应用MEA技术研究组织工程再造心肌对心梗大鼠心室肌电传导功能的影响

目的:应用微电极阵标测技术(MEA)研究组织工程再造心肌移植心梗大鼠的心肌电传导功能。方法:将成年SD大鼠30只随机分为假手术组、心梗组、移植组。应用MEA技术记录心室肌场电位的形态和激动传导时间。结果:正常大鼠心室除极波形多为三向波,呈RS、rSR’型。心梗组心梗面以QR或qR为主,R波圆钝;心室对立面及梗死周围面以R波为主。移植组心室心梗面主要以QR或qR为主,对立面及梗死周围区以Rs或R波为主。测量大鼠心室前壁、后壁及游离壁激动传导时间。假手术组为(6.5±2.12)ms、(11.25±1.77)ms和(7.05±0.78)ms;心梗组为(17.5±3.54)ms、(12.5±2.12)ms和(10.5±2.12)ms;移植组为(9.13±1.31)ms、(10.25±0.35)ms和(8.25±0.35)ms。与心梗组相比,移植组激动传导时间明显缩短(P<0.05)。移植组和假手术组心梗面和周围面激动传导时间明显低于心梗组(P<0.05)。结论:心肌细胞/胶原复合体可改善心梗组织的电传导功能。

两种电生理方法研究心梗大鼠转SERCA2a基因对心肌电活动的影响

目的:采用微电极阵列技术(MEA)与局部电位探查法观察大鼠心梗周围区转SERCA2a基因后心肌电生理的变化,并对这两种方法进行比较。方法:50只成年雄性SD大鼠随机平均分为盐水组和SERCA2a基因组。结扎左冠状动脉前降支建立大鼠心梗模型。术中全程行心电监测,术后24h内大鼠存活30只,两周后盐水组存活10只;SERCA2a组存活15只。基因转导采用梗死心肌周围组织局部多点直接注射法,分别用组织微电极阵列技术(MEA)与双极电位标测技术观察干预2周后,心肌组织间场电位时程(FPd)与局部电位时程的变化。结果:造模成活率为60%,大鼠结扎冠脉后30min可见ST段抬高,Q波形成。2周后MEA显示:两组梗塞周围区场电位时程较梗塞对侧均有所缩短,但转SERCA2a基因组场电位离散度显著小于盐水组,双极电位标测结果显示转SERCA2a基因组梗塞周围区局部电位时程长于对侧区,而盐水组梗塞周围区局部电位时程短于对侧区,但转基因组场电位离散度显著小于盐水组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:两种方法均证实转SERCA2a基因可以缩短心肌梗塞后心肌电位时程离散度。因此提示转SERCA2a基因有预防心梗后心律失常的作用。MEA技术在观察心梗周围组织电活动一致性更为理想。

电化学发光生物传感技术在快速检测心肌梗死标志物中的研究进展

设计和发展简便、高灵敏、高选择性的分析手段以检测低浓度急性心肌梗死生物标志物是目前临床诊断迫切的需求。电化学发光分析法由于具有稳定性好、灵敏度高、线性范围宽及可控性强等优点,能有效地进行低浓度样品检测。该方法与生物传感技术相结合,有利于实现生物体液等复杂样品中极低含量急性心肌梗死生物标志物的快速检测。本文综述了电化学发光生物传感技术在快速检测心肌梗死标志物中近5年的进展,介绍了电化学发光探针和共反应物,以及多组分生物传感检测技术等,并对其在心肌梗死标志物分析中的应用进行了总结。

