文摘

肥胖和血脂异常都是代谢综合症的迹象,通常与室性心律失常有关。在这里,我们试图确定心脏电蚀变和生物标志物与代谢综合征(大都会)nonobese老鼠,和这些发现可能导致比肥胖的动物更致命的心律失常。大都会模型开发与高蔗糖Wistar鼠饮食(20%),和28周后得到两个子组:肥胖(OMetS)和nonobese (NOMetS)。室性心律失常的心电图是用来测量和心率变异性的变化。同时,我们测量心室肥大及其与两心室的电活动变化的关系,利用micro-electrode和电压钳技术。同时,我们观察到变化在心室的收缩力传感器是用来记录机电乳头状肌,同时进行。尽管这两个子组呈现长QT综合征( 和 关于女士 女士),心率变异性的变化只在OMetS在场,而NOMetS小组提出了QT间隔变化(NOMetS的变化 , ; )。同时,NOMetS透露心动过速(10%; )动作电位持续时间的变化(63%正确的左乳头状乳头状和50%)在心室乳头状与某些更改的钾电流和收缩的力量。OMetS显示动作电位持续时间的增加,心室收缩的力量,这是解释为心动过缓。我们的研究结果揭示了致命的心律失常在大都会子组,无关地存在的肥胖。因此,NOMetS显示机电改变关于应该在NOMetS心室肥大,导致死亡率增加的简历。

1。介绍

大都会被称为一个集群的风险因素(空腹血糖、胰岛素抵抗、高血压、血脂异常、肥胖和中央)(1- - - - - -3)对2型糖尿病和心血管疾病,发生在一起更多次(4],与过剩相关发病率和死亡率在人类1,5]。

儿童肥胖是一个全球性的流行病(6)和成人心血管疾病发病率和死亡率增加的风险,事实上,肥胖和超重的人更容易患高血压、高胰岛素血,血脂异常,葡萄糖稳态变更(7- - - - - -9]。

发展心血管疾病的风险,如充血性心力衰竭、心肌梗塞、心房纤颤、扩张型心肌病也增加(10,11]。一般来说,心肌病常与心电图异常(12),包括受损的心脏收缩(13]。此外,长QT综合征有关改变在心室复极化电14),和心电图QT间隔色散(15]。beat-to-beat心脏的病变是临床与心血管疾病风险相关(16]。心脏疾病的诊断和预后判断的一种方法是确定心率变异性(HRV)间隔心电图(ECG)分析(17]。另一方面,HRV是一种非侵入性的方法,允许预测左心室功能障碍(18)和延长QT间隔室性心律失常的风险被认为是一种因素像带条de同构17,18]。此外,HRV用于预后评估心脏的健康状况,诊断为糖尿病,高血压,大都会,和肥胖19- - - - - -21]。致命性室性心律失常的关系、心肌病和LV功能障碍(与血脂异常和内脏脂肪)不确定和讨论在当前文献[22,23]。

在这个研究中,大都会模型给了我们一些信息心肌病和致命的心律失常在肥胖和nonobese动物模型。我们的假设是NOMetS可能显示更高的概率比OMetS更致命的心律失常,NOMetS不是通常认为是由于临床心脏关键问题混淆的肥胖是条件血脂异常和心脏电变化。因此,我们建议的量化血浆生物化学和让我们知道更多关于心律失常心电图分析与大都会超过腰部测量对象。

2。材料和方法

2.1。动物模型

所有动物程序进行根据国际指导原则涉及动物的生物医学研究国际医学科学组织理事会2010年,包括内部的动物伦理委员会理事会和动物保健委员会研究院Fisiologia Celular在大学根据墨西哥。二十的年轻成年男性纯种啮齿动物(250 - 280 g)被保存在一个12 h光/暗周期。大都会被喂养诱导与标准的鼠粮,由实验室啮齿动物的饮食(LABDIET 5001) 28.5%的蛋白质,13.5%的脂肪,和58%的碳水化合物(24]。随意自来水对照组和20%(提供w / v)蔗糖溶液的实验组twenty-eight-week治疗。这些动物与腹腔注射戊巴比妥钠麻醉(40毫克/公斤)25]。采取了以下措施,腹部周长、附睾的脂肪,体重和体长。胰周和附睾脂肪后,一些血液样本,然后,心被移除。最后,动物被颈椎脱位安乐死。

