心脏生物起搏的进展

心脏生物起搏的进展

一、心脏生物起搏的进展(论文文献综述)

陈雅婷,张建成,李泱[1](2022)在《干细胞与生物起搏的研究进展》文中研究指明综述干细胞与生物起搏相关的研究进展。"心脏生物起搏"已成为探究缓慢性心律失常治疗的新方向。心脏生物起搏是指利用细胞分子生物学及其相关技术,对机体受损的自律性节律点或特殊传导系统的细胞进行修复或替代,从而构建"生物起搏器",得以恢复心脏的起搏和传导功能,并从心脏生理功能和人体适应性的角度,避免了传统电子起搏器的缺陷和严重并发症,是迈向基于自体干细胞更理想的疗法。

陈雅婷[2](2021)在《人诱导多能干细胞向Nkx2.5-窦房结样起搏细胞诱导分化的实验研究》文中认为背景和目的:随着人口老龄化增加,病态窦房结综合征的发病率逐年上升,植入电子起搏器是临床上SSS的主要治疗手段,但存在诸多局限性。本实验应用hiPSC作为新的种子细胞,通过添加外源性小分子物质调控窦房结发育生物学信号通路的阶段性级联反应,促进hiPSC向窦房结样起搏细胞诱导分化,为构建心脏生物起搏器提供新的借鉴和新思路,也为将来采用患者自体体细胞构建的hiPSC诱导分化为SANLPCs奠定理论基础和实验准备,以期实现临床上SSS的个体化治疗。方法:(1)采用mTeSRTM1干细胞培养体系扩增培养hiPSC,应用光学显微镜观察hiPSC的细胞形态学特征、绘制hiPSC的生长曲线和倍增曲线。(2)应用细胞免疫荧光染色法检测干细胞特征性蛋白标志物中转录因子(Oct4、Sox2)和核蛋白(Nanog)的表达来鉴定hiPSC的多能性。(3)特殊条件下,通过添加外源性小分子物质调控窦房结发育生物学信号通路的阶段性级联反应,促进hiPSC向窦房结样起搏细胞诱导分化。(4)应用光学显微镜观察hiPSC诱导窦房结样起搏细胞不同分化阶段的的细胞形态学特征、自发性搏动特征及hiPSC衍生的SANLPCs的细胞形态学特征。(5)运用细胞免疫荧光染色和Western blot检测hiPSC的干细胞特征性标志蛋白中的转录因子(Oct4、Sox2)和核蛋白(Nanog)和hiPSC-SANLPCs的特征性标志蛋白(Nkx2.5、TBX3、TBX18、c TNT)、起搏离子通道(HCN4)及其他相关离子通道(Cav1.2、Cav3.1、RYR2及NCX 1.1)的蛋白分布和表达。(6)利用膜片钳技术,在电流钳模式下检测hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞的动作电位(AP),观察自发性动作电位的最大舒张电位(MDP)、动作电位上升相幅值(APA)、四相自动去极化斜率(DDR)及动作电位时程(APD20、APD50、APD90);在电压钳模式下检测hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞的起搏电流(If)和L型钙电流(ICa,L)及相关离子通道门控机制并绘制电流-电压(I-V)曲线、稳态激活(SSA)曲线、稳态失活(SSI)曲线和失活后恢复(RAI)曲线。运用Ca2+免疫荧光技术检测hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞的自发性钙波。结果:(1)在mTeSRTM1干细胞培养体系扩增培养hiPSC,呈圆形或类圆形,具有高的核质比,且核仁显着。细胞增殖良好,倍增时间为24小时,属于快速增长型细胞。hiPSC高表达干细胞特异性蛋白标志物Oct4、Sox和Nanog,具有多向分化的潜能。(2)在特殊条件下hiPSC诱导窦房结样起搏细胞分化的细胞形态学特征表现为细胞由圆形或类圆形向长梭形、三角形及不规则的细胞形态转变;至分化第11天左右出现频率为47.2±3.92次/min的局部自发性搏动。