type calcium current,Ica,l)等。除了细胞间存在的复极不均一性外,心室本身各心肌层之间就存在电生理异质性,主要表现为心外膜下心肌细胞的动作电位时间较心内膜相对要短,其原因是前者存在更高密度的Ito。这种电生理异质性造成的不应期紊乱就构成了发生折返性心律失常的基础,而这种不同区域心室壁的异质性在肥厚心肌中则更为明显。目前认为导致心室肥厚的很关键的分子基础就是钙调磷蛋白磷酸酶的激活。而钙调蛋白磷酸酶抑制剂则可以阻断压力负荷导致的心肌肥厚的发生,并且还能够减少心肌细胞的APD延长。钙调蛋白磷酸酶抑制剂对心脏肥厚的作用被认为是通过L-型钙通道介导的,而后者不但可以改变作为信号传导第二信使的Ca2+离子浓度,从而影响致肥厚信号通路的激活,而且也可以明显改变APD。钙调蛋白磷酸酶抑制剂还能够阻止Kv4.2相关的Ito通道降低,缩短肥厚心肌中的动作电位时间。实验发现动作电位时间延长,Ito减少,Ca2+内流,钙调蛋白磷酸酶激活同细胞生长之间存在着联系,而用钙离子拮抗剂-维拉帕米干预,则可以阻止这一过程的进展。近年来,我们研究了丹参酮对心肌肥厚的作用,结果发现丹参酮可以显著的逆转自发性高血压大鼠的心肌肥厚和血管紧张素Ⅱ引起的心肌细胞肥大,降低了左心室重量指数和心室细胞横径。而相关的研究证实丹参酮具有较强的Ca2+拮抗剂作用,能抑制钙内流。既然丹参酮既能够改变心肌细胞肥大,又具有强的钙离子拮抗剂作用。所以本实验主要是了解丹参酮对肥厚心肌的电生理异常是否有影响。[目的]研究丹参酮在抗心肌肥厚同时,是否对肥厚心肌中的电生理重塑也具有拈抗作用。另外还可以和将来的分子生物学研究相结合,观察丹参酮对心肌肥厚的干预是直接作用于致心肌肥厚某个通路,还是通过对心肌细胞中一些电流通道如L-型钙通道的作用间接的抗心肌肥厚打下实验基础。[方法]本实验拟通过膜片钳和胞内钙测定等技术,观察比较丹参酮和卡托普利对“一肾一夹”手术导致的肥厚心肌细胞膜上动作电位时间、L-型钙通道电流和胞内钙离子浓度、瞬间外向钾电流密度的影响,来阐明丹参酮预防心脏肥厚发生心律失常可能的电生理基础。[结果]肥厚心肌细胞较正常细胞存在更大的膜电容、明显增加的APD和Ica,l幅度以及细胞内钙浓度,同时肥厚心肌中的Ito电流幅度和密度都更低。丹参酮可以显著的缩短肥厚心肌细胞中存在的动作电位时间延长(P<0.001)、降低膜电容和Ica,l峰值幅度(P<0.001),但不影响Ica,l密度,并能够显著减少胞内钙离子浓度。丹参酮还使肥厚心肌细胞中的Ito电流密度和最大电流幅度明显的升高,和肥厚组之间存在显著性差异(P<0.05)。其对肥厚心肌电生理重构的作用效果和卡托普利相似。[结论]丹参酮在逆转心肌肥厚的同时,对其中发生的电生理异常也具有拮抗作用,通过减少L-型钙电流通道和恢复Ito钾通道活性,使复1期和平台期的时间缩短,从而进一步减轻了肥厚心肌细胞中存在的动作电位时间延长。同时也间接论证了为什么丹参酮能够减少心肌肥厚诱发的恶性心律失常的发生。