目的：本课题旨在研究持续快速起搏左心耳致犬慢性房颤（AF）模型心房电、结构和神经重塑，进一步探讨心房电、结构和神经重塑参与慢性房颤发生与维持的作用机制。本研究包括：1）通过微创心脏外科腋下小切口开胸技术（MT）建立犬慢性心房颤动（AF）模型，探讨微创心脏外科腋下小切口技术的可行性；2）建立犬慢性心房颤动（AF）模型，应用无创心电技术、心内电生理技术以及MEA技术观察慢性房颤心房电生理特性的改变，探讨慢性房颤发生的电重塑机制；3）建立犬慢性心房颤动（AF）模型，应用超声心动图及HE染色、PAS染色和Masson染色行组织学及电镜检查，观察慢性房颤犬心房构型、组织学及超微结构的改变，阐明心房结构重塑是慢性房颤发生与维持的重要机制；4）建立犬慢性心房颤动（AF）模型，应用短程心率变异（HRV）检测、免疫组化染色技术及逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）方法，研究犬心脏自主神经功能、心房神经密度及神经分布不均一性的改变，探讨神经重塑参与慢性房颤发生与维持的机制。 方法：课题第一部分 14只健康比格犬随机分为假手术组（n=7）和起搏组（n=7），假手术组植入起搏器不起搏，起搏组植入起搏器持续起搏8周。所有实验犬应用微创心脏外科技术左侧腋下小切口开胸术（MT）开胸，于左心耳缝植起搏电极，植入埋藏式动物实验用的高频起搏器（400次/min），持续快速起搏左心耳8周，建立犬慢性房颤模型。起搏组犬以400次/min连续起搏8周，诱发AF，假手术组植入起搏器不起搏。术后观察犬的一般情况，定期监测心电图，记录犬的肢体导联心电图变化，观察起搏器的工作情况及模型成功率。课题第二部分健康比格犬，应用微创心脏外科左侧腋下小切口开胸术（MT），开胸植入起搏器建立犬慢性房颤模型，实验过程中于起搏前、起搏后1、2、4、6、8周应用心脏电生理仪记录并分析犬的体表心电图各项指标变化。快速起搏犬左心耳8周实验终止时，经颈内静脉将电极置入右心房，应用心内电生理技术测定犬不同起搏周长刺激下的心房有效不应期（AERP300、AERP250和AERP200）。电生理指标测定结束后，剪取左心耳组织切（片）块，固定至MEA盘，记录并分析快速起搏左心耳8周致犬慢性房颤的左心耳fAPD的变化及电激动的传导。课题第三部分：健康比格犬，应用微创心脏外科左侧腋下小切口开胸术（MT）开胸植入起搏器建立犬慢性房颤模型，于起搏前、起搏后1、2、4、6、8周，应用超声心动仪测量各时段的左心房内径（LAD）。持续快速起搏犬左心耳8周实验终止后，迅速开胸取心脏，剪下左心房，经HE染色、PAS染色和Masson染色行组织学检查以及电镜检查观察心房超微结构的改变。课题第四部分：健康比格犬，应用微创心脏外科左侧腋下小切口开胸术（MT），开胸植入起搏器建立犬慢性房颤模型，起搏前及快速起搏左心耳8周时，应用CARDIO VIEW心电工作站记录犬的短程心率变异（HRV）各项指标观察犬心脏自主神经功能变化；用免疫组化染色技术检测犬心脏自主神经密度和再生情况，应用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）半定量测定心房神经相关因子（生长相关蛋白GAP-43、乙酰胆碱转移酶CHAT、酪氨酸羟化酶TH mRNA的表达。结果：课题第一部分所有14只实验犬均应用微创心脏外科左侧腋下小切口技术开胸，于左心耳缝植起搏电极，成功植入埋藏式动物实验用的高频起搏器（400次/min），手术过程顺利。手术时间明显缩短，犬无手术死亡及严重并发症发生，术后恢复快。起搏组7只犬经连续起搏8周期间，心电图检测可见起搏器信号，起搏器工作正常，而且可监测到典型的AF心电图改变。课题第二部分 1）成功建立并改良了犬慢性房颤模型的制作；2）心电图指标改变：与假手术组比较，起搏组犬P波平均时限于起搏4周时明显延长[73.97±11.27 vs 52.68±5.67，（P＜0.01）]，起搏8周后进一步延长[82.90±10.01 vs 52.14±5.86，（P＜0.01）]；与假手术组比较，起搏组犬P波离散度于起搏4周时也明显延长[15.47±1.14 vs 10.05±1.61，（P＜0.05）]，8周后较假手术组同一时间极显著增加[36.77±5.92 vs 11.04±2.21，（P＜0.01）]；3）心内电生理指标改变：持续快速起搏左心耳8周后，假手术组在不同基础刺激周长300，250，200ms时的AERP分别为（120.00±12.91、115.57±16.64和105.71±7.87）ms，AERP没有显著改变（P＞0.05）。