随着诱导分化天数的增加,细胞的搏动频率也随之增加,且分化至第30-60天搏动频率趋于稳定。(3)hiPSC-SANLPCs单细胞形态主要表现为长梭形或三角形,具有自发搏动特性。且不表达Nkx2.5,高表达窦房结细胞特异性标志物TBX3、TBX18、c TNT。(4)hiPSC-SANLPCs可产生类似于窦房结细胞样的自发性动作电位,其中有57.1%(20/35)细胞无任何程序性电流刺激下可产生自发性动作电位,且具有较为典型的窦房结细胞特征。(5)hiPSC-SANLPCs具有起搏电流特征。If呈现内向性,具有电压依赖性,电流幅值或密度随着超极化刺激电位向负移动而增大;同时hiPSC-SANLPCs高表达窦房结细胞特征性通道蛋白HCN4,且主要分布于细胞膜上。(6)hiPSC-SANLPCs在去极化刺激下诱发出ICa,L电流,呈内向性,缓慢激活,缓慢失活,其I-V曲线显示ICa,L呈典型的“倒钟形状”。(7)1Hz起搏刺激时,hiPSC-SANLPCs可产生钙波,且hiPSC-SANLPCs高表达Cav1.2、Cav3.1、RYR2及NCX 1.1离子通道蛋白。结论:(1)在mTeSRTM1干细胞培养体系中扩增培养的hiPSC,细胞增殖良好,属于快速增长型细胞,维持干细胞特有的形态学特征,具有自我更新和多向分化的潜能。(2)hiPSC-SANLPCs呈长梭形或三角形的细胞形态,类似于窦房结细胞;搏动频率随培养时间的增加而增加,分化至30-60天细胞搏动频率趋于稳定。(3)hiPSC-SANLPCs表达高水平的窦房结细胞特异性标志物,表明hiPSC-SANLPCs类似于窦房结细胞。(4)hiPSC-SANLPCs会自发收缩,表现出与体内窦房结细胞相似的动作电位。hiPSC-SANLPCs具有代表膜钟的起搏电流,发现起搏电流及其分子基础;并具有代表钙钟的L型钙电流和胞内钙改变,与正常窦房结细胞相似。

王洋[3](2021)在《小檗碱在心脏外科术后早期预防新发房颤的作用及机制研究》文中认为目的:本研究通过网络药理学方法预测小檗碱防治房颤的作用靶点、生物过程及信号通路、通过小檗碱预防非体外循环冠状动脉旁路移植术后早期新发房颤的单中心、前瞻性临床研究,以及通过动物实验、组织样本转录组测序与分析,观察小檗碱通过TLR4/NF-κB,PPAR-α,AMPK信号通路在兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型中抑制纤维化,减轻心房重构,预防房颤的心脏保护作用,进一步明确炎症导致心房纤维化在房颤发生和维持中的作用机制,为探明小檗碱对房颤的防治作用及机制、进而为预防心外科术后早期新发房颤的临床应用提供新的见解和理论支持。材料与方法:1.通过Gene Cards、Swiss Target Prediction、TCMSP数据库检索小檗碱作用靶点。通过Dis Ge NET、OMIMD、TTD数据库筛选房颤相关疾病靶点。将共同作用靶点输入STRING平台构建蛋白-蛋白(PPI)互作网络模型,进而使用DAVID平台及Cytoscape软件对相应靶点进行GO分析和KEGG信号通路富集分析,分析小檗碱治疗心房颤动的作用靶点及通路。2.我们随机分配200例窦性心律患者,安排他们进行择期单纯非体外循环冠状动脉旁路移植手术,并接受围手术期小檗碱(每天1.2克的剂量)或安慰剂,术后持续7天动态心电图监测。主要的结果是术后7天内发生的持续大于30秒的房颤发生率。次要结果包括术后7天内发生的持续大于30秒的房颤的起始时间、房颤时最大心室率、房颤期间平均心室率、房颤负荷,血液生物标志物及心率变异性(HRV)相关指标。