基因组水平筛选冠状动脉病变部位参与急性心肌梗死急性期的信号通路

目的利用基因芯片技术筛选冠状动脉病变部位参与急性心肌梗死急性期过程的信号通路,探讨急性冠脉综合征斑块破裂病变的发生机制。方法收集急性心肌梗死患者急性期和冠状动脉造影结果正常者的冠状动脉血,用人类基因组U133A寡核苷酸芯片筛选差异表达基因,然后采用DAVID功能注释生物信息学芯片分析系统对2倍差异表达基因进行基因富集分析,并用定量多聚酶连反应(RT-qPCR)验证化学因子信号通路部分筛选基因的表达。结果与冠状动脉造影正常者相比,急性心肌梗死患者在急性期的2倍上调基因有2897个,2倍下调基因有1974个。GO信号通路富集分析显示96个信号通路参与急性心肌梗死急性期过程(BenjaminiP>0.01)。KEGG信号通路富集分析显示6个信号通路参与急性心肌梗死急性期过程(BenjaminiP>0.01)。选择化学因子信号通路6个上下游基因进行验证,与芯片结果高度一致。其中CXCR1、CXCR2、Src、Raf和ERK1/2基因在急性期表达显著增高,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.001),而PI3K表达也有增高的趋势。结论在急性心肌梗死急性期过程中有许多信号通路参与,其中Chemokine信号通路与其发病机制密切相关。

艾塞那肽对心肌梗死后梗死周边区心肌传导的影响及其机制

目的探讨艾塞那肽对心肌梗死后梗死周边区心肌传导的影响及其可能机制。方法 将80只雄性SD大鼠按随机数表随机分为假手术组、心梗组、心梗+Ex-4组和心梗+Ex-4+Ex9-39组,每组20只;结扎冠状动脉左前降支,建立心肌梗死模型。术后4周,对各组的心肌组织石蜡切片进行HE染色及Masson染色。在Langerdorff灌流下,利用微电极阵列记录梗死周边区传导速度、总激动时间及其离散度。采用Westernblotting检测梗死周边区的缝隙连接蛋白Cx43的表达。结果 与心梗组相比,心梗+Ex-4组心梗面积、心肌细胞横切面积减小,间质纤维化百分比降低(P<0.05);由于艾塞那肽改善了心肌梗死后梗死周边区传导,心梗+Ex-4组患者表现为传导速度增快、传导均一性增强、总激动时间缩短、总激动时间离散度减小(P<0.05)。与心梗组相比,心梗+Ex-4组Cx43的表达增强(P<0.05)。Ex9-39部分拮抗了艾塞那肽的作用(P<0.05)。结论 GLP-1R激动剂艾塞那肽可能通过改善心肌梗死后间质纤维化和增强Cx43的表达,从而改善梗死周边区的传导。

血清样本急性心肌梗死生物标志物的高通量悬浮芯片检测技术研究

为了建立一种急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)生物标志物的高通量悬浮芯片检测新技术,本研究将肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponinⅠ,c TnⅠ)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)和肌红蛋白(myoglobin MYO)在悬浮芯片荧光编码微球上进行偶联制备成探针微球,在液相反应体系中,探针微球上结合的AMI生物标志物与样品中相应的标志物共同竞争液相中各自特异性的生物素化单抗,反应后结合生物素化二抗,再结合荧光报告分子后上机检测,获得中位荧光强度值(mean fluorescent intensity,MFI),绘制出3种AMI生物标志物检测的标准曲线,确定了建立的AMI生物标志物的高通量悬浮芯片检测新技术的最低检出限(limit of detection,LOD)、特异性、测量区间、准确度等性能指标,并与实际的患者血清和正常健康人血清中上AMI标志物进行检测。对c TnⅠ、CK-MBⅠ和MYO的LOD为0.002、0.050和0.038μg/L,标准曲线的测量区间在4~5个数量级,方程决定系数R^2>0.99;其他蛋白标志物所获得的MFI值同空白对照比均未有明显变化。3种AMI标志物检测的变异系数在2.50%~8.68%之间,相对标准偏差在2.50%~7.90%之间,均小于10%。因此,AMI生物标志物的高通量悬浮芯片检测技术可完全可以满足临床检测的需要,该操作简单,灵敏快速,成本低廉,为临床AMI的快速诊断提供了新方法。