2.2。生化测量

外周静脉血样被用来量化葡萄糖,胰岛素,甘油三酯,总胆固醇在8-hour-fasted老鼠(使用标准的实验室技术26]。胰岛素抵抗(IR)的内稳态模型评估量化通过HOMA IR =血清胰岛素(uUI /毫升) (血糖(更易/ L) / 22.5 (27,28]。

2.3。心脏功能

心电图进行麻醉(0.5毫克/ ketamine-xylazine 0.2毫克/公斤体重)老鼠。双相情感ecg记录用皮下电极针过我配置;信号被放大700倍,数字化和捕获到10 kHz频率为30分钟(25]。数据是存储在个人电脑和离线分析,使用Clampfit(分子设备)。所有老鼠都不断监控保证正确的通风和温度。

2.4。心室功能

心脏很快被移除和放置在一个逆行灌注系统,Tyrode的解决方案在36°C洗心。此外,兴奋收缩偶联的测量左心室和右乳头状肌隔离放置在室记录同时收缩力和动作电位与Tyrode灌注的解决方案在36°C,与carbogen毒气毒死。

根据Frank-Starling定律(29日),乳头肌的收缩力表现在马克西姆经度(Lmax)。动作电位记录使用锋利的硼硅酸盐微电极(满3 M氯化钾的阻力25 - 35米Ω)。信号放大WPI双核776静电计,数字化(渣打银行- 68快速参考标签,国家仪器),并分析了使用ClampFit(分子设备)和7.0(南安普顿)。动作电位的特征测量振幅和adp的30 - 90%的复极化。兴奋收缩偶联奇才测量,使用动作电位的时间之间的最大电压和最大收缩力,包括之间的延迟动作电位开始收缩的力的开始(30.]。

2.5。孤立的从心脏心室细胞

大鼠心脏通过主动脉插管灌注,根据Langendorff方法。因此,心脏灌注在再循环模式与胶原酶8分钟,28日50毫克/毫升(西格玛奥德里奇)和蛋白酶1 mg / 50毫升溶液中的Ca2 +免费的缓冲区。最后,乳头状肌在Kraft-Brueh机械分离(KB)解决方案(31日]。

2.6。在心室电活动变化

全细胞膜片箝技术应用的配置记录总电流;补丁吸量管2和4莫姆之间的电阻。信号被捕获在5.4 kHz和放大,数字化(Heka),储存在个人电脑上。心肌细胞被置于灌注室在倒置显微镜(尼康)。只有Ca2 +宽容的杆状的左、右乳头状细胞被选为本研究。

2.7。钾电流

钾电流(I (k)是引起从持有的潜力-80 mV的方波电压脉冲-40 mV在5 ms,从-40 mV和膜电位去极化脉冲到50 mV 500 ms应用10 mV增量每隔2秒(31日]。

2.8。解决方案

pClamp Clampex程序的软件控制电流和电压钳实验协议。电压钳实验期间使用的解决方案是一个正常的外部解决方案(mM氯化钠,136;氯化钾,5.4;MgCl2,1;HEPES-Na 10;CaCl21.8;葡萄糖,11;与氢氧化钠pH值调整到7.4)。细胞外的钾电流记录解决方案,包含(mM)氯化胆碱,136;MgCl2,1;HEPES-K + 4;消息灵通的,6;N-Methyl-D-glucamine 6;CaCl20.1;CoCl20.5;和葡萄糖,11;这是调整与KOH pH值7.4。Isenberg & Klockner 1982 KB的解决方案是以下作文(毫米):牛磺酸、10;谷氨酸,70;肌酸,0.5;琥珀酸、5;葡萄糖,10;KH2PO4,10;氯化钾,20;HEPES-K + 10;和EGTA-K +调整pH值与KOH (7.431日]。解补丁移液管或内部解决方案有以下组成(毫米):80天冬氨酸钾,10 KH2阿宝41 MgSO47小时240 O,氯化钾,10玫瑰,10 EGTA 3 Na2ATP, 0.2 NaGTP;pH值与KOH调整到7.3。

