切割上胸部交感神经躯干对持续性心房颤动的动态犬心室速率的影响与机制

抽象的

客观的．目的观察切割上胸交感干(TST)对持续性房颤(房颤)心室率(VR)的影响及神经机制。方法．对照组和实验组各6只，每组各12只。两组均行左房快速起搏(600次/min)诱导持续房颤。实验组在建立持续房颤模型后切开上段TST，对照组开胸不切开TST。取双侧星状神经节(SG)和左房心肌进行酪氨酸羟化酶(TH)免疫组化染色。结果．切割上部TST 30分钟后，实验组平均VR在实验组中为121.5±8.7bpm（95％CI，114.8至128.0），比对照组显着较慢（144.5±4.2 bpm（95％CI，141.5 148.0到））（ ）.切割上部TST 1个月后，实验组的平均VR（106.5±4.9 bpm（95％CI，102.0至110.0））也显着较大，对照组（139.2±5.6 bpm（95％CI），135.0至143.8）））（ ）.与对照组相比，实验组左侧星状神经节(LSG)和右侧星状神经节(RSG)均引起神经重塑，表现为神经节细胞密度降低，TH染色降低。与对照组相比，实验组左心房th阳性成分明显降低。结论．切割上TST可以持续性房颤时快速减少VR。切割上TST诱导双边SG神经重构和降低交感神经密度在左心房，这可能有助于VR控制的自动对焦期间的基本机制。

1.介绍

心房颤动(房颤)是临床最常见的心律失常，具有较高的发病率和死亡率[1］.节奏和速率控制都是管理AF的患者的可接受的策略[2］.通过作为触发器诱发心房Tachyarrhymias（如心房心动过速（AT）和AF）的触发，具有动态神经活性与心理心律发生的增加有关。3.-5.］.增加交感神经活动在AF的发生和维护中起着重要作用6.-8.］.胸部交感神经躯干（TST）是心脏交感神经中最重要的资源，已成为AF管理的新型目标[6.-9.］.

星状神经节(SG)是上TST最重要的组成部分[7.那9.］.目前，很少有研究通过烧蚀或切除SG来阻止TST，以抑制阵发性心房心动过子（PAT）或阵发性心房颤动（PAF）的诱导[8.那10.］.然而，切除SG的上半部分可能导致角振仪的综合症;通过切割TST的效果仅切割左侧星状神经节（LSG）的持久性AF和心脏神经改造仍然不确定。本研究的目的是观察在持久性AF期间仅在持久性AF中的心室速率（VR）中仅切割LSG的下部的切割TST的影响。此外，该研究观察了在持久性AF的犬类模型中切割上TST对双侧SG和左心房的心脏神经重塑的影响，这可能是切割鞋面TST的抗心律失常作用的可能机制。

2.方法

动物议定书批准的机构动物护理和使用委员会在新华医院，医学院的上海交通大学医学院，并符合本指南的关怀和实验动物的使用（XHEC-F-2018-057）。Twelve mature healthy male beagle dogs (Animal Laboratory Center, Xinhua Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine) weighing 15–25 kg were randomly halving to the control group and experimental group, 6 dogs for each group. The control group was merely performed with rapid left atrial pacing (600 beats/min) to induce persistent AF. The experimental group was disposed with rapid left atrial pacing (600 beats/min) and received cutting upper TST after persistent AF was documented.

2．1.持续性心房颤动模型的建立

两组的所有犬都有快速左心房起搏，构建持久的AF模型。将每个犬注射唑（10-15mg / kg，肌肉内）以诱导麻醉，并在气管插管后用2％〜4％异氟醚维持，然后通过左胸部的第四肋间空间进行胸廓切开术。分别在2厘米的距离处分别缝合两个外形起搏电极，该距离连接到植入无线电心电图（ECG）采集和刺激器（ENSEN-ESST-79-5，ENSHI Medical Technology（上海）有限公司。）。另外两个电极被缝合到左胸部的皮下组织以记录ECG信号。在适当的步行参数（起搏模型中，连续刺激;电压，1500 mV;频率，10Hz;脉冲宽度，1ms），可植入装置皮下定位在左箱上。手术后，每犬接受3天的抗生素，伴有0.5g / d小头孢藤肟。经过一周的术后回收率，急需左心房起搏持续一周。在一周之后，关闭设备的刺激模型以确定持续的AF（持久> 48小时）的存在[11.那12.］.如果犬没有持续房颤，心房起搏继续一周，每周监测心电图，直到记录持续房颤。

2.2。切割上胸部交感神经躯干和录音VR

持续房颤建立后，继续监测犬2周。实验组犬只通过左第三肋间隙切除LSG下部进行上TST切口，对照组犬只开胸不切除上TST切口。左侧第三肋间开胸后，7肋间开胸基底部周围分离蜂窝和脂肪组织^TH.颈椎和第一肋，并且LSG暴露在左胸腔的顶部（数字1（a））;然后LSG的下部被切除（数字1（b））.

