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研究背景:
心房颤动(atrial fibrillation，AF)是临床上最常见的快速性房性心律失常之一，具有难治性和易复发性的特点。尽管采用各种抗心律失常药物和射频消融手术治疗和预防AF，但效果却不尽人意。AF治疗效果欠佳与其发生与维持机制未明有关。目前研究发现心房及肺静脉肌袖的缝隙连接(gapjunctions，GJ)的重构与AF的发生及维持密切相关。
GJ是位于相邻细胞膜上的一簇跨膜通道桥，由两个镜像对称的六聚体连接子(connexon)构成，连接子由6个亚单位——缝隙连接蛋白(connexin，Cx)分子组成。在心脏，用于细胞间的动作电位传导的GJ，主要形成闰盘，以确保心肌细胞间电及机械耦联正常进行。心房组织及肺静脉肌袖主要含Cx40、Cx43，含少量的Cx37、Cx45。Cx磷酸化对GJ通道的组装和决定通道传导特性起重要的作用。Cx可磷酸化的氨基酸残基为丝氨酸(Serine，Ser)、酪氨酸和苏氨酸。多数研究认为Ser磷酸化的Cx与GJ通道组装和功能密切相关。
多个研究发现AF时心房和肺静脉肌袖Cx40和Cx43蛋白质表达发生变化，多数结果显示为表达下降。Cx蛋白质变化可能发生于转录水平，亦可能发生于蛋白质的降解，目前研究发现无论是AF动物模型还是AF患者，AF时心脏组织Cx40和Cx43mRNA没有变化。
在心脏，Cx蛋白的降解途径包括溶酶体途径和泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system，UPS)途径。UPS是细胞内蛋白质非溶酶体性降解途径。UPS由泛素(ubiquitin，Ub)、26s蛋白酶体(26s proteasome)等组成。研究表明UPS与心血管系统的发育以及多种心血管疾病的发生及演变有关，与心肌细胞的蛋白质降解、心脏细胞的功能异常关系密切。目前有多种蛋白酶体抑制剂，其中MG132是一种选择性的蛋白酶抑制剂，对26s蛋白酶体有较高的选择性。
大多数Cx蛋白的半衰期很短，属于快速循环蛋白，快速循环蛋白的降解与UPS途径降解密切相关。最近的研究表明蛋白酶体抑制剂可以稳定Cx的磷酸化、GJ的形成和细胞间的连接，提高Cx循环的水平可以增加GJ细胞-细胞间通讯(Gap junction intercellular communication，GJIC)。
Cx40和Cx43蛋白质降解与蛋白酶体的作用有关，但目前蛋白酶体对AF心房和肺静脉肌袖Cx40、Cx43的调节的研究未见报道。
本研究通过快速起搏左心房建立AF兔模型，研究AF兔左心房和肺静脉肌袖Cx40及Cx43蛋白质表达的变化，并进一步探讨其转录水平的变化，以及蛋白酶体对其变化的调节作用，从而为临床防治AF探索新的途径。
第一章心房颤动兔动物模型的建立
及心房电生理特性的研究
目的：探讨采用快速起搏左心房构建AF兔模型，以及快速心房起搏后心房电生理特性的变化。
方法：22只新西兰兔，随机分为假手术组(10只)和起搏组(12只)，起搏组经开胸手术置入起搏电极，以1500次/分持续起搏左心房8周。描记开胸手术前，起搏前，起搏后第1小时、第1、2、4、6、8周体表肢体导联心电图，记录P波时限，予基础心率周期-程序刺激(S1-S2)刺激，S1起搏间期分别为：160ms，180ms，200ms，220ms；S2反扫描步长：-10ms，检测左心房有效不应期(AERP)。
结果：起搏8周后起搏组成功诱发AF7只(n=12只)，其中AF持续时间最长为24小时、最短为6.5小时。第8周起搏组P波时限(56.4±8.0ms)较基础值(49.1±5.0ms)延长(P=0.015)。在160ms、180ms、200ms、220ms起搏周期下，第2周、第4周、第6周及第8周起搏组AERP较基础值缩短(P＜0.05)，并随着起搏时间的延长，起搏组AERP进行性缩短(P＜0.05)。
结论：持续快速起搏左心房是构建AF兔动物模型的有效方法，快速起搏左心房导致P波时限延长，AERP缩短，这些心房电生理特性的改变，更易于AF的发生和维持。
第二章心房颤动兔左心房和肺静脉肌袖
Connexin40、Connexin43表达的变化
及蛋白酶体对其的调一节
目的：探讨AF兔左心房和肺静脉肌袖Cx40、Cx43表达的变化，以及探讨蛋白酶体对其变化的调节作用。
方法：30只新西兰白兔，分为：对照组(n=8)，起搏组(n=22)。起搏组18只动物出现持续性AF，再分为AF组(n=6)；AF+MG132组(n=6)；AF+DMSO组(n=6)。采用Western Blot检测左心房及肺静脉肌袖的总Cx40和总Cx43的表达，同时采用免疫沉淀法和Western Blot检测左心房和肺静脉肌袖丝氨酸磷酸化Cx40和Cx43的表达。RT-PCR检测Cx40和Cx43mRNA的表达。
结果：AF组左心房及肺静脉肌袖总Cx40、总Cx43和丝氨酸磷酸化Cx40、Cx43表达量较对照组下降(P＜0.05)。AF+MG132组左心房、肺静脉肌袖总Cx40、丝氨酸磷酸化Cx40，以及左心房总Cx43、丝氨酸磷酸化Cx43蛋白质表达量，较AF组增多(P＜0.05)。
结论：AF时左心房、肺静脉肌袖总Cx40、Cx43和丝氨酸磷酸化Cx40、Cx43蛋白质表达量减少，导致GJ重构，可能与AF的发生和维持有关。蛋白酶体抑制剂MG132可以逆转AF时左心房、肺静脉肌袖的总Cx40、丝氨酸磷酸化Cx40，以及左心房的总Cx43、丝氨酸磷酸化Cx43表达量的减少。蛋白酶体参与AF心房和肺静脉肌袖GJ的重构，可能参与AF的发生和维持。
全文总结:
1.持续快速起搏左心房是构建AF兔动物模型的有效方法。快速起搏左心房导致P波时限延长，AERP缩短，这些心房电生理特点的改变，更易于AF的发生和维持。
2.AF时左心房、肺静脉肌袖Cx40及Cx43和丝氨酸磷酸化Cx40、Cx43蛋白质表达量减少，导致GJ重构，这可能与AF的发生和维持有关。Cx40、Cx43mRNA表达未见明显改变。
3.蛋白酶体抑制剂MG132可以逆转AF时左心房、肺静脉肌袖的总Cx40、丝氨酸磷酸化Cx40，以及左心房的总Cx43、丝氨酸磷酸化Cx43表达量的减少。蛋白酶体参与AF心房和肺静脉肌袖GJ的重构，可能参与了AF的发生和维持。