2.9。心脏病理改变

心室肌是嵌入在石蜡5μ削减了m,从底部到顶点。deparaffinization后,部分与hematoxylin-eosin染色。组织样本40倍显微镜下检查,这是半定量的分析图像J程序。

2.10。心脏节律的改变

对心率变异性的分析,我们使用了庞加莱情节,心电图间隔的时间序列的绘制与下一个值在笛卡儿坐标系统。在本研究中,庞加莱图构造了RR和QT间隔的心电图记录,所有大鼠组。心率变异性SD1使用的量化参数,SD2和SD1 / SD1在每个条件的研究19]。

2.11。统计分析

所有的数据进行了分析使用描述性的静力学和表达为 (起源Pro 2017和Clampfit 10.7)。如果结果呈现正态分布和方差相等,学生的未配对 - - - - - -测试或用单向方差分析Dunnett事后考验。如果数据不见正常分布或等于方差,Mann-Whitney U测试或克鲁斯卡尔-沃利斯检验。它被认为是一个重大的改变 。

3所示。结果

3.1。动物模型与不同的改变在代谢综合征的肥胖

啮齿动物,24周的饮食高蔗糖,发达大都会有3的5个代谢(见表1)改变所描述的文学。在这个模型中,这些老鼠的百分之七十( )显示大都会只有2% NOMetS身体体重增加,这群有相同的腹部周长与对照组相比。然而,这些大鼠附睾的脂肪比对照组高70%。其余大鼠与大都会( )体重增加了40%,OMetS被命名为子组。

表1
代谢特征的动物模型。

在腹部围和附睾脂肪,发现18%的显著增加NOMetS子群,而OMetS子群中的值为300%,而控制。所有与大都会Wistar鼠脂质代谢的改变。虽然NOMetS老鼠的数据显示显著增加甘油三酯(TG)水平与OMetS相比,153 mg / dl和116 mg / dl,以及c-LDL 47 mg / dl和23 mg / dl分别见表1。

3.2。肥胖剖面对心脏节律的影响

OMetS动物模型提出了一个减少 bpm的心率,而NOMetS子群,有增加 bpm的对照组相比 bpm。有趣的是,肥胖在心电图记录的影响,在这两种情况下NOMetS OMetS,观察在长QT综合征;长值。因此,高职院校学前教育专业 和 女士分别比对照组, 女士(图1和2)。

(一)反对
(一)反对
(b) NOMetS
(b) NOMetS
(c) OMetS
(c) OMetS
图1
(一)
(一)
(b)
(b)
(c)
(c)
(d)
(d)
图2
3.3。心率变异性的肥胖

心脏健康评估与心率变异性利用庞加莱图,预计,对照组显示一个椭圆形状的行为(图1(一))的变化 , ,和索引 见表2。在一起,在数据NOMetS大鼠的心率变异性,椭圆的形状就像对照组。标准以上的身份注册SD2 80%的RR间隔,和SD1 / SD2指数下降(图1 (b))。在OMetS子群的情节,减少SD1观察到的心率变异性,SD2和索引SD1 / SD2生物标记(见图1 (c)(表)与控制集2)。

表2
心率变异性。

beat-to-beat变化也极其敏感的小波动在几个水平(图2(一个))。因此,量化QT间隔的变化,往往表现在典型的椭圆形状RR间隔(庞加莱图的数据2 (b)- - - - - -2 (d))。QT间隔的定量分析显示三个生物标志物的变化,只有在OMetS子群(表2)。的可变性NOMetS子群的增加 , ,和 指数(见图2 (c)和表2OMetS心率变异性的),与此同时也增加,但没有表现出显著差异之间总设置(见图2 (d))。

