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目的: 研究钙降敏剂儿茶素是否能改善限制型心肌病( Restrictive Cardiomyopathy,RCM)小鼠心脏功能障碍,并从细胞水平探讨直接原因。建立利用高频超声心动图动态监测小鼠心功能及遥感(telemetry)动态心电记录的实验体系,研究RCM小鼠的心脏表型。 方法: 利用高频超声心动图动态监测野生型(wild type,WT)及不同突变水平的cTnI193His小鼠的心脏形态及心脏功能;Telemetry动态心电记录转基因小鼠的心电生理变化情况,对小鼠进行表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin gallate,EGCg)腹腔注射,观察动物心脏变化情况,进一步分离心肌细胞,直接检测EGCg对心肌细胞机械特性及钙瞬变的影响。 结果: 1. cTnI193His转基因小鼠心脏舒张功能减退,呈现RCM疾病表型,可作为心脏舒张功能障碍的实验研究工具; 2. cTnI193His不同突变表达水平的转基因小鼠,其超声表现及症状与突变水平密切相关;高频超声检测转基因小鼠,主要表现为左室舒张末期内径( left ventricular end diastolic dimension, LVEDD)及容积显著降低,左室等容舒张时间(isovolumetric relaxation time, IVRT)延长,E/A比值降低或倒置,而室壁厚度及心脏收缩功能射血分数(Ejection Fraction,EF)及缩短率(Fraction Shortening,FS)正常,表现出不同程度的心脏舒张功能不全,且在4月龄以后更为明显。 3.使用Telemetry心电记录可得到小鼠生理状态下的长时程心电图,并可对其进行精确量化分析;小鼠心脏心电传导系统、心电传导顺序与人类一致,但其心室肌复极过程缺乏明显平台期,动作电位时程(APD)明显缩短,心电图上显示无明确的ST段,这是小鼠心电图与人最大差别。 4.同 WT小鼠相比,cTnI193His-L转基因小鼠的心电波形主要表现为 PR间期、QRS时限延长,反应心房心室压力增加,但无电压改变及心肌缺血坏死波形存在,提示此种突变水平的RCM小鼠在此阶段无心肌肥厚及缺血改变,与高频超声结果一致;两组小鼠均无心律失常及传导阻滞出现。 5.腹腔注射EGCg50mg/kg/day共3mon,小鼠能较好耐受。RCM小鼠心脏舒张功能明显改善,LVEDD增加,收缩功能不受影响。注射后2mon~3mon变化较为明显。延长的PR间期缩短。 6.短期 EGCg应用不能改善严重心脏舒张功能衰竭的症状及预后,但需要增加样本量已明确其是否能延长动物生存期。 7.大剂量 EGCg对于心脏电生理及心肌、肝脏有明显的毒副作用,抑制心率及传导,需要控制剂量,以提高应用的安全性。 8. EGCg长期腹腔注射可增加RCM小鼠心肌细胞肌小节的长度; 9. EGCg直接作用于心肌细胞时,5μM即可使肌小节长度增加,舒张过程及舒张期钙瞬变加快。 结论: 1.高频超声心动图及Telemetry心电记录能有效而敏感地反映RCM小鼠的心脏形态、功能及电生理特性,是全面评估转基因动物心脏情况的必要手段; 2. EGCg可使心脏舒张末期容积增加,心脏舒张功能改善,原因与其能直接作用于心肌细胞,增加肌小节长度、加快舒张速度及钙瞬变过程有关 3. EGCg长期小剂量用药较为安全,但大剂量时会造成脏器损害的严重后果。