起搏组AERP300、AERP250、AERP200、分别为（90.86±7.56、91.71±11.34和91.57±8.99）ms，与假手术组相比明显缩短（P＜0.05），分别缩短了29.14ms、23.86ms和14.14ms；起搏组犬AERP频率自适应性与假手术组相比明显降低（P＜0.05），假手术组在不同基础刺激周长作用下AERP及AERP频率自适应性没有显著改变（P＞0.05）；4）MEA记录系统显示，LAA场电位形态与倒置心房肌AP的膜电位曲线相似，场电位信号的负相波幅度为（-215.43±18.75）μV，fAPD为（192.14±15.49）ms，快速起搏左心耳8周后，场电位信号的负相波幅度为（-48.29±7.89）μV，fAPD为（164.29±7.87）ms，与正常假手术组相比，fAPD缩短了27.85ms（P＜0.01）；假手术组MEA记录到电激动的传导顺序从左到右、左下到右上向外周缓慢递减传导，在传导过程中场电位信号电压逐渐递减；而持续快速起搏左心耳8周后，电激动的传导顺序总体趋势与假手术组一致，向外周传导，但是电激动在传导过程中电压降低，电压梯度样改变消失。课题第三部分 1）超声心动图结果：与假手术组比较，起搏组于起搏1周左心房内径（LAD）较显著增加[22.98±1.53vs18.92±1.49，（P＜0.01）]，起搏8周时左心房内径增加明显[28.11±1.62vs18.45±1.14，（P＜0.01）]；2）组织结构改变：光镜下假手术组心房肌的HE染色可见心肌细胞核大、清晰，心肌纤维纵行排列整齐，横纹清楚；起搏组显示心肌细胞核大小不规则，排列紊乱，心肌纤维走行方向各异，间隙增大，横纹不清，胞浆空泡化，细胞肿胀；Masson染色结果显示，假手术组蓝绿色胶原纤维，分布很少；起搏组可见胶原纤维增多，相互连接成网状。PAS染色结果显示，假手术组PAS染色阴性，未发现有糖原积聚；起搏组可见明显的深紫红色糖原积聚；电镜结果显示，假手术组核膜光滑完整，核仁清晰，心肌纤维排列整齐，肌小节明暗带清楚；起搏组心肌纤维排列明显紊乱，线粒体增多，核周隙明显增宽，核膜通透性增高。课题第四部分 1）心率变异（HRV）检测结果：起搏组快速左心耳起搏8周后SDNN、RMSSD、PNN50三项时域指标明显降低，与假手术组比较，差异有统计学意义（P＜0.01）；2）免疫组化结果：与假手术组相比，起搏组犬心房肌GAP43阳性神经纤维、CHAT阳性神经纤维和TH阳性神经纤维平均密度均显著增加；而且心房肌GAP43阳性神经纤维、CHAT阳性神经纤维和TH阳性神经纤维分布不均一性也显著增加；3）RT-PCR结果：与假手术组比较，起搏组犬心房肌GAP43、ChAT、TH mRNA的表达量增高，差异有统计学意义（P均＜0.05）。 结论：1）应用微创心脏外科腋下小切口技术开胸（MT）制作犬慢性房颤模型是安全可行的，犬无手术死亡及严重并发症发生，术后恢复快，犬成活率高达100%。与常规标准切口开胸手术相比创伤明显减小，值得在犬慢性房颤模型建立中推广应用。2）持续快速起搏左心耳致犬慢性房颤模型引起心房电重塑，主要表现为心房除极时间（PT）、最大P波时限（Pmax）、P波离散度（Pd）延长，心房有效不应期（AERP）缩短，频率自适应不良，场电位时程（fAPD）缩短及电激动传导的异质性改变；MEA技术不仅能反映心肌组织场电位时程的改变，而且能更直观地反映心肌传导的各向异性，MEA技术能够证实房颤的电生理改变，是检测房颤电生理特性改变的可靠而有效的手段。3）持续快速起搏左心耳致犬慢性房颤模型心房结构重塑以心房构型、心房组织学及心房超微结构的改变为特点，表现为心房扩大、心肌细胞肥大、糖原积聚和胶原组织增生等病理结构改变，即心房发生结构重塑。说明持续快速起搏左心耳致犬慢性房颤模型，心房发生了结构重塑现象，为房颤的发生和维持提供了组织学依据。4）持续快速起搏左心耳可引起犬心脏自主神经功能失衡，影响心脏自主神经调节的平衡状态，使心率变异性降低；心脏神经重塑现象表现为心脏自主神经再生，再生神经密度增加、分布紊乱、形态异常，上述表现与房颤的发生、维持存在着密切的关系。
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