左束支传导阻滞对心脏机械运动-流场分布模式的影响及其分子生物学效应研究

Left bundle branch block (LBBB) activation patterns include LBBB itself, right ventricular (RV) pacing, frequent premature ventricular complexes form RV, and RV pre-excitation. All above arrhythmias have been reported to induce left ventricular remodeling and cardiac dysfunction. Therefore increasing attentions have been paid to the pathophysiology and haemodynamics of LBBB. However most of the researches available focus only on the analysis of cardiac function and dyssynchrony with two-dimension echocardiography. Besides, no recent data is available on the alteration of cardiac electricity, mechanic, and intracardiac flow propagation pattern in patients with LBBB, as well as induced changes on pathology and protein expression of myocytes. In this study, 4D strain and echocardiographic particle imaging velocimetry will be used to investigate myocardial mechanic motion and intracardiac flow respectively. Combining the intracardic electrocardigraphic mapping, we attempt to explore the relationship of electricity-mechanism-flow propagation in LBBB. And pathological changes and PTE/PI3K/Akt expression of myocytes in different myocardial segment will be analyzed to discover the molecular biology effect by LBBB, and the function of molecular pathway in the electricity-mechanism-flow coupling. By above researches, we try to provide the theory for early intervention on LBBB activation pattern, and develop new methods of combining the macroscopical iconographic analysis and microcosmic molecular biology in the cardiac study.

左束支阻滞(LBBB)模式揽括了左束支传导阻滞、起搏器植入、右室起源室性早搏、B型预激等常见心律失常，可导致左心室重构与心功能下降。近年来对LBBB模式病理生理、血流动力学研究备受关注。目前对LBBB的研究以临床现象描述为主，多采用二维超声为主的影像学方法评估其收缩功能及同步性，尚无研究探讨LBBB所致电-机械-流场分布模式的异常及其对心肌细胞形态学、心肌组织内相关蛋白表达的影响。本研究拟将心脏电-机械-流场耦联研究引入LBBB模式分析，探讨LBBB模式下心肌力学、心腔流场分布模式的改变；分析LBBB动物模型心肌细胞病理学改变，测定不同部位心肌PTEN/PI3K/Akt表达，从而探究电-机械-流场分布模式改变所产生的分子生物学效应，以及分子通路在该耦联中所起的作用，旨在为LBBB早期干预提供理论依据，并开拓心脏宏观电学、结构力学、流体力学分析与微观分子通路研究相结合的新思路。

背景：左束支传导阻滞（LBBB）时电信号通过心室内心肌缓慢传导而不是浦肯野纤维系统快速传导，导致左心室机械运动不同步。此类患者早期通常无明显症状，通常是在体检心电图检查时发现，无法确定LBBB的病程，因此无法明确左室重构与LBBB的因果关系。本研究通过射频消融术建立LBBB动物模型，超声心动图斑点追踪技术来定量评估LBBB对心功能及运动模式的影响，且应用病理及免疫组化方法，深入探讨LBBB对心肌重构的病理及分子学机制及对其时间效应。.主要研究内容：1.通过射频消融左束支主干建立LBBB模型，采集LBBB急性期及慢性期超声心动图资料，获取LBBB动物模型压力应变环（PSL）来评估心肌做功参数；2.通过对LBBB造模成功的比格犬进行为期1年的随访， 采集超声心动图、心肌核素等多种心脏影像学资料；3.应用病理及免疫组化方法，与对照组作对比，深入探讨LBBB对心肌重构的病理及分子学机制。.重要结果：1.经导管射频消融左束支主干的方法成功制作LBBB动物模型，经食道超声心动图(TEE)采集LBBB动物模型在造模不同时间段的超声心动图资料，证明了在LBBB病程对左心功能及结构重构的影响；2.通过心肌病理及免疫组化的分析，结合多种影像学资料，进一步证明了LBBB由于其机械失同步、心肌灌注不均导致了CMR无法识别的左室心肌纤维化、浦肯野纤维变性等左室重构。.关键数据：根据超声图像测量的左室容积、心尖切面3-5心动周期的动图，腔内及体表心电图、肱动脉压力是关键原始数据，可据此获取PSL定量评估LBBB对左室功能及运动模式的影响，是本项目研究获取的关键数据。并通过SPECT、Masson、HE染色及免疫组化等技术，获得的左室室壁灌注百分比、纤维化比例及Cx43蛋白的平均光密度值是本项目研究获取定量评估LBBB对左室重构的关键数据。.科学意义：将超声心动图技术、病理分子学研究及其他心脏影像学基础结合，通过对LBBB动物模型进行1年的随访，证明了LBBB对左室功能、结构的影响及其时间效应，并明确了LBBB所致的左心室重构的病理及分子生物学机制，对明确该病的机制、指导临床评估及临床治疗提供重要参考信息。