晚钠电流在兔心房肌细胞中的作用及其对诱发性与自发性房颤的促进机制

> 【Title】 Late Sodium Current in Atrial Cardiomyocytes Contributes to the Induced and Spontaneous Atrial Fibrillation in Rabbit Hearts
> 【Comments】 这篇论文用兔子心房模型,发现一个“平时不显眼的小电流”—晚钠电流(late INa),竟然能让心房更容易陷入房颤。简单来说,就是:“心脏多了一点点不该有的电,节奏就乱了”。
【专家点评】
房颤研究几十年来都在找一个问题的答案:为什么心房会突然“电乱”掉? 大家知道钙、电压门控钠通道、结构重构都能导致房颤,但具体哪些电流在“点火”、哪些电流在“添柴”,仍不清楚。
这篇研究的关键意义在于:它首次直接证明晚钠电流本身就能让房颤更容易发生,并且用阻滞剂(GS-967)就能明显降低诱发性和自发性房颤。这对未来开发抗房颤药物非常重要。
【摘要】
研究通过兔心房细胞和离体心脏实验,发现:
- 诱导房颤的条件下,心房细胞晚钠电流(late INa)显著增大;
- 增大的晚钠电流可导致动作电位平台期延长与心房电不稳定;
- 使用靶向晚钠电流的抑制剂 GS-967 可以显著降低房颤诱发率与持续时间;
结论:晚钠电流是诱发和维持房颤的重要促发因素。
【引言】
研究背景
房颤是最常见的持续性心律失常。已知导致房颤的因素很多,例如:
但一个长期悬而未决的疑问是:
小幅度、持续存在的晚钠电流(late INa)是否也能让心房成为“随时会起火的导线”?
过去的研究主要集中在心室,认为 late INa 与心衰、心律失常相关,但心房层面证据不充分。
本文贡献
- 贡献一: 证明诱导房颤条件下,心房细胞的 late INa 明显增强
- 贡献二: 证实增加 late INa 会让心房动作电位平台期变长,使心房“更容易乱”
- 贡献三: 发现阻断 late INa 能显著减少房颤
- 贡献四: 建立“late INa→心房电不稳定→房颤”的因果链
【实验设计】
实验对象
- 实验材料:日本大耳白兔
- 细胞水平:酶解获得心房肌细胞
- 整体水平:离体 Langendorff 心脏灌注系统
- 关键参数:动作电位时程(APD)、late INa 电流密度、房颤诱发率与持续时间
测试条件
- 通过高频刺激诱发房颤
- 在正常 vs. 房颤倾向条件下测试 late INa
- 应用 late INa 抑制剂 GS-967(高度选择性)
- 记录心房动作电位、ECG、房颤发生情况
【研究方法】
核心思路 / 总体框架
通过直接测量心房细胞的 late INa,并在诱发房颤模型中观察 late INa 变化,再使用特异性抑制剂进行功能验证,构建“电流增强 → 心房不稳定 → 房颤”的因果链。
关键模型 / 理论基础(比喻说明)
关键模型:动作电位平台期由多种离子电流共同维持,晚钠电流的异常增强会导致膜电位不稳定。
比喻:
想象心房细胞的电活动像修高速公路:
- 正常的钠电流像“一阵快速通过的车流”,只在起步瞬间出现;
- 晚钠电流(late INa)却像一些“不肯下高速的车”,持续占着车道。
一旦这批“赖在路上的车”太多,整条道路(动作电位平台期)就被拖慢、变得不稳定,后车(其他离子电流)也会被影响,最终导致“交通大乱”—也就是房颤。
技术原理:
- late INa 增强 → 膜去极化倾向增加
- 动作电位平台期不稳定
- 触发活动增加(EAD/DAD)
- 心房出现折返与紊乱 → 房颤
【结果与讨论】
图表核心内容(示例)

Figure 1:房颤诱导后晚钠电流显著增大
- 图里画了:正常 vs. 房颤兔心房细胞的 late INa 电流曲线
- 图说明:房颤模型中 late INa 明显高于正常,说明房颤倾向时有“更多赖在路上的电流”。

Figure 2:动作电位平台期延长
- 图里画了:APD90/APD50 的比较
- 图说明:晚钠电流增加让动作电位拖得更长,更容易触发心房不稳定。

Figure 3:GS-967 减少房颤诱发
- 图里画了:药物前后房颤诱发率与持续时间
- 图说明:阻断 late INa 可明显降低房颤概率,证明 late INa 是“病因链”的重要环节。
主要发现
- 房颤模型中晚钠电流显著增大
- 增大的 late INa 会导致动作电位时程延长
- 心房因此更易产生触发活动(EAD、DAD)
- 使用 late INa 抑制剂可显著减少房颤诱发与发生
- 证明 late INa 对房颤具有因果性的促进作用
作者的解读
作者认为:
晚钠电流不仅是房颤的“推手”,更可能是维持房颤的“火种”。
也就是说,late INa 不但能触发房颤,还能让心房处于不稳定状态,使房颤持续存在。
临床意义在于:
选择性晚钠电流抑制剂(如 ranolazine、GS-967)可能成为未来更精准的抗房颤治疗方向。
【结论】
核心结论
-
晚钠电流在房颤易感状态下显著升高
(简单来说,就是“有更多电流赖着不走”。)
-
late INa 的增加会让心房动作电位平台期变得更长、更不稳定
(也就是说,心房更容易乱跳。)
-
阻断晚钠电流能显著减少房颤诱发与持续
(简单来说,就是“堵住电的漏洞,心房就安静了”。)
-
late INa 在房颤发生链条中占据重要位置,可能是治疗靶点
(这意味着未来可能开发“更精准”的抗房颤药物。)
【展望】
可以改进的地方
- 研究基于兔模型,人类心房是否同样机制需进一步验证
- 未探讨晚钠电流与钙处理的深层交互
- GS-967 的长期安全性和选择性仍需在体研究
下一步工作
- 在人类心房样本中验证 late INa 的变化趋势
- 探索不同疾病背景下(心衰、高血压)的 late INa 表现
- 开发更安全的 late INa 抑制剂
- 研究 late INa 与钙超载在房颤中的耦合机制
文献详细信息
- 原文标题:Late Sodium Current in Atrial Cardiomyocytes Contributes to the Induced and Spontaneous Atrial Fibrillation in Rabbit Hearts
- 中文翻译:心房肌细胞的晚钠电流促进兔心脏诱发性与自发性房颤
- 发表日期:2020 年