《JACC: Clinical Electrophysiology》:Anatomy of the Isthmus: Unraveling the Tissue Composition of the Ventricular Tachycardia Diastolic Pathway
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本研究比较慢性心肌梗死猪模型中室速传导旁路(VTI)与周围非传导旁路(NIS)的组织学特征和基因表达。通过高密度激活 mapping 和射频消融定位VTI,发现VTI脂肪浸润更高,胶原沉积较低,血管密度和结蛋白表达更高,差异基因涉及细胞外基质重塑、炎症及免疫调节。这些特征可能解释VTI的缓慢传导特性。
Felipe Bisbal | Júlia Aranyó | Georgina Iraola-Picornell | Damián Sanchez-Quintana | Daina Martínez-Falguera | Axel Sarrias | Edgar Fadeuilhe | Víctor Bazan | Albert Teis | Oriol Rodríguez-Leor | Roger Villuendas | Carolina Curiel | Maria Pilar Armengol | Irina Pey | Santiago Roura | Antoni Bayés-Genís | Carolina Gálvez-Montón
ICREC研究项目,Germans Trias i Pujol研究所(IGTP),西班牙巴塞罗那Badalona
摘要
背景
在心肌梗死(MI)后发生的折返性室性心动过速(VT)中,存在一条受保护、传导速度较慢的舒张期通路(称为“峡部”)。目前关于促进VT期间缓慢、受保护传导的组织学成分的研究尚不充分。
目的
本研究旨在比较慢性心肌梗死猪模型中确诊的VT峡部(VTI)与非峡部瘢痕(NIS)的组织学特征。
方法
在非再灌注性前壁心肌梗死发生一个月后,对9头Landrace X Large White猪进行了高密度激活映射,以确定舒张期传导路径。创建射频损伤点以辅助体外VTI的定位。从标记的VTI和NIS组织中获取横截面样本,用于进一步的组织学、免疫组化和RNA测序分析。
结果
与NIS相比,VTI表现出更高的脂肪浸润(P = 0.012)以及更低的I型胶原(P = 0.053)、III型胶原(P = 0.043)和胶原体积分数(P = 0.027)水平;总体纤维化沉积方面没有差异。VTI的血管密度高于NIS(P = 0.018),其动脉和静脉主要由完整的心肌细胞包裹。尽管心肌肌钙蛋白I、肌浆/内质网Ca2+ ATP酶2和波形蛋白的表达没有差异,但VTI中的存活心肌细胞和成纤维细胞显示出更高的连接蛋白43(Cx43)和连接蛋白40(Cx40)表达水平(P = 0.022和P = 0.004)。VTI与NIS之间存在36个基因表达的差异,这些基因涉及细胞外基质重塑、炎症和免疫反应调节相关通路。
结论
VTI具有与周围NIS不同的组织学组成和基因表达特征。舒张中期激活区域显示出更多的脂肪沉积、血管化和连接蛋白表达,同时I型胶原、III型胶原和胶原体积分数较低。
研究部分
猪心肌梗死模型
28头Landrace X Large White猪(3个月大;体重30-35公斤;50%为雌性;MIR Ramadera SL品系)接受了前壁非再灌注性心肌梗死诱导手术。具体操作为:通过经皮选择性线圈栓塞(使用VortX-18 Diamond 3毫米/3.3毫米线圈;Boston Scientific/Target公司生产)将栓塞物送入左前降支第一对角支远端。通过持续的ST段抬高和冠状动脉造影确认了完全的血栓阻塞。
脂肪、纤维化和胶原沉积的定量分析
心肌梗死发生30天后,从28头猪中选取9头(3个月大;体重33.6 ± 2.2公斤;4头雌性)进行VTI检测和采样。所有动物均无需进行心外膜VT映射,因为所有动物的内膜VTI均被成功识别。共处理了18个来自NIS区域的样本(137个视野)和12个来自VTI区域的样本(84个视野,包括核心和边缘瘢痕组织)。组织学和免疫组化分析的详细结果见表1。
讨论
本研究提供了关于慢性心肌梗死中潜在VTI组织成分的新证据,表明VT的关键舒张期通路可能与周围NIS具有不同的组织学特征和基因表达差异。脂肪沉积增加、血管化增强以及连接蛋白表达上调,同时胶原含量降低,这些因素可能是VT传导缓慢且受到保护的原因。
结论
VTI具有独特的组织学组成和基因表达特征,与周围NIS区域明显不同。具体而言,VTI表现出更多的脂肪沉积、更高的血管密度以及Cx43和Cx40的表达升高,同时I型胶原、III型胶原和胶原体积分数降低。这些结构特征与VT期间发生舒张中期活动的区域空间相关。
资助与作者披露
本研究得到了西班牙科学创新部(PID2021-124703OB-I00)、加泰罗尼亚自治区政府(2017-SGR-483)、RICORS网络(RD21/0017/0022)和CIBER心血管中心(CB16/11/00403)的支持,属于国家创新计划(Plan Nacional de I+D+I)的一部分,并得到了ISCIII评估总局和欧洲区域发展基金的支持。作者声明与本文内容无关。
致谢
本研究的实施得益于Germans Trias i Pujol研究所的核心设施,特别感谢显微镜部门、转化基因组学设施以及加泰罗尼亚比较医学和生物影像中心的支持。