体外构建组织工程化心肌移植改善心肌梗死大鼠心肌电生理活动

目的应用微电极阵列芯片（MEA）标测技术评价液态I型胶原与新生大鼠心肌细胞混合构建工程化心肌组织（ECT）移植于大鼠陈旧性心肌梗死（MI）区后对心肌电重构的改善作用。方法采用液态I型胶原与新生大鼠心肌细胞混合培养构建ECT片层。48只成年雄性Wistar大鼠，随机分为4组：对照组、MI组、MI＋片层移植组（MI＋graft组）、MI＋假片层移植组（MI＋sham—graft组），每组12只。对照组开胸不结扎动脉，其余各组结扎左冠状动脉前降支，建立大鼠MI模型。MI模型建立2周后行ECT移植。分别于术前及移植后2周行心电图及超声检测，采用主动脉逆行插管Langendorff法灌流心脏，MEA对ECT与宿主心肌之间的电偶联进行检测并记录心肌场电位。取心将ECT横切后采用免疫荧光染色心肌肌钙蛋白T（cTnT）、Ⅷ因子、连接蛋白43（Cx43），在激光扫描共焦显微镜下观察结果，采集图像数据。结果移植的ECT紧密贴于MI部位，存活良好，有较丰富血管化的发生，在ECT中细胞间和与宿主之间形成了较为广泛的Cx43连接。MI＋graft组较MI组左心室舒张末期容积缩小，左心室射血分数增加，但仍不能恢复正常。MI组术后4周较术前QRS时限、QT间期延长（P=0．01），MI＋graft组比MI组QRS时限、QT间期缩短（P=0．03），仍比对照组长。MEA记录MI组MI区场电位振幅较对照组明显降低（P=0．01），时限明显延长（P=0．01）；MI＋graft组场电位较MI组振幅增加（P=0．01），时限缩短（P=0．02），但较对照组仍未完全恢复。对照组场电位激动传导呈顺序梯度传导。MI组传导不均一性增加，传导梯度样改变消失，MI＋graft组使MI面心室肌电活动略呈均一性传导，但较对照组仍未完全恢复。结论移植的ECT能改善MI大鼠心室肌的收缩功能及电传导时间，可部分修复心脏功能，组织工程化心肌组织有望用于心肌组织的缺损修复。

神经调节蛋白-1对急性心肌梗死大鼠心电生理的影响

目的探讨神经调节蛋白1(NRG-1)对心肌梗死(简称心梗)大鼠心脏在体电生理影响。方法将24只成年SD大鼠随机分为假手术组、心梗组、NRG-1预处理组(预处理组),每组8只,通过结扎冠状动脉前降支建立急性心梗模型。假手术组仅开胸,不结扎冠状动脉,心梗组建立心梗模型,不给药。预处理组于建立心梗模型前30min经鼠尾静脉注射重组人神经调节蛋白1(rhNRG-1)0.01μg/g。开胸或造模24h后,运用微电极阵列技术(MEA)记录心肌梗死区、周边区、正常区心外膜场电位(FP),设定观察FP相关指标ISI、FPD FPrise、FPmin、FPmax。结果与假手术组相比,ISI在心梗组三个区(梗死区、周边区、正常区)、预处理组正常区明显减小;FPD在心梗组三个区明显减小;FPrise在心梗组三个区明显减小;FPmin幅值在心梗组正常区明显增大;FPmax幅值在心梗组三个区和预处理组梗死区、周边区明显减小。与心梗组比较,ISI在预处理组三个区明显增大;FPD在预处理组梗死区、周边区明显增大;FPrise在预处理组梗死区明显增大;FPmin幅值在预处理组正常区明显减小;FPmax幅值在预处理组正常区明显增大(P均<0.05)。结论 NRG-1改变心梗急性期心肌电生理特性,使梗死区、周边区场电位接近正常区电活动。