内源性多肽儿茶酚抑素调控心脏自主神经对房颤发生作用机制研究

Abstract:Cardiac autonomic nerves （CANS）has close relation with the occurrence of atrial fibrillation (AF). The dysfunction of CANS would promote the ocurrence of AF. As an endogenous polypeptide, catestatin (CST) has a strong regulating effect on CANS. In previous study, we found that the over activated sympathetic nerve in myocardial infarction rats was suppressed by CST, moreover, the atrial effective refractory period was prolonged significantly by CST. The above results indicated the CST may prevent the occurrence of AF through the rebalance of CANS. The atrial fast-pacing beagle will be used as AF model, We wiil test whether CST could suppress AF. Furthermore, CANS electrical activity will be recorded to explore the possible mechanism. In addition, the calcium waves and calcium sparks at cellular level and molecular level change will be tested. We will also explore the change of serum catestatin in AF patients. It will help to make clear the relationship between catestatin and occurrence of AF and provide new targets for thetreatment of atrial fibrillation.

心脏自主神经(CANS)在房颤发生上扮演重要角色。儿茶酚抑素（catestatin,CST）是一种内源性多肽，CST具有很强的CANS调节作用，我们前期研究发现CST可以抑制心梗大鼠交感神经的过度激活，且能显著延长心梗大鼠心房有效不应期（ERP），结合前期研究基础，我们推测CST可能通过平衡自主神经来抑制房颤的发生。本项目拟使用心房快速起博房颤犬模型，首先验证外源性CST是否能抑制房颤的发生；通过记录心脏神经电活动以及从细胞（钙火花、钙波）、分子水平（TH、GAP43等）上进一步明确其可能的作用机制；最后我们将收集人体血清，探索房颤病人血清中CST水平的变化。本项目将有助于明确体内CST与房颤的作用关系，为房颤的治疗提供新的靶点。

背景：交感神经的过度激活，交感与副交感神经的失衡均可促进心房重构，经电环路及触发环路，触发并维持房颤（AF）的发生。儿茶酚抑素（CST）不仅能显著抵抗肾素-交感-儿茶酚胺的作用，同时还可发挥降低血压、扩张血管、减弱心肌收缩力、抗心衰、参与天然免疫反应等作用。CST在房颤发生发展中的作用尚无报道。.研究内容：收集2020年7月至2021年4月于南昌大学第二附属医院行住院治疗房颤的患者及同时期行健康体检者的血清，用Elisa试剂盒检测血清CST水平。将1-2岁的成年雄性比格犬随机分为4组：对照组（con组），AF组，con+CST组，AF+CST组。运用左心房快速起搏法构建犬房颤模型，给药组均予静脉滴注CST 5nmol/kg/h，每隔1h后检测心脏星状神经节电活动以及心房动作电位、有效不应期、AF诱发窗口期及心率变异性。测量后收集犬的左心房组织，进行HE、马松染色及免疫组化观察TH、GAP43的分布情况，同时运用Westernblot检测心房肌细胞中Cx43、Cx40、Nav1.5、Cav1.2、Kv4.3、RYR2、SERCA2、PLB及NCX的分子水平变化。.结果：共收集AF患者50人及健康体检者50人，其中AF组血清CST水平高于健康对照组（280.34 ± 99.26 vs. 200.48 ± 98.22pg/ml, p＜0.05）。HE及马松染色可见AF组较con组及AF+CST组的心房肌细胞排列较松散，纤维化程度未见明显异常；AF组中TH及GAP43的分布较con组及AF+CST组范围广且数量多。AF组在予左心房快速起搏刺激2h后，于S1S1 240ms-300ms检测动作电位时可诱发AF，持续5s左右可自行停止。AF组的心房动作电位较con组及AF+CST组缩短而心房有效不应期明显延长（90ms vs 150ms vs 180ms）。AF组星状神经节的放电次数及心率变异性均高于con组及AF+CST组。.结论：CST在AF患者中表达水平明显增高，可能与交感神经过度兴奋，导致CST代偿性增高所致。外源性补充CST可明显延长AF犬模型的心房有效不应期及动作电位，对于AF的维持具有一定拮抗作用。