3.4。心室功能变化与肥胖有关

我们的研究结果表明,肥胖概要文件改变了心室功能,这是测量与兴奋收缩(英汉)耦合杰出人才。OMetS子群的收缩力和动作电位持续时间(adp)在左乳头状心室高于正确的。因此,英汉心室功能的耦合是期望的结果控制老鼠(见图3 (b)、表3)。NOMetS模型显示改变机电英汉耦合的机制。收缩力增加66%,下降了57%在左边乳头状肌在与美国的关系已经增加了61%,下降了40%,分别。

(一)
(一)
(b)
(b)
图3
表3
电气和机械心室功能。

然而,左边乳头状肌显示解耦与减少的潜伏期(LPF)和收缩力的开始时间(SPF)(见图3 (b)和表3)。OMetS小组也提出了英汉耦合的机制,增加显示左乳头状肌分离滤波器和防晒系数的30%和40%分别(数字3(一个)和3 (b)和表3)。力比对照组的近2倍。

高蔗糖食源性肥胖与肥厚性心肌病(32]。Hematoxylin-eosin染色(图3(一个)NOMetS子群)显示心室肥大。心脏的心室的周长 毫米, 毫米, 毫米为NOMetS OMetS,分别与控制(图3(一个))。大都会不改变心室壁的大小,和数据显示 , 和3.1毫米NOMetS OMetS,和控制。值得注意的是,心中没有显著差异,体重,和数据分别为2.1,2.3和1.98 g, NOMetS OMets,分别与控制。

3.5。肥胖概要文件与改变相关的活性钾电流

adp的增加NOMetS老鼠允许间接诱导的心室钾总电流的变化。出于这个原因,我们在孤立的细胞钾电流记录,数据显示减少钾电流的振幅(Ito)在右乳头状肌(33)(图4(一))。另外,我们测量细胞的钾电流左乳头状肌;这些电流显示增加仅负电压(图4 (b))。此外,每个当前组件的振幅,从拟合获得,是归一化细胞电容比较从细胞大小不同的电流密度。NOMetS子群不影响心室乳头肌的静止膜电位(见图4)。

(一)
(一)
(b)
(b)
图4

4所示。讨论和结论

本研究提出识别心脏通过电气和电气疾病代谢生物标记,使用心率变异性的RR, QT间隔,血浆生化改善代谢疾病的诊断和预后的疾病。最近的证据表明,遗传和环境因素对大都会发展做出贡献;这些因素是高碳水化合物、高脂肪饮食和缺乏体育锻炼(24]。这些因素促进胰岛素抵抗、空腹血糖受损,脂质代谢的改变,慢性炎症状态和内脏肥胖34]。在这项研究中,纯种老鼠不开发肥胖易感基因24];不过,饮用水中的高蔗糖的饮食喜欢环境因素产生大都会与胰岛素抵抗和血脂异常和2个月的治疗后空腹血糖受损24]。在这个模型中,在这之后twenty-eight-week高蔗糖饮食,肥胖老鼠送给大都会和没有(35]。高蔗糖期间饮食摄入量在动物模型中,肝脏组织把葡萄糖转化为脂肪酸和储存在脂肪组织(8,36]。因此,在这项研究中,两组有附睾的脂肪分布的体重增加了0.7和2.5倍NOMetS和OMetS分别(见表1)。NOMets的老鼠表现出胰岛素抵抗,这老鼠行为的数据显示多余的营养代谢。这表明一个不平衡的存储和脂质在肝脏的合成和等离子体的TG浓度高于控制和OMetS [37]。NOMetS集团也有c-LDL c-HDL血浆浓度高于OMetS,和两个蛋白质应对高血液脂质代谢的机制和低水库在脂肪组织5]。这些结果说明与肥胖的老鼠只有反向胆固醇运输的机制(5]。

多余的脂肪酸在等离子体和胰岛素抵抗提出了作为积累的关键驱动因素在肥胖个体2,38]。大都会,超重模型或下OMetS higher-sucrose饮食就足以有过多的血浆甘油三酯,但c-HDL和胰岛素,同样,在控制集。此外,这个模型已经改变HOMA-IR指数(27)和胰周,附睾的脂肪增加3倍和85%,分别高于对照组。一般来说,肥胖与左心室功能障碍相关,由心室肥厚心肌病(39,40]。

