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        犬竇房結(jié)功能與年齡相關(guān)性研究

        2015-03-05 05:53:30鄧松柏梁曉芳丁玲新譚憲華
        重慶醫(yī)學(xué) 2015年17期
        關(guān)鍵詞:竇房結(jié)年齡功能

        李 強(qiáng),鄧松柏,佘 強(qiáng)△,梁曉芳,丁玲新,譚憲華

        (1.重慶市南川區(qū)人民醫(yī)院心內(nèi)科 408400;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心內(nèi)科 400010)

        竇房結(jié)在心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)中自律性最高,是正常心臟電活動的起搏點(diǎn)。竇房結(jié)起搏細(xì)胞自律性地產(chǎn)生動作電位并經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)到達(dá)心肌細(xì)胞而控制心臟的節(jié)律性收縮。病態(tài)竇房結(jié)綜合征(sick sinus syndrome,SSS)是指由于竇房結(jié)及其鄰近組織病變引起竇房結(jié)起搏功能和(或)竇房傳導(dǎo)功能障礙,從而引起一系列心律失常及臨床癥狀的一組綜合征。臨床研究表明SSS的發(fā)病率隨著年齡的增加而增加,并以老年人群為甚[1]。目前研究發(fā)現(xiàn)竇房結(jié)功能呈增齡性遞減與竇房結(jié)的重構(gòu)相關(guān)[2-3]。本研究通過觀察不同年齡組犬的竇房結(jié)功能及組織學(xué)的變化來探討竇房結(jié)功能增齡性減退的可能機(jī)制。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)動物 雌雄不拘的健康雜交犬共12只,幼年組(1~3個月齡)、成年組(2~5歲)和老年組(8~10歲)各4只(1~25kg,n=4)。實(shí)驗(yàn)過程中對動物的飼養(yǎng)及取材均遵守實(shí)驗(yàn)動物管理與保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。采用LEAD2000B 多道電生理記錄儀(四川錦江通用實(shí)業(yè)有限公司)測定犬的竇房結(jié)功能。

        1.2 竇房結(jié)功能的測定 以3% 戊巴比妥鈉按30mg/kg經(jīng)腹腔注射。經(jīng)頸靜脈插管置鞘,將6F 四極電極導(dǎo)管尖端朝向右側(cè)進(jìn)入心腔,根據(jù)心內(nèi)電生理圖來調(diào)整導(dǎo)管的位置,當(dāng)心內(nèi)電生理圖顯示A 波明顯時可有效刺激。固有心率(intrinsic heart rate,IHR)的測定:在心內(nèi)程序刺激之前給予阿托品(0.04mg/kg)及美托洛爾(0.1mg/kg)靜脈注射,記錄藥物注射5~10min后最高最穩(wěn)定的心率,即為IHR。竇房結(jié)恢復(fù)時間(sinus node recovery time,SNRT)及校正的竇房結(jié)恢復(fù)時間(correct sinus node recovery time,CSNRT)的測定:在心房用S1S1 250~500ms的刺激頻率連續(xù)刺激30s,記錄最后一個刺激脈沖S1 的起點(diǎn)到第一個恢復(fù)A 波的起點(diǎn)為SNRT。用SNRT 減去該次刺激前的竇性周期長度,即為CSNRT。

        1.3 竇房結(jié)的取材及免疫組織化學(xué)Masson染色 竇房結(jié)功能測定完畢后,即刻用空氣栓塞法處死動物,無菌操作下取出心臟,沿冠狀溝去除心室部分,保留冠狀溝以上的組織,分辨出右房、腔耳角(上腔靜脈與右心房相接處的夾角)、界溝等解剖位置,以腔耳角上方0.5cm 為起點(diǎn),界溝為中線,取寬約1.0 cm,長約2.0cm 的組織塊即為竇房結(jié)組織,用4%多聚甲醛固定。按竇房結(jié)長軸(界溝走行方向)連續(xù)進(jìn)行橫切石蠟切片,片厚10μm,每5 張為一組,行Masson 染色。利用Image-pro Plus 6.0 圖像分析系統(tǒng),高倍鏡下隨機(jī)選取5個視野(×400),統(tǒng)計每高倍視野竇房結(jié)間質(zhì)所占比例,每高倍視野竇房結(jié)間質(zhì)比例(%)=(每高倍視野竇房結(jié)間質(zhì)面積/每高倍視野竇房結(jié)組織面積)×100%。

        1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料用±s表示,兩組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn),多組間均數(shù)比較采用方差分析,兩兩間多重比較采用q檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        2 結(jié) 果

        2.1 犬竇房結(jié)功能的增齡性變化 心內(nèi)電生理檢測方法測定犬竇房結(jié)功能結(jié)果顯示:隨著年齡的遞增,犬竇房結(jié)功能呈現(xiàn)減退現(xiàn)象。IHR 逐漸降低,同時CSNRT 逐漸增加,各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。

        表1 犬竇房結(jié)功能的增齡性變化(±s)

