目的:环磷酸鸟苷(cyclic guanosinemonophosphate,cGMP)是一种调节心脏功能的胞内第二信使,通过细胞膜上的cGMP门控离子通道、cGMP依赖性的磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)、蛋白激酶G(cGMP-dependentproteinkinaseG,PKG)和环磷酸腺苷(cyclicadenosine monophosphate,cAMP)的交叉调节,进一步参与离子电流的调控和心肌收缩。磷酸二酯酶3(phosphodiesterase-3,PDE3)的活性接受细胞中cGMP的浓度的控制,而心房肽与其受体结合引起cGMP产生增多,那么有可能改变细胞中cAMP的浓度,从而调节心房的机械性活动。本研究,以快速心房起搏家兔为研究对象,主要以cGMP-PDE3-cAMP信号途径为切入点,探讨PDE3介导的cGMP和cAMP交叉作用,从而进一步阐明房颤时cGMP-PDE3-cAMP信号通路在心房动力改变中的机制提供新的靶点。方法:1.动物模型制备。选用不分雄雌,体重为2.0至2.5kg的新西兰大耳白兔,分为P0对照组,只插管不给予刺激,P8实验组,刺激时间为8小时,每组各8只。采用RM6240生理机能实验系统,经右颈外静脉插管电刺激兔心房,同时记录体表肢体导联心电图。2.形态学观察。电刺激结束后,摘取动物右心房,常规固定、包埋、制作切片,利用光镜及透射电镜观察心房肌结构变化,观察并证实快速起搏对心房肌肌浆网、线粒体等超微结构的影响。3.心房钠尿肽(Atrialnatriureticpeptide,ANP)浓度测定。刺激结束之后,收集血液,进行离心,之后取上清液。利用放射免疫分析技术检测血清中ANP 水平,进一步观察快速起搏对心房分泌ANP的影响。4.ELISA法检测cGMP和cAMP的含量。观察快速起搏心房时心房肌组织中cGMP和cAMP含量。5.Western blot法检测心房组织中PDE3A的表达,采用外标法测定PDE3活性的变化。结果:1.利用右侧颈外静脉插管,建立快速心房起搏家兔模型,容易模拟心房颤动的发生。2.通过光镜和透射电镜观察到,苏木素-伊红染色可见心房肌纤维有分支,并连接成网状,呈长带状,呈明暗交替的横纹,居于中心的肌纤维,其核为卵圆形。与对照组相比较,起搏8小时组心肌有明显改变。透射电镜观察对照组和刺激8小时组的超微结构,可以看到刺激8小时组的线粒体变形、肿胀、山脊排列不规则、消失,肌浆网扩张,大量空泡形成,肌丝溶解,可见糖原颗粒聚集明显,核膜已断裂、凹陷。3.放射免疫分析技术测定P0、P8家兔血中ANP浓度,结果P0组为1.6760±0.113μg/L,P8组为2.142±0.156μg/L,与P0组相比,其差异具有统计学意义(P<0.01)。4.ELISA法检测结果表明:cGMP、cAMP的含量会随着刺激时间的延长而逐渐下降,刺激8小时组的心房组织cGMP、cAMP水平低于对照组,其差异具有统计学意义(P<0.01)。5.快速心房起搏房颤模型对PDE3表达及活性的影响,结果可观察到,起搏 8h后心房组织PDE3A表达较对照组未见明显改变。与对照组比较,快速起搏后增加心房内压后PDE3活性较对照组明显降低。结论:1.快速心房起搏诱导了心肌细胞结构的改变;2.PDE3活性的下降干扰了 cGMP-PDE3-cAMP信号通路环节,可能成为防治房颤致心房重构的药理学靶点。