然而,OMetS科目只显示机电改变两心室的功能由于肥胖。结果显示长QT综合征与改变美联社心室的持续时间和分散在RR的变化。同时,OMetS群改变两心室的功能(数据3(一个)和3 (b)。表3)和心动过缓,心室力增强没有改变心室形态(图3 (b))。

另一方面,提出长qt综合症NOMetS子群与美国参众两院即使没有肥胖,90%,值得一提的是,血脂异常的临床生物标志物和肥胖都高于肥胖组。QRS波群的开始已经定义的出现心室电活动;NOMetS。另外,这个小组展示了分散在QT间隔。这是对再入室性快速性心律失常的易感性有关,显示功能障碍在这两个心室,左乳头状肌收缩力降低,右乳头状增强,这些变化是由电活动的变化引起的。此外,电活动的分散,起初,动作电位复极化和机电的变化使我们惹这些动物的长QT综合征(41]。

另一方面,兴奋收缩耦与肥大(42]。在这个模型中,动物喂养高蔗糖饮食和只有NOMetS小组提出了偏心肥大与心室功能障碍和脂肪组织(见表1)。这些都是有关心中释放儿茶酚胺(43]。此外,在NOMetS子群,观察心动过速,副交感神经支配增加起搏器相关组织(25]。

心肌的事件发生在英汉耦合依赖钙离子浓度和动作电位的持续时间44]。致命性心律失常综合征的长高职院校学前教育专业与美国延长,主要原因是K再极化电流的密度减少45]。NOMetS动物,开始和延迟时间的变化,并增加了美国本土知识与当前降低右心室(46)(见图4)。

在人类共同的中央机制调节交感和副交感心血管调制测量HRV [47]。这个生物标志物用于预后和诊断健康心脏的代谢疾病(48]。在这部作品中,HRV受损根据水平的脂肪,而OMetS动物显示降低了标准偏差在自主神经系统的调节机制。NOMetS动物多样性的增加,仅在QT间隔和副交感神经系统的参与(图1 (b)),提高致命的心律失常的可能性为长QT(图2(一个)),增加调制的交感和副交感神经系统在心室的电特性(图2 (c))。

在这项研究中,c-HDL高在两个子组的保护被授予心血管疾病(49和附着在动脉粥样硬化26]。然而,两组高概率了致命的心律失常由于长QT综合征和血脂异常(表1)。

此外,心室射血力与应变测量乳头状肌(42];这个数据允许间接量化外周血流和心室室卷(50]。英汉耦合的结果表明,左和右心室反映变化如心肌病大都会子组。大都会与肥胖没有改变形态心室(图3(一个)和表3)。与此同时,他走时染色nonobese集团数据显示,展出扩张型心肌病(51]。数据显示由大都会室性心律失常。

最后,心室性心律失常的类型取决于是否存在肥胖。结果表明,大都会不肥胖促进心肌病的预后不良,这些改变可以测量心率变异性的预后和诊断目的心电图。OMetS老鼠提出改变的HRV降低不对称庞加莱的RR间隔,增加两心室收缩力和电变化。然而,NOMetS动物有更高的代谢改变,和心室电活动强烈相关长QT综合症,QT变异和肥厚性心室。

4.1。实验协议声明

所有动物程序依法进行“国际生物医学研究指导原则涉及动物”,2010年国际医学科学组织委员会。伦理委员会批准的协议是(ciccual -四面八方- 00365)Benemerita普埃布拉大学。

数据可用性

和/或使用的数据集分析在当前研究可从所有作者以合理的要求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢支持丹妮拉·罗德里格斯Montano IFC Histologia自治,赫克托耳MVZ Malagon,加尔松MVZ丹尼尔基于自治。我们愿意承认m . c . Jose Luis Carrillo巴尔德斯Facultad de Lenguas-BUAP讨论英文手稿。