        表1 犬竇房結(jié)功能的增齡性變化(±s)

        a:P<0.05,與幼年組比較;b:P<0.05,與成年組比較。

        竇房結(jié)功能 幼年組 成年組 老年組INR(次/min) 167±11 119±9a 85±7 ab CSNRT(ms) 59±11 122±27a 176±40 ab

        2.2 犬竇房結(jié)組織學(xué)表現(xiàn) 低倍鏡下觀察犬竇房結(jié)組織切片發(fā)現(xiàn)犬竇房結(jié)組織為形狀不規(guī)則的淡染色區(qū)域,并能與竇房結(jié)周圍的組織明顯區(qū)分開來。竇房結(jié)表面為心外膜組織,偶爾可見少量的心房肌于竇房結(jié)組織內(nèi),其深面有較厚的心房肌組織及心內(nèi)膜,也可發(fā)現(xiàn)一些區(qū)域的心房肌纖維可深入到竇房結(jié)組織中。供應(yīng)竇房結(jié)血供的竇房結(jié)動脈大多位于竇房結(jié)組織的中央部分,也有部分位于竇房結(jié)組織的外周,竇房結(jié)動脈的管壁較厚,周圍被膠原纖維所環(huán)繞,并向四周輻射。高倍鏡下觀察發(fā)現(xiàn)竇房結(jié)起搏細(xì)胞,細(xì)胞核大,約占細(xì)胞直徑的1/2以上,呈圓形或多邊形,細(xì)胞質(zhì)透亮呈淺染。見圖1A。

        光鏡下觀察各年齡組竇房結(jié)組織形態(tài)發(fā)現(xiàn),竇房結(jié)起搏細(xì)胞數(shù)目在幼年組最多,間質(zhì)細(xì)胞較少,并隨著年齡的增長起搏細(xì)胞數(shù)目逐漸減少,而在老年組中脂肪細(xì)胞最多,起搏細(xì)胞數(shù)目較少,間質(zhì)細(xì)胞隨著年齡遞增而呈增加的趨勢[幼年組(0.20±0.03)%,成年組(0.42±0.05)%,老年組(0.59±0.05)%],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1B~D。

        圖1 各年齡組竇房結(jié)組織Masson染色

        3 討 論

        本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)犬的竇房結(jié)所在位置與其他哺乳類動物類似[4-7],位于界嵴及上、下腔靜脈之間的區(qū)域,其長軸與界嵴平行,并可以存在個體差異。光鏡下發(fā)現(xiàn)它是由一組結(jié)構(gòu)稀疏,細(xì)胞質(zhì)淡染、細(xì)胞核深染的起搏細(xì)胞組成,這一組起搏細(xì)胞由膠原彈性及網(wǎng)織纖維包裹而形成。竇房結(jié)動脈提供竇房結(jié)的血運(yùn),其可在竇房結(jié)結(jié)構(gòu)中央,也可以處于其周圍。

        本研究觀察發(fā)現(xiàn),隨著年齡的遞增,竇房結(jié)間質(zhì)逐漸增多,竇房結(jié)功能逐漸減退,這與其組織學(xué)及電學(xué)重構(gòu)相關(guān)[8]。在人體竇房結(jié)研究中發(fā)現(xiàn),隨著年齡增加,竇房結(jié)細(xì)胞減少,脂肪浸潤加重[9],Ⅰ型膠原纖維逐漸增加[10],這與本研究結(jié)果相似。在竇房結(jié)退行性改變的病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),這種組織學(xué)的重構(gòu)主要與竇房結(jié)動脈硬化及脂肪浸潤有關(guān)[11-12]。這一現(xiàn)象支持在老年病態(tài)竇房結(jié)綜合征的患者中缺血因素可能是其主要原因。

        此外,竇房結(jié)細(xì)胞的4期自動除極是多種離子通道及相應(yīng)離子流參與的電活動,其中,超極化激活的環(huán)核苷酸門控的陽離子通道超激化激活環(huán)核苷酸門控通道(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel,HCN)通道在竇房結(jié)自動除極的作用最為顯著,也是竇房結(jié)組織的特異性標(biāo)志。竇房結(jié)自動除極的相關(guān)離子通道的增齡性變化也會導(dǎo)致竇房結(jié)功能的降低,L型、T 型鈣通道和HCN4通道產(chǎn)生的If電流的增齡性降低被認(rèn)為是老年竇房結(jié)功能降低的主要原因[13]。也有研究發(fā)現(xiàn)竇房結(jié)HCN2及縫隙連接蛋白cx43表達(dá)降低也有可能是導(dǎo)致竇房結(jié)功能增齡性降低的原因[14-15]。

        本研究發(fā)現(xiàn)犬竇房結(jié)在組織學(xué)及功能學(xué)上的增齡性變化初步揭示老年性竇房結(jié)功能退化的可能原因,但仍需要進(jìn)一步深入研究其潛在的分子機(jī)制。

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