在不同的时间点（用于在麻醉前30分钟和在麻醉后30分钟和切割后30分钟，切割后30分钟，在切割TST后，分别记录了ECG;对照组，麻醉前，麻醉后30分钟，胸廓术前30分钟，胸廓切开术后30分钟）。每只犬每次接受3天的抗生素，第二次手术后具有0.5g / d头孢呋辛。在一个月的恢复后再次记录ECG。ECG用于VR分析。然后，狗被安乐死了。

2.3。免疫组化研究

在4％福尔马林中获得双侧SG组织和左心房组织，并固定在4％福尔马林中，然后用抗体抗体（22941，免疫术）在70％醇中储存酪氨酸 - 羟化酶（TH）免疫组化染色美国）。将组织嵌入并切成5μM厚切片常规。所有载玻片在DP72显微镜(Olympus, Tokyo, Japan)下手动检查。双盲观察者随机选择神经节细胞密度最高的200X场。计算神经节细胞的平均数量和th阴性神经节细胞的平均百分比。用Image J软件检测左房心肌组织th阳性神经密度。

2.4。数据分析

将数据报告为平均值±标准偏差（SD）和95％置信区间（CI）。使用D'Agostino和Pearson正常测试测试所有数据的正常性。配对T.-检验，比较同一组在不同实验时间点的差异。独立的T.- 测试以比较实验组和对照组之间的差异。对于具有非正规的数据，使用Wilcoxon秩-UM测试来比较组之间的数据。一种值≤0.05被认为是统计学意义的。

结果

3.1。持续AF模型的建立

在左心房快速起搏3〜6周后，稳定的持续AF模型在所有犬物中成功开发。实验组之间的AF诱导持续时间没有显着差异（4.2±0.8周（95％CI，3.6至4.8）和对照组（4.5±1.0周（95％CI，3.7至5.3））（ 那T. = −0.632).

3.2。减少TST在AF中VR上的影响

桌子1显示实验组和对照组不同时间点切割上段TST对AF时VR的影响。持续房颤建立后，实验组房颤平均VR为157.3±7.9 bpm (95% CI, 151.0 ~ 163.7)，对照组为154.2±5.8 bpm (95% CI, 149.8 ~ 158.8)。 那T. = 0.787) before anesthesia in ambulatory dogs (AF baseline). After anesthesia and before cutting upper TST, there was no significant difference on average VR between the experiment group (143.7 ± 5.2 bpm (95% CI, 139.8 to 148.0)) and control group (146.0 ± 3.0 bpm (95% CI, 143.6 to 148.4)) ( 那T. = −0.954). After cutting upper TST for 30 minutes, the average VR was 121.5 ± 8.7 bpm (95% CI, 114.8 to 128.0) in the experimental group, which was significantly slower than that of the control group (144.5 ± 4.2 bpm (95% CI, 141.5 to 148.0)) ( 那T. = −5.829). After cutting upper TST for 1 month, the average VR of the experimental group (106.5 ± 4.9 bpm (95% CI, 102.0 to 110.0)) was significantly slower versus that of the control group (139.2 ± 5.6 bpm (95% CI, 135.0 to 143.8)) ( 那T.=−10.763)。

３．３．切除上颞叶对LSG神经重塑的影响

LSG组织成功收获在所有犬的分析。数字2示出了在对照组和实验组的LSG神经重构的一个例子。与对照组相比，神经重塑的特征在于减少神经节细胞密度和减少的TH染色在实验组切割上TST 1个月后研究的所有LSG是低倍视野下可见。Compared with that of the control group (76.3 ± 0.8, 95% CI: 74.8–77.9), the mean ganglionic cell number was significantly decreased in the LSG of the experimental group (58.7 ± 2.3, 95% CI: 54.1–63.2) ( 那T. = 7.160). The mean percentage of TH-negative ganglionic cells in LSG of the experimental group (28.2% ± 3.2%, 95% CI: 21.9%–34.5%) was significantly higher than that in LSG of the control group (6.3% ± 0.6%, 95% CI: 5.1%–7.5%) ( 那T.= 6.711)。

所有犬氨酸的右SG（RSG）已成功获得分析。数字3.显示了对照组和实验组RSG神经重塑的例子。TH染色显示TH阴性神经节细胞(红色箭头)和TH阳性神经节细胞(棕色)。与对照组(73.5±2.3,95% CI: 69.0 ~ 78.0)相比，实验组(63.2±1.6,95% CI: 60.1 ~ 66.2) ( 那T. = 3.713). Besides, the mean percentage of TH-negative ganglionic cells in RSG of the experimental group (12.8% ± 0.9%, 95% CI: 11.1%–14.6%) was significantly higher than that of the control group (5.4% ± 0.8%, 95% CI: 3.8%–7.1%) ( 那T. = 6.074).

3.4。切割上部TST对左心房神经重塑的影响

成功获得了所有犬的左心房组织以进行分析。数字4.显示了两组间左心房神经重塑的典型例子。与对照组(4.1‰±0.4‰，95% CI: 3.3‰-4.9‰)相比，实验组左房心肌th阳性面积比(2.2‰±0.2‰，95% CI: 1.8‰-2.6‰)明显降低( 那T. = 4.041).

