犬竇房結功能與年齡相關性研究

李 強，鄧松柏，佘 強△，梁曉芳，丁玲新，譚憲華

（1.重慶市南川區人民醫院心內科 408400；2.重慶醫科大學附屬第二醫院心內科 400010）

竇房結在心臟傳導系統中自律性最高，是正常心臟電活動的起搏點。竇房結起搏細胞自律性地產生動作電位并經傳導系統到達心肌細胞而控制心臟的節律性收縮。病態竇房結綜合征（sick sinus syndrome，SSS）是指由于竇房結及其鄰近組織病變引起竇房結起搏功能和（或）竇房傳導功能障礙，從而引起一系列心律失常及臨床癥狀的一組綜合征。臨床研究表明SSS的發病率隨著年齡的增加而增加，并以老年人群為甚［1］。目前研究發現竇房結功能呈增齡性遞減與竇房結的重構相關［2-3］。本研究通過觀察不同年齡組犬的竇房結功能及組織學的變化來探討竇房結功能增齡性減退的可能機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 雌雄不拘的健康雜交犬共12只，幼年組（1～3個月齡）、成年組（2～5歲）和老年組（8～10歲）各4只（1～25kg，n＝4）。實驗過程中對動物的飼養及取材均遵守實驗動物管理與保護的有關規定。采用LEAD2000B 多道電生理記錄儀（四川錦江通用實業有限公司）測定犬的竇房結功能。

1.2 竇房結功能的測定 以3% 戊巴比妥鈉按30mg／kg經腹腔注射。經頸靜脈插管置鞘，將6F 四極電極導管尖端朝向右側進入心腔，根據心內電生理圖來調整導管的位置，當心內電生理圖顯示A 波明顯時可有效刺激。固有心率（intrinsic heart rate，IHR）的測定：在心內程序刺激之前給予阿托品（0.04mg／kg）及美托洛爾（0.1mg／kg）靜脈注射，記錄藥物注射5～10min后最高最穩定的心率，即為IHR。竇房結恢復時間（sinus node recovery time，SNRT）及校正的竇房結恢復時間（correct sinus node recovery time，CSNRT）的測定：在心房用S1S1 250～500ms的刺激頻率連續刺激30s，記錄最后一個刺激脈沖S1 的起點到第一個恢復A 波的起點為SNRT。用SNRT 減去該次刺激前的竇性周期長度，即為CSNRT。

1.3 竇房結的取材及免疫組織化學Masson染色 竇房結功能測定完畢后，即刻用空氣栓塞法處死動物，無菌操作下取出心臟，沿冠狀溝去除心室部分，保留冠狀溝以上的組織，分辨出右房、腔耳角（上腔靜脈與右心房相接處的夾角）、界溝等解剖位置，以腔耳角上方0.5cm 為起點，界溝為中線，取寬約1.0 cm，長約2.0cm 的組織塊即為竇房結組織，用4%多聚甲醛固定。按竇房結長軸（界溝走行方向）連續進行橫切石蠟切片，片厚10μm，每5 張為一組，行Masson 染色。利用Image-pro Plus 6.0 圖像分析系統，高倍鏡下隨機選取5個視野（×400），統計每高倍視野竇房結間質所占比例，每高倍視野竇房結間質比例（%）＝（每高倍視野竇房結間質面積／每高倍視野竇房結組織面積）×100%。

1.4 統計學處理 采用SPSS13.0軟件進行統計分析，計量資料用±s表示，兩組間均數比較采用t檢驗，多組間均數比較采用方差分析，兩兩間多重比較采用q檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 犬竇房結功能的增齡性變化 心內電生理檢測方法測定犬竇房結功能結果顯示：隨著年齡的遞增，犬竇房結功能呈現減退現象。IHR 逐漸降低，同時CSNRT 逐漸增加，各組間比較差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 犬竇房結功能的增齡性變化（±s）

表1 犬竇房結功能的增齡性變化（±s）

a：P＜0.05，與幼年組比較；b：P＜0.05，與成年組比較。

竇房結功能 幼年組 成年組 老年組INR（次／min） 167±11 119±9a 85±7 ab CSNRT（ms） 59±11 122±27a 176±40 ab

2.2 犬竇房結組織學表現 低倍鏡下觀察犬竇房結組織切片發現犬竇房結組織為形狀不規則的淡染色區域，并能與竇房結周圍的組織明顯區分開來。竇房結表面為心外膜組織，偶爾可見少量的心房肌于竇房結組織內，其深面有較厚的心房肌組織及心內膜，也可發現一些區域的心房肌纖維可深入到竇房結組織中。供應竇房結血供的竇房結動脈大多位于竇房結組織的中央部分，也有部分位于竇房結組織的外周，竇房結動脈的管壁較厚，周圍被膠原纖維所環繞，并向四周輻射。高倍鏡下觀察發現竇房結起搏細胞，細胞核大，約占細胞直徑的1／2以上，呈圓形或多邊形，細胞質透亮呈淺染。見圖1A。

光鏡下觀察各年齡組竇房結組織形態發現，竇房結起搏細胞數目在幼年組最多，間質細胞較少，并隨著年齡的增長起搏細胞數目逐漸減少，而在老年組中脂肪細胞最多，起搏細胞數目較少，間質細胞隨著年齡遞增而呈增加的趨勢［幼年組（0.20±0.03）%，成年組（0.42±0.05）%，老年組（0.59±0.05）%］，差異有統計學意義（P＜0.05）。見圖1B～D。

圖1 各年齡組竇房結組織Masson染色

3 討 論

本實驗發現犬的竇房結所在位置與其他哺乳類動物類似［4-7］，位于界嵴及上、下腔靜脈之間的區域，其長軸與界嵴平行，并可以存在個體差異。光鏡下發現它是由一組結構稀疏，細胞質淡染、細胞核深染的起搏細胞組成，這一組起搏細胞由膠原彈性及網織纖維包裹而形成。竇房結動脈提供竇房結的血運，其可在竇房結結構中央，也可以處于其周圍。

本研究觀察發現，隨著年齡的遞增，竇房結間質逐漸增多，竇房結功能逐漸減退，這與其組織學及電學重構相關［8］。在人體竇房結研究中發現，隨著年齡增加，竇房結細胞減少，脂肪浸潤加重［9］，Ⅰ型膠原纖維逐漸增加［10］，這與本研究結果相似。在竇房結退行性改變的病理學研究發現，這種組織學的重構主要與竇房結動脈硬化及脂肪浸潤有關［11-12］。這一現象支持在老年病態竇房結綜合征的患者中缺血因素可能是其主要原因。

此外，竇房結細胞的4期自動除極是多種離子通道及相應離子流參與的電活動，其中，超極化激活的環核苷酸門控的陽離子通道超激化激活環核苷酸門控通道（hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated cation channel，HCN）通道在竇房結自動除極的作用最為顯著，也是竇房結組織的特異性標志。竇房結自動除極的相關離子通道的增齡性變化也會導致竇房結功能的降低，L型、T 型鈣通道和HCN4通道產生的If電流的增齡性降低被認為是老年竇房結功能降低的主要原因［13］。也有研究發現竇房結HCN2及縫隙連接蛋白cx43表達降低也有可能是導致竇房結功能增齡性降低的原因［14-15］。

本研究發現犬竇房結在組織學及功能學上的增齡性變化初步揭示老年性竇房結功能退化的可能原因，但仍需要進一步深入研究其潛在的分子機制。

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