采用SPSS23.0统计学软件进行分析。计数资料采用频数和百分比进行统计描述;计量资料若符合正态分布的用均数±标准差表示,非正态分布的用中位数(P25,P75)或最大值、最小值进行统计描述。对于主要结局指标的统计分析,当记录为时依性结局事件时则采用Kaplan-Meier曲线来描述其发生率,采用Log-rank检验比较其在两组间的差异,对于两组间发生率的比较采用χ2检验。两组组间基线资料的均衡性分析和次要结局指标以及安全性指标的组间比较,采用非参数Wilcoxon秩和检验。对于分类资料,采用卡方检验。统计检验均为双尾,检验水准α=0.05,即P<0.05时,差异具有统计学意义。3.体重2.8-3.2kg的雄性普通级新西兰大耳白兔30只。随机分为5组:(1)左心房快速起搏组(RAP组,n=6);(2)左心房快速起搏+小檗碱组(RAP+BBR,n=6);(3)假手术组(SHAM,n=6);(4)假手术+小檗碱组(SHAM+BBR,n=6);(5)空白对照组(Control,n=6)。适应性、分笼饲养1周,不限食水。RAP+BBR组及SHAM+BBR组兔手术前给予每日1次小檗碱100mg/(kg·d)灌胃,持续1周。其余组给予等量生理盐水灌胃,每日1次,持续1周。动物处理符合《护理和使用实验动物指南》(美国国家卫生研究院2011年出版,第8版)。之后给予造模,左侧开胸,制作皮袋放入植入子,四根电极导线经皮下隧道延伸,两个心电采集电极分别缝合留置于左上肢和右上肢腋下皮下用于观察心电图,两个刺激电极分别缝合于左心耳和左心房上。术后给予青霉素钠40万单位/日,连续3日,肌肉注射,预防感染。3日后开启动物遥测刺激系统,通过无线收发采集和刺激信号;实现利用Power Lab生理记录仪连续监测体表I导联心电信号,并通过专用计算机程序刺激软件,发放间歇(刺激2 s,暂停2 s)高频(频率20 Hz)阈上(强度2 m A,脉宽1 ms)刺激,刺激2周。RAP+BBR组及SHAM+BBR组兔手术后继续给予小檗碱灌胃(剂量,方式同术前),持续2周。其余组予以生理盐水灌胃(同术前)。整个实验过程中所有兔均处于清醒及自由活动状态,饮食、睡眠等生活习惯均未改变。各组兔均在术后2周处死,摘取整个左心房组织,用冰生理盐水进行清洗,摘除血栓、纤维素等多余的组织。部分心房组织应用4%的多聚甲醛浸泡固定,后期脱水包埋蜡块。部分心房组织经液氮速冻后置于-80℃的冰箱中保存备用。委托北京博奥晶典生物技术有限公司以高通量测序技术(全转录组测序)为主要手段,应用RNA-seq技术对不同条件下兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型组织样本的m RNA进行转录组测序,并对测序结果进行差异基因表达、基因功能与信号通路富集分析,为小檗碱对房颤预防和治疗的可能作用机制提供实验依据。心房石蜡切片行免疫组化、Masson染色、H-E染色检测。心房组织行Western Blot检测,包括p-p65、p65、IKBα、TLR4、PPAR-α、p-AMPK、AMPK、α-SMA蛋白表达。采用SPSS 23.0统计软件,各组数据均用(?)±s表示,组间的比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.网络药理学预测小檗碱防治房颤的作用靶点及通路基于网络药理学方法,我们共筛选得到小檗碱与房颤共同作用靶点50个,IL-6、TNF、VEGFA、NOS3、MMP9、STAT3等核心靶点较为重要。在DAVID数据库中对筛选出的50个小檗碱-房颤共同作用靶点进行GO功能富集分析得到GO条目1644个(P<0.05),其中生物过程(BP)条目1544个,细胞组成(CC)条目31个,分子功能(MF)条目69个。