細(xì)胞膜通道基因突變致心律失常的理論研究.pdf

1、心臟病作為目前人類的最大殺手之一,其致病誘因是多種多樣的,對于不同誘因的致病機(jī)制尚不是很明確。研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞正常的電生理活動是以離子通道功能的穩(wěn)定表達(dá)為前提的,不同位點(diǎn)的基因突變將會導(dǎo)致離子通道功能的異常,從而誘發(fā)組織體系機(jī)能的紊亂,引發(fā)各種遺傳性疾病?；虻耐蛔冊诓B(tài)竇房結(jié)綜合征、遺傳性 QT綜合征、Brugada綜合征和嬰兒猝死綜合征已被證實(shí)。目前離子通道疾病的藥物治療仍具有爭議,抗心律失常藥物或許對攜帶有離子通道基因突變的患者產(chǎn)生

2、難以預(yù)測的效果。因此,心律失?；驒C(jī)制的研究成為了心血管領(lǐng)域內(nèi)的一個研究前沿。
　　竇房結(jié)屬于心臟的一級起搏點(diǎn),處在上腔靜脈和右心房的交界處,是主導(dǎo)心臟自律性的細(xì)胞,控制著整個心臟的興奮和收縮過程。本論文從細(xì)胞動力學(xué)理論出發(fā),以兔子心臟竇房結(jié)細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檠芯繉ο?考察了鈉離子通道突變及相關(guān)擾動因素對體系的影響。接著進(jìn)一步選取包含竇房結(jié)、心房等細(xì)胞在內(nèi)的組織并將它們耦合成一個二維網(wǎng)絡(luò)模型,構(gòu)建成二維模型進(jìn)行模擬分析。我們分別在細(xì)

3、胞和組織水平上分析了鈉離子通道突變致心臟異常搏動現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律及形成機(jī)制,并且考慮了相關(guān)離子通道對該異常搏動的調(diào)控作用。
　　在論文的第一部分,我們介紹了與論文有關(guān)的基礎(chǔ)知識,包括心臟的描述、心肌細(xì)胞膜上的離子通道、病態(tài)竇房結(jié)綜合征、竇房結(jié)細(xì)胞模型以及目前已知的溫度、酸堿濃度、乙酰膽堿、腎上腺激素、尼古丁等一系列環(huán)境對心臟的影響。在論文的第二部分我們研究并重現(xiàn)了鈉通道基因突變對竇房結(jié)體系的影響。一方面,我們發(fā)現(xiàn)SCN5A基因突變使

4、得竇房結(jié)體系動作電位周期增大、膜電壓振蕩減弱,主要原因是由于鈉電流的減小造成的;另一方面,考慮迷走神經(jīng)的作用,當(dāng)乙酰膽堿濃度的增大到某一值時,竇房結(jié)膜電壓振蕩就會停止,出現(xiàn)竇性停博,臨床表現(xiàn)為猝死癥狀。在論文的第三部分,我們通過模擬發(fā)現(xiàn),當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時,在與該環(huán)境相關(guān)的電流發(fā)生變化的同時,因突變而減小的鈉電流也被增大,從而使竇房結(jié)組織異常的搏動恢復(fù)到正常狀態(tài)。
　　總之,本論文從理論角度,模擬結(jié)果表明竇房結(jié)體系的異常搏動機(jī)制