心律失常与受体相关研究
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说明：
受体研究已有40余年，由于心脏存在多种受体，各种受体有其自身的信号通路，且受体间又存在交叉作用(cross-talk)，故受体及其信号通路研究仍是心血管疾病领域的重要方向。
心脏病变时，心内神经递质系统，尤其是肾上腺素能受体通路有不同程度的损害。心力衰竭时受体功能异常是致心律失常以及心功能损害的重要中介因素。受体通过调节各种离子通道(Na+、Ca2+、K+、Cl-通道)改变细胞内外离子浓度，影响细胞电活动，易致传导性改变或产生后除极而诱发各种心律失常。利用遗传性猝死狗模型证实了室性心律失常发生的机制为浦肯野纤维早期后除极诱发的触发活动［1］。
现就目前涉及心律失常与受体、心律失常遗传基础及传导系统有关研究作一概述。
一、β肾上腺素能受体
1.β肾上腺素能受体(β受体)在传导系统的分布 窦房结、心房内、房室结、希氏束和心室内传导系统均有β1、β2受体分布。窦房结内β1、β2受体均高于周围心房肌，房室结内β2受体最高。希氏束β1受体最低，希氏束、房室间隔β2受体最低。另外传导系统各部位β1、β2受体密度不一致。窦房结与心房内均以β1受体为主，但窦房结中β2受体为心房的2.5倍，与窦房结特殊的生理功能相一致［2］。希氏束内β2受体比例最高，占(72±6)%，房室结为(51±3)%，房室间隔均为(36±1)%。心室肌与冠状动脉相比，其β受体与G蛋白耦联更牢固［3］，可能与心室肌以β1肾上腺素能受体为主而冠状动脉以β2受体为主的亚型分布差异有关。
关于年龄对344只 Fisher大鼠β受体影响的研究发现，随年龄增长，房室结β受体密度下降，但受体亲合力及亚型比率不变；而在左右心室，β受体的密度和亚型比率均无改变［4］。心力衰竭患者有β1受体下调，这种现象在心力衰竭早期就出现，且与心力衰竭的严重程度呈正相关；β2受体数目不变但功能下降，可能与抑制性G蛋白(G-protein inhibit)功能增强有关。β1、β2受体数目及比例在扩张型心肌病(DCM)、缺血性心肌病(ICM)心脏传导系统中差别不明显［5］。在经手术去除交感和副交感神经的动物模型中发现，β受体呈持续性上调，而M受体却不受影响［6］。
2.β肾上腺素能受体在心律失常中的意义 正常心肌细胞β受体激动不会产生异常电活动。当心脏病变，尤其在心力衰竭、心肌缺血、心肌梗塞时β受体通路受损，诱发心律失常［7］。急性心肌缺血时，缺血区域局部儿茶酚胺(CA)浓度较血浆CA浓度高数倍，刺激传入和传出性自主神经，使得功能性耦联的β受体数目以及α1肾上腺素能受体反应性增加。浦肯野纤维上β受体可调节其传导性，此由Na+通道激活介导。心力衰竭时β1受体下调而β2受体不变，提示β2受体可能在心力衰竭致心律失常中意义更大。众多临床研究发现并非所有的β受体阻滞剂对心肌梗塞后心律失常起相同的保护作用。非选择性β受体阻滞剂对交感神经末梢肾上腺素释放比选择性β受体阻滞剂有更好的阻断作用［8］。同时完全阻断β1和β2受体较选择性阻断β1受体有更好的抗心律失常作用。这说明β2受体在急性心肌梗塞诱发的严重室性心律失常中具重要意义。推测机制可能是β2受体激活L-型Ca2+通道，或由细胞膜上离子交换提高细胞内Ca2+浓度，造成膜电位波动，诱发室性心动过速(室速)或心室颤动(室颤)。以上作用非cAMP依赖，可能是G蛋白与离子通道直接作用的结果［9］。
某些室上性心律失常的发生可能与冠状动脉上的β受体密切相关。如病态窦房结综合征，病理生理改变包括冠状动脉痉挛、冠状动脉微循环损伤和交感神经功能不全，这些很可能由于冠状动脉上β受体功能下降所致［10］。β受体通路可开放IKATP(ATP敏感性K+通道)，导致细胞膜过度极化，Ca2+内流增加，进一步刺激一氧化氮(NO)合成［11］，最终扩张冠状动脉。冠状动脉搭桥术后发生窦房结和房室结动脉阻塞的患者更易发生心房颤动(房颤)，这也可能与冠状动脉上交感神经系统β受体功能下降，造成冠状动脉功能不全有关［12］。
3.β肾上腺素能受体与其它类型受体间的相互影响 β受体与腺苷功能密切相关。心肌缺血时局部去甲肾上腺素(NE)释放，促使腺苷合成；阻断β受体可减少心脏腺苷合成和释放。这可能因为受体阻断后，ATP消耗减少，高能磷酸化合物浓度升高［13］。过去普遍认为腺苷通过A1(腺苷受体-Ⅰ型)抑制腺苷酸环化酶，保护心室肌。但在长时间室颤时，外源性CA可降低除颤阈值(DFT)，同时由于缺氧造成的腺苷含量增加通过拮抗肾上腺素能通路而提高DFT，从而不利于室颤的治疗［14］。与年龄相关性β受体功能下降相似，随年龄增长A受体(腺苷受体)也下调，尤其是特异性A1受体介导的抑制性信号通路的功能也降低，作用环节可能在腺苷/受体或受体/G蛋白水平［15］。
血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,A ng-II)作用于AT1(Ang-II受体-I型)受体，激活蛋白激酶C(PKc)，降低大鼠心脏β1受体的刺激作用。这种Ang-Ⅱ介导的PKc活化可能与弗波酯(phorbol ester)介导的PKc活化有所不同。在动静脉瘘动物模型中，假手术组以AT1亚型为主，而手术组以AT2亚型为主。应用β受体阻滞剂后，AT受体亚群分布部分逆转回至AT1。这一现象在说明AT2在容量负荷造成的心脏扩大中起一定作用的同时，也揭示了β受体与AT受体之间存在功能上的相互作用［16］。
