单次电离辐射对小鼠心肌细胞钠电流、动作电位及钙离子动态的电生理影响

《EP Europace》：Cellular consequences of non-ablative radiotherapy, a novel approach to ventricular tachycardias

　　

摘要

背景与目的

单次电离辐射放射治疗（STAR）被提出作为射频消融室性心动过速（VT）的一种无创替代方案。新兴数据表明，STAR可能通过增强冲动传导而非破坏基质来抑制VT，其机制为钠通道NaV1.5和缝隙连接蛋白43表达增加。本研究旨在调查接受体内放射治疗小鼠心肌细胞（CMs）的电生理特性和细胞内Ca²⁺动态变化。新兴数据促使我们评估可能与电离辐射引起电生理反应相关的生化变化。

方法

将放疗后2周分离的心肌细胞（接受低剂量15?Gy或高剂量25?Gy照射）与假处理小鼠（CTRL）的心肌细胞进行比较。我们评估了：i）瞬时（I_NaT）和持续（I_Nasus）Na⁺电流（I_Na）分量的特性；ii）动作电位参数，包括早后除极（EADs）的发生率；iii）细胞内Ca²⁺动态变化；iv）CaMKII磷酸化程度及v）ROS含量。

结果

25?Gy放疗i）增加了I_NaT并更大程度上增加了I_Nasus（I_Nasus/I_NaT比值升高）；ii）增加了动作电位振幅、+dV/dt_MAX和动作电位持续时间（APD），并促进了EADs的发生；iii）抑制了细胞内Ca²⁺动态变化。15?Gy放疗产生了类似但较小的效应（剂量依赖性）。25?Gy放疗降低了CaMKII磷酸化水平但增加了细胞ROS含量，从而为I_Na晚成分（I_NaL）增强提供了机制解释。

结论

结果支持STAR可能通过增加传导速度来抑制VT的观点，APD延长提供了额外的机制。另一方面，I_Nasus增强和Ca²⁺处理抑制可能损害照射区域的电稳定性和收缩力。

图形摘要

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