心力衰竭是因为心室收缩或者舒张功能障碍引起的一组复杂的临床综合征,随着老龄化社会的到来,其发病率逐渐上升,死亡率居高不下。缺血性心脏病乃是心力衰竭最主要的原因之一,众所周知,交感神经过度激活在心肌缺血引起心衰的发生、发展中起着决定性作用。心室重塑为在病理因素作用下心肌细胞肥大,细胞外基质增多,胶原网络断裂,变形,心室肥厚扩张等一些列病理过程。近些年的研究发现,自主神经活性的改变与心室重塑尤其是心肌梗死后心室重塑的发生密切相关,自主神经失平衡,尤其是交感神经活性增高,可以明显加重心室重塑的病理过程。生理状态下,人体交感神经系统和迷走神经系统互相拮抗,互相依存,保持一定的动态平衡来维持机体的正常功能,当出现心肌缺血时心脏收缩功能降低,交感神经系统代偿性激活改善心功能不全,但当交感神经过度激活,也就是迷走神经-交感神经平衡被打破,表现为一种自主神经失衡状态时,心肌间质纤维化导致的心室重构逐渐增强,最终加重心衰的发生与发展。很多药物类似β受体阻滞剂、AECI/ARB都是通过降低交感神经活性,进而调节自主神经的动态平衡从而改善心衰患者的症状以及预后。增强迷走神经系统(人体天然的交感神经系统拮抗成分)活性也可抑制心肌缺血引起的交感神经过度激活,使其达到再平衡状态。因此,采用干预自主神经活性的方法可以有效地抑制心室重塑的发生进而达到治疗心衰的目的。耳源迷走神经刺激可调节自主神经平衡,增强迷走神经活性,在动物实验和临床实验中治疗房颤表现出良好的疗效。本文旨在探讨耳源迷走神经刺激对于心肌梗死后心室重塑的作用。第一部分耳源迷走神经刺激可以改善心室重塑目标:迷走神经刺激(VNS)可以明显减弱心肌梗死后心室重塑。我们以前的研究发现采用无创性耳源迷走神经刺激可以调节自主神经平衡治疗心律失常疾病。因此,我们推测慢性间歇性低强度耳源迷走神经刺激(LL-TS)可以减轻心肌梗死引起的心室重塑。方法:30只成年雄性比格犬(体重10～15千克),随机分为三组,MI组(左前降支和主要对角支结扎诱导MI,N = 10),LL-TS组(MI加上慢性间歇LL-TS,N = 10)和对照组(假手术无刺激,N = 10)。耳源迷走神经刺激被连接到一个特制的刺激耳夹放置于双侧耳屏内侧。刺激强度为能够引起心率减慢的阈值强度的80%。LL-TS组在7-9AM和4-6PM交感神经活性最高时分别刺激2个小时。在手术当天,手术后30天,90天才用多普勒超声心动图纪录心脏功能。心肌梗死面积用0.5%伊文思蓝和1.0%氯化三苯基四唑(TTC)染色来评估。采用纤维化体积分数(VFRF)和间质纤维化的体积分数(VFIF)评估心肌间质纤维化程度,其原理为通过心肌间隙面积减去毛细管面积占总面积的百分比来测定纤维化程度。采用免疫印迹法评测心肌组织中TGF-β1,MMP-9,胶原Ⅰ和胶原Ⅲ蛋白浓度水平。血浆C反应蛋白(CRP),去甲肾上腺素和NT-proBNP的浓度采用酶联免疫吸附法测定。结果:在90天的试验结束时,心肌梗死组左室舒张末期容积,收缩末期容积均显著较高,左室射血分数,E/A比值均显著降低。但是,术后30天LL-TS组显著减少左心室扩张,改善左室收缩,舒张功能,并且在90天结束时治疗的LL-TS更进一步改善心脏功能(所有P<0.01)。在术后90天,LL-TS治疗略微减少心肌梗死面积(MI:49.8±10.7%vs LL-TS:40.4±6.5%,P = 0.13)。然而,LL-TS治疗可以大幅度降低缺血心肌面积,(MI:40.9±9.1%vs:LL-TS20.2±5.6%)。LL-TS治疗能够明显降低梗死周边区纤维化水平,测定 VFRF(20.3%vs 16.3%,P=0.013)和 VFIF(13.6%vs 7.1%,P=0.00012)。左室游离壁组织蛋白含量的测定提示TGF-β1的蛋白水平,MMP-9,胶原蛋白I和胶原蛋白Ⅲ在心肌梗死组较对照组明显升高(所有P<0.01)。