4.抗β肾上腺素能受体自身抗体在心律失常中的意义 交感神经在调节心脏自律性方面起重要作用。转基因小鼠心房过度表达β1肾上腺素能受体可致心率变异性(HRV)减少，心律失常发生率增加［17］。
一、β肾上腺素能受体
二、α肾上腺素能受体与心律失常
三、传导系统分离技术研究
四、心律失常的遗传学基础
五、房颤的离子、受体研究
参考文献：
［1］Gilmour RF,Moise NS.Triggered activity as a mechanism for inherited ventricular arrhythmias in german shepherd dogs.J Am Coll Cardiol,1996,27:1526-1533.
［2］张寄南，苏恩本.心力衰竭与心肌肾上腺素受体.基础医学与临床，1997，17：20-24.
［3］Cooke L,Muntz KH.Differences in beta adrenergic receptor agonist affinity between cardiac myocytes and coronary arterioles in canine heart.J Pharmacol Exp Ther,1994,269:351-357.
［4］Kusumoto FM,Lurie KG,Dutton J,et al.Effects of aging in AV nodal and ventricular betaadrenergic receptors in the fischer 344 rat.Am J Physiol,1994,266:H 1408-1415.
［5］Engelhardt S,Bohm M,Bardmann K,et al.Analysis of beta-adrenergic receptor mRNA levels in human ventricular biopsy specimens by quantitative polymerase chain reactions:progressive reduction of beta 1-adrenergic receptor mRNA in heart failure.J Am Coll Cardiol,1996,27:146-154.
［6］Valette H,Delduze P,Syrota A,et al.Canine myocardial beta-adrenergic,muscarinic receptor densities after denervation:a PET study.J Nucl Med,1995,36:140-146.
［7］Merlet P,Caussin C,Poiseau E,et al.In vivo assessment of neurotransmitter system in cardiovascular diseases,clinical issues.J Nucl Med,1996,40:108-120.
［8］Newton GE,Parker JD.Acute effects of β1-selective and nonselective β-adrenergic receptor blockade and cardiac sympathetic activity in congestive heart failure.Circulation,1996,94:353-358.
［9］orge E,Lourdes C,James H,et al.β2-adrenergic receptor antagonists protect against ventricular fibrillation.Circulation,1997,96:1914-1922.
［10］Matsumura K,Nakase E,Saito T,et al.Assessment of myocardial perfusion and cardiac sympathetic nerve dysfunction in patients with sick sinus syndrome evaluation of coronary hemodynamics and201 TlCl/123I-MIBG myocardial SPECT.Kaku Igaku,1994,31:1321-1328.
［11］Zhi M,Robert P,Michel L.β2-adrenergic dilation of resistance coronary vessels involves KATP channel and nitric oxide in conscious dogs.Circulation,1997,95:1568-1576.