4.讨论

本研究证明了以下几点:(1)切除上段TST对起搏诱导的持续性房颤犬AF时的快速VR控制有效;(2)切除上段TST可引起持续性房颤犬的心脏神经重塑，降低双侧心房颤动的交感神经密度。这有利于抑制持续性房颤时心脏交感神经活动和控制快速VR。

4．1.AF时切上段TST与VR的关系

持续性AF可诱导心脏重构包括电重构，其可以具有快速VR和降低心脏功能。双方的节奏和速率控制是可以接受的策略管理持续性房颤患者[2那13.］.自主神经系统在AF的发生和维护中起着重要作用3.-5.］.在过去几十年中，开发了包括迷走神经刺激（VNS）的VR控制的替代策略[11.那12.那14.那15.］.上TST是心脏交感神经中最重要的资源，已成为AF管理的新型目标[6.-9.］.

SG是上颈神经节最重要的组成部分，上颈神经节是由下颈神经节和第一胸神经节融合形成的交感神经节[7.那9.］.既往研究表明SG神经活动(SGNA)与VR加速和自发性心律失常有关，降低SGNA可能有助于抑制心律失常和降低快速VR [16.-18.］.Shen等人。证明慢性留下低水平VN可以有效地抑制SGNA，并减少PAT在动态犬中的发病率[14.］.此外，Chinda等人。还发现间歇VNS可能导致在动态犬的持久性AF期间降低SGNA和VR控制[12.］.然而，通过在持续的AF和心脏神经改造上仅切割LSG的下部的切割TST的影响是不确定的。在这项研究中，我们观察了通过在VR上的LSG的下部切割TST的效果。与对照组相比，在实验组中切削上部TST后，平均VR在30分钟和一个月后显着较慢。我们的结果表明，在持久的AF中，切割上部TST在持久性AF中控制快速VR和Tachyarrhythmias。

4.2。切割上TST导致双边SG神经重塑的犬与持续AF

交感神经在心脏心律发生中是重要的。几项研究表明，SGNA与VR加速和心律失常有关，并且逐渐降低的SGNA可能有助于抑制心律失常[16.-18.］.以前的研究表明，通过诱导SG神经重塑，VNS可以抑制SGNA，抑制PAF的发生，或减少VR。这些研究表明，VNS引起了SG的神经重塑，具有降低的TH阳性神经节细胞和更多TH阴性神经节细胞[12.那14.］.

在这项研究中，与对照组相比，实验组的LSG和RSG的平均神经节细胞数显着降低。实验组LSG和RSG中的Th阴性神经节细胞的平均百分比显着高于对照组的LSG和RSG。结果表明，切削上部TST诱导的双侧SG神经重塑，这是切割鞋面TST的VR控制的可能机制之一。然而，LSG的神经重塑似乎比RSG更大。

4．3．切断上TST导致持续性房颤犬的心脏神经重塑

心脏神经系统包括由属于心脏和其由属于心脏外神经结构的非本征心脏神经系统（ECNS）内神经结构的固有心脏神经系统（ICNS）。两者ECNS和ICNS已知是与增加心房心律失常或快VR [6.那19.那20.］.Choi等人。已经表明，外部心脏神经活动（ECNA;包括星状神经节神经活性和迷入神经活动）和内在神经活动之间存在显着的时间关系（ICNA;包括外膜神经神经活性和马歇尔神经活动的韧带），表明这一点ECN和ICN之间存在通信[19.］.通过VNS刺激ECNS已经证明有效地抑制AF的发生并在持久性AF期间减少VR [12.那14.那15.］.

在这项研究中，我们不仅发现切割上TST可能导致两个LSG和RSG神经重塑，同时也发现，切割上TST可以减少在左心房心肌组织交感神经密度。与对照组相比，TH阳性组分显著实验组的左心房降低。结果表明，切割上TST可以减少心脏交感神经流出，其可以是切割上TST的VR控制的另一种可能的机制。

5.研究限制

目前的研究有两个限制。首先，我们没有直接记录SGNA评估SG功能。其次，我们只观察切割左上角TST的效果。切割右上TST或双侧TST的效果应该在未来进行研究。

6。结论

切割上部TST可以减少随着起搏诱导的持续AF的动态狗的AF期间减少FAST VR。切削上部TST诱导的双侧SG神经重塑，并降低了左心房的交感神经密度，这可能导致AF中VR控制的潜在机制。

数据可用性

该数据储存在上海交通大学医学院新华医院心脏病，上海（200092）。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

蔡杰和唐敏对这项工作贡献相当。

致谢

作者感谢来自中国国家自然科学基金的财政支持（授予No.81570290,81600264和81974023），上海市科学和技术委员会（授予No.19411963800和20Y11910700）和上海年轻的医生培训计划，国家重点临床专业。

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