LL-TS治疗显著减少左心室游离壁TGF-β 1,MMP-9,胶原Ⅰ和胶原Ⅲ蛋白水平,较心肌梗死组明显降低。血清Hs-CRP的血浆浓度在心肌梗死后逐渐升高,LL-TS疗法明显减弱在第30和第90天的血浆HS-CRP水平的增加。血浆NE 水平手术后也从第1天增加,且持续升高无下降趋势,然而其在LL-TS组显著低于MI组。血浆NT-proBNP水平明显从第1天手术后增加,与MI组比较降LL-TS组从术后第一天起就显著降低血浆NT-proBNP水平直到第90天。结论:无创性慢性间断耳源迷走神经刺激可以显著改善心肌梗死后左心室重塑,提高心功能,为治疗心肌梗死后心衰提供新的思路。第二部分耳源迷走神经刺激可通过调节基质金属蛋白酶9和转化生长因子β1改善心肌梗死后左室重塑目的:迷走神经刺激(VNS)抑止基质金属蛋白酶9(MMP-9)和转化生长因子β1(TGF-β1)的功能进而改善左室重塑。我们以前的研究发现,无创性慢性间断耳源迷走神经刺激可以显著改善心肌梗死后左心室重塑,提高心功能。因此,我们推测,LL-TS可以通过调节MMP-9和TGF-β1蛋白功能改善心肌梗死(MI)后心室重塑。方法:20只成年雄性比格犬(体重10～15千克),随机分为三组。对照组(MI诱导永久左前降支结扎诱导心肌梗死模型,N = 8),LL-TS组(MI加LL-TS,N = 8)和正常对照组(假结扎无刺激,正=6)。两个小时的LL-TS的治疗在MI后3小时后第一次开始,然后在每天7-9AM和4-6PM分别行2小时刺激,持续6周。刺激强度为能够引起心率减慢的阈值强度的80%。无其他药物治疗。于左前降支动脉第一对角支以上进行哈里斯两阶段结扎法诱导产生心肌梗死。其方法为部分闭塞20分钟,然后完全结扎。在手术当天和术后6周进行经胸超声心动图检查评估心功能。心脏的石蜡包埋横切片进行胶原(天狼星红/苦味酸)染色评估纤维化水平。WB用于MMP-9,胶原Ⅰ和Ⅲ,TGF-β 1蛋白。血浆MMP-9的水平,血浆,TGF-β1,血浆醛固酮和血浆去甲肾上腺素水平通过验证的放射免疫测定法测定。结果:第6周实验结束,MI诱导增加的ESD和EDD(30±2mmvs38±5mm;20±3mmvs 29±3mm,P<0.01),反映了左室显著扩张,左室射血分数下降(66±3%vs48±4%,P<0.01)证明心脏收缩功能受损。心肌梗死也诱发了明显的左室舒张功能下降,(E/A比值显著下降;1.50 土 0.08 vs 1.27 ± 0.07,P<0.01)。LL-TS治疗可显著抑制心脏扩大,与对照组相比,治疗组ESD以及EDD分别由29±3mm降低为ESD 21±2mm和从38土5mm下降为32±4mm(P均<0.01)。此外LL-TS显著提高了收缩和舒张功能,提高射血分数(64±5%VS 48±4%,P<0.01),E/A 比值(1.27±0.07 VS 1.48±0.06,P<0.01)。与正常组比较,心肌梗死组明显的间质纤维化增生(5.7±0.4%和2.8±0.5%;P<0.01),但胶原沉积在LL-TS治疗组明显减少(3.4土0.4%vs 5.7土0.4%,P<0.01)。胶原Ⅰ和胶原Ⅲ的蛋白水平的对照组与正常组(两个P<0.01)相比显著增加。然而LL-TS治疗显著降低两者胶原蛋白水平(P<0.01)。心肌梗死可使MMP9蛋白水平上调5.8倍;P<0.01,而LL-TS治疗可以明显减弱MMP-9蛋白上升。在对照组中,TGF-β1蛋白表达显著上调,但其完全被长期LL-TS治疗抑止。心肌梗死6周后MMP-9和TGF-β 1的血浆浓度趋于升高,但是LL-TS处理可使其血浆浓度正常化(P<0.01)。并且和对照组相比,心肌梗死组血浆去甲肾上腺素和醛固酮水平也显著增加。但是LL-TS处理可明显减弱血浆MMP-9和TGF-β1去甲肾上腺素和醛固酮浓度(P<0.01)。结论:LL-TS的治疗可以通过预防线粒体功能障碍传授抗急性缺血再灌注损伤心脏保护作用。