［12］Kolvekar S,DSouza A,Akhatar P,et al.Role of atrial ischemia in development of atrial fibrillation following coronary artery bypass surgery.Eur J Cardiothorac Surg,1997,11:70-75.
［13］Gorman MW,He MX,Sparks HV.Adenosine formation during hypoxia in isolated hearts:effect of adrenergic blockade.J Mol Cell Cardiol,1994,26:1613-1623.
［14］Bruce B,Erica D.Metabolic determinants of defibrillation:role of adenosine. Circulation,1995,91:838-844.
［15］Gao E,Syder DL,Johnson MD,et al.The effect of age on adenosine Al receptor function in the rat heart.J Mol Cell Cardiol,1997,29:593-602.
［16］Poole TD,Holder MS,Gipson D.Cardiac angiotensin II receptor populations during aortocaval fistulae,A II and beta adrenergic receptor blockade.Bioch-em Biophys Res Commun,1994,203:1865-1874.
［17］Mansier P.Decreased heart rate variability in transgenic mice overexpressing atrial βl adrenoceptors.Am J Physiol,1996,271:H1465-1472.
［18］Pablo A,Rosenbaum CM,Elizari M,et al.High prevalence of antibodies angainst beta1-and beta2-adrenoceptors in patients with primary electrical cardiac abnormalities.J Am Coll Cardiol,1995,26:864-869.
［19］Paci A,Danilo N,Giuliano C,et al.Anti β-receptor antibodies in dilated cardiomyopathy:relationship with ventricular dysfunction and arrhythmias (abstract).Circulation,1993,88:I-460.
［20］Lee HC,Samson RA,Cai JJ.Alpha-adrenergic receptor binding in canine Purkinje fibers.FEBS Lett,1996,380:39-43.
［21］Billman GE.Effect of alpha1-adrenergic receptor antagonists on susceptibility to malignant arrhythmias:protection from ventricular fibrillation.J Cardiovasc Pharmacol,1994,24:394-402.
［22］Masahiro Y,Metin A.Exacerbation of reperfusion arrhythmias by αl-adrenergic stimulation:a potential role for receptor mediated activation of sarcolemmal sodium-hydrogen exchange.Cardiovasc Res,1995,29:222-230.
［23］Masahiro Y,Metin A.Effect of selective αlaadrenoceptor antagonists onreperfusion arrhythmias in isolated rat hearts.Mol Cell Biochem,1995,147:173-180.
［24］Turner LA,Vodanovic S,Bosnjak ZJ.Interaction of anesthetics and catecholamines on conduction in the canine His-Purkinje system.Adv Pharmacol,1994,31:167-184.
［25］Hoool LC,Oleksa LM,Harvey RD.Role of G proteins in alpha1-adrenergic inhibition of the beta adrenergically activated chloride current in cardiac myocytes.Mol Pharmacol,1997,51:853.
［26］Qi AD,Kwan YW.Modulation by extracellular ATP of L-type calcium channels in guinea pig single sinoatrial nodal cell.Br J Pharmacol,1996,119:1454-1462.
［27］Hiroyuki I,Kyoichi O,Akinori N.Background conductance attributable to spontaneous opening of muscarinic K+ channels in rabbit sino-atrial node cells.J Physiol,1994,476:55-68.
［28］David FS,Juraj S,Lawrence AT,et al.Differential effects of halothane and isoflurane on contractile force and calcium transients in cardiac purkinje fiber.Anesthesiology,1994,80:1360-1368.
［29］Song Y,Zhu J,Laaksonen H,et al.A modified method for examining the cardiac conduction system.Forensic Sci Int,1997,86:135-138.
［30］Keating MT.The long QT syndrome.A review of recent molecular genetic and physiologic discoveries.Medicine Baltimore,1996,75:1-5.
［31］Luisa M,Mauro G.Molecular genetics of dilated cardomyopathy.Current Opinion in Cardiology,1997,12:301-309.
［32］Mark T,Keating MT,Micheal C,et al.Molecular genetic insight into cardiovascular disease.Science,1996,272:681-685.
［33］Ramon B,Terry T,Grazyna Z,et al.Identification of a genetic locus for familial atrial fibrillation.N Engl J Med,1997,336:905-911.
［34］David R,Amber L,Patrick M,et al.Outward K+ current densities and Kvl.5 expression are reduced in chronic human atrial fibrillation.Circ Res,1997,80:772-781.
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