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β受体阻滞剂对急性与慢性猫心肌梗死模型中室性心律失常和室颤的保护作用

心肌梗死(Myocardial Infarction, MI)常导致交感神经系统的过度激活,从而增加室性心律失常(Ventricular Arrhythmias, VA)和室颤(Ventricular Fibrillation, VF)的发生风险。β受体阻滞剂因其抗交感神经活性在心肌梗死后的临床治疗中扮演着重要角色,但其在不同阶段心肌梗死模型中的具体作用机制尚未完全明确。

现有研究大多集中于犬急性缺血模型,较少探讨其他物种,尤其是慢性梗死模型中的电生理变化。本研究创新性地使用猫作为实验模型,系统评估β受体阻滞剂普萘洛尔在急性缺血-再灌注模型和慢性心肌梗死模型中的保护作用,聚焦于其对室颤阈值(VF-T)、心室有效不应期(ERP)以及室性心律失常诱发性的影响,为优化心肌梗死后的防治策略提供重要依据。


研究方法

1. 动物模型建立
  1. 急性缺血-再灌注模型
    • 8只猫经氯醛糖麻醉后,通过暂时阻断左前降支(LAD)1分钟诱导急性缺血,随后再灌注10分钟。实验分阶段测量基线、缺血和再灌注时的电生理参数变化。
    • 在药物干预组中,静脉注射普萘洛尔(剂量分别为0.5 mg/kg和1 mg/kg),观察对急性缺血期间VF-T变化的影响。
  2. 慢性心肌梗死模型
    • 15只猫中,9只通过永久阻断LAD诱导慢性心肌梗死,另6只作为假手术对照组。所有猫经历两周恢复期后,测量其ERP、VF-T及室性心律失常诱发性,评估普萘洛尔(1 mg/kg)的干预效果。
2. 电生理参数测量
  • VF-T测量:通过逐步增加单次刺激强度,记录诱发室颤所需的最小电流值。
  • ERP测量:采用额外刺激法,记录心室肌细胞的最短可兴奋间隔。
  • 心律失常诱发性:通过程序电刺激(单次或多次额外刺激)诱发室性心律失常(室速或室颤),记录发生率。
3. 数据分析

所有数据均以均值±标准误(Mean ± SEM)表示,采用t检验或方差分析比较组间差异,显著性水平设为P < 0.05。


研究结果

1. 急性缺血-再灌注模型
  • 室颤阈值的变化
    • LAD阻断1分钟后,VF-T从基线的28.0 ± 12.8 mA显著降低至4.8 ± 4.0 mA(P < 0.001),再灌注后进一步降至5.0 ± 2.3 mA(P < 0.001)。
    • 注射普萘洛尔(0.5 mg/kg)后,VF-T的下降幅度减少约50%(P < 0.05),显示出显著的保护作用。1 mg/kg剂量并未进一步增强保护效果。
    • 值得注意的是,普萘洛尔对再灌注相关的VF未表现出显著保护作用。
2. 慢性心肌梗死模型
  • ERP和VF-T的变化
    • 慢性梗死区域的ERP显著长于正常区域(172 ± 3.4 ms vs. 149 ± 2.1 ms,P < 0.005),表明梗死后心肌复极时间延长。
    • 慢性梗死组的VF-T显著低于假手术组(P < 0.05),提示梗死后心肌对电生理刺激更易感。普萘洛尔干预后,梗死组和对照组的VF-T均显著升高(P < 0.02)。
  • 室性心律失常诱发性
    • 未经普萘洛尔处理的梗死组中,7/9只猫在程序电刺激下可诱发持续性室速或室颤,而假手术组无此现象(P < 0.02)。
    • 经普萘洛尔处理后,梗死组中仅1/8只猫出现持续性室速(P < 0.03)。

讨论

1. 急性与慢性模型中普萘洛尔的抗心律失常作用

普萘洛尔在急性缺血阶段通过升高VF-T表现出显著的抗室颤作用,但对再灌注相关的VF保护有限。这可能是因为再灌注时的室颤由快速的电活动去极化引起,与交感神经活性无直接关系。

在慢性梗死模型中,普萘洛尔通过延长ERP和升高VF-T,显著减少了室性心律失常的诱发率。这一效果表明其在长期心肌病理状态下能有效抑制心室的电生理易损性。

2. 药理机制探讨
  • 抗交感神经活性:普萘洛尔通过抑制交感神经过度激活,降低心肌的电活动敏感性。
  • ERP延长与VF-T升高:ERP的延长与VF-T的升高一致,表明普萘洛尔可能通过影响复极过程,减少心室肌的过度兴奋性和折返现象。
3. 临床启示
  • 本研究提供了明确的证据,支持β受体阻滞剂在心肌梗死后的防治策略中发挥核心作用。
  • 研究结果表明,β受体阻滞剂对慢性梗死模型中的抗心律失常作用可能优于急性再灌注期,提示不同阶段应优化β阻滞剂的使用剂量和干预时机。

结论

本研究系统评估了β受体阻滞剂普萘洛尔在猫急性缺血和慢性心肌梗死模型中的抗室颤和抗心律失常作用。结果表明,普萘洛尔通过延长ERP和升高VF-T,在两种模型中均表现出显著的保护作用,特别是在慢性梗死模型中有效减少了室性心律失常的发生。这些发现为β受体阻滞剂的临床应用提供了新的实验依据,同时突出了交感神经系统在心肌梗死后恶性心律失常中的关键作用。

参考文献:

The effect of beta-adrenergic blockade on vulnerability to ventricular fibrillation and inducibility of ventricular arrhythmia in shortand long-term feline infarction models