《心律失常時單個心肌細胞水平的微尺度力學機制研究》是依託北京大學，由劉元生擔任負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：心律失常時單個心肌細胞水平的微尺度力學機制研究
- 項目負責人：劉元生
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：專項基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以房顫和室速/室顫為代表的快速性心律失常是公眾關注的重大健康問題。心臟不一致心肌收縮力的迅速改變可引起心律失常，但目前還缺乏在單個心肌細胞水平上去闡明機械負荷引起心肌功能異常和心律失常的機制。此項研究擬通過我們自行構建的AFM和快速雷射共聚焦顯微鏡聯合成像系統，對來自慢性機械負荷的自發性高血壓大鼠以及急性機械負荷條件下培養新生大鼠的單個心肌細胞進行細胞微區機械力學、細胞膜膜電位和細胞內Ca2+信號變化的原位聯合表征與測定。並採用FRET技術觀察機械負荷對細胞內Ca2+、Na+信號通路影響,以探討心律失常發生的微尺度機械力學機制；除此，觀察心肌細胞暴露於臨床抗心律失常藥普羅帕酮、美托洛爾、決奈達隆、維拉帕米對上述指標的影響,以探討某些抗心律失常藥在治療快速性心律失常時的可能機械力學機制，並可能為篩選或研發新的抗心律失常藥開闢一條新的研究途徑。
結題摘要
高血壓心肌肥厚時心律失常的發生率增加，但其發生機制還不完全清楚。心臟不一致心肌收縮力的迅速改變可引起心律失常，但目前還缺乏在單個心肌細胞水平上去闡明機械負荷引起心律失常的機制。此項研究採用我們自行構建的原子力顯微鏡和快速雷射共聚焦顯微鏡聯合成像系統，對急性分離的不同周齡（12~25周齡）自發性高血壓大鼠與其正常同源常壓大鼠的心室肌細胞，在單個心肌細胞水平進行細胞微區力學、細胞膜膜電位和細胞內Ca2+信號變化的原位聯合表征與測定。研究發現：（1）高血壓發生心肌肥厚時心室肌細胞力學性質發生改變，即楊氏模量變大，細胞剛度增加，並且隨著心肌肥厚嚴重程度逐漸加劇，可導致傳導性相伴減小，促進微折返環的形成，可能參與心律失常的發生和維持；（2）高血壓致肥厚心室肌細胞機械敏感性較高，使其在有機械刺激存在的情況下細胞內鈣離子濃度更易升高，從而促進心律失常的發生；（3）高血壓致肥厚心室肌細胞的牽張激活性離子通道數量增多或活性增強，可能參與了高血壓致心律失常的發生和維持。