进行KEGG通路富集分析,筛选得到128条信号通路(P<0.05),其中与房颤直接相关的有30个。可见多个生物学功能与房颤的发生发展关系密切,主要涉及小檗碱可能通过炎症反应、氧化应激、心房纤维化、血管生成等生物过程进行调节,通过调控TNF、PI3K-Akt、MAPK、IL-17、HIF-1、VEGF、TLR、TGF-β等信号通路来发挥治疗房颤的作用。2.小檗碱预防非体外循环冠状动脉旁路移植术后早期新发房颤的单中心、前瞻性临床研究2.1基线特征在本研究最终分析纳入200例患者中,所有患者均按要求完成该试验。两组患者的人口统计资料和术前变量汇总,差异无显着性统计学意义。两组患者术前心率变异性指标差异无显着性统计学意义。2.2主要结果OPCAB术后小檗碱组房颤的发生率为20%(20例),安慰剂组的房颤发生率为35%(35例),对照组(P=0.018)。在OPCAB术后,小檗碱组患者7天内发生POAF的风险为安慰剂组患者7天内发生POAF的0.5倍;95%的置信区间:0.29-0.87;P=0.0143。与安慰剂组相比,小檗碱组患者心脏手术后房颤发生率明显减低,可至少减低POAF 13%的发病风险。2.3次要结果和POAF相关测量两组术后房颤最长持续时间,房颤时最大心室率,房颤期间平均心室率等指标均有统计学意义(P<0.05),小檗碱组均低于安慰剂组。两组房颤患者胺碘酮使用量差异有显着性统计学意义(P=0.013),小檗碱组用量小于安慰剂组。所有使用胺碘酮的患者都恢复了窦性心律。血液生物标志物测量。选取术后约48小时及第七天2个时间点检测,术前hs CRP,IL-6,NLR,BNP,Hs-Tn T水平小檗碱组与安慰剂组均无明显差异(P>0.05),术后48小时及第7天小檗碱组的hs CRP、IL-6水平,术后48小时小檗碱组的TNF-α、NLR、BNP血清浓度显着低于对照组,差异有显着性统计学意义(P<0.05).术后48小时小檗碱组的SOD血清浓度显着高于安慰剂组,差异有显着性统计学意义(P<0.05).术后48小时小檗碱组的Hs-Tn T,术后7天小檗碱组的NLR与对照组差异无显着性统计学意义(P>0.05)。术后一般情况。两组在呼吸机辅助时间、ICU停留时间、输血量及术后LVEF值上接近,无显着性统计学意义(P>0.05)。心率变异性(HRV)。两组术后HRV各项指标比较,小檗碱组SDNN,SDANN,RMSSD,TP,LF,HF,VLF各指标平均水平均显着高于安慰剂组SDNN,SDANN,RMSSD,TP,LF,VLF的平均水平(P<0.05),然而两组间LF/HF的差异无显着性统计学意义(P>0.05),两组间PNN50的差异可能有显着性统计学意义,P=0.067。两组△SDNN,△SDANN,△RMSSD,△HF差异有显着性,有统计学意义(P<0.05),即两组术后HRV各项指标数值均较术前降低。安慰剂组较小檗碱组降低更为明显。采用重复测量计算HRV各指标,两组SDNN,SDANN术后24-48小时内有显着性差异(P<0.05),且小檗碱组高于对照组。两组VLF,LF,HF术后第七天有显着性差异(P<0.05),小檗碱组高于对照组.两组RMSSD,PNN50水平相似,无显着性差异(P>0.05)。2.4不良反应及并发症安全性方面,小檗碱组6例发生短暂的、轻微的不良反应(胃肠道反应,便秘),不影响生活和治疗,血、尿常规及肝功能均无异常改变。两组在IABP使用率,二次开胸、围手术期心梗、脑血管意外发生率方面,两组之间没有显着差异(P>0.05).两组在房颤以外心率失常发生率方面差异有统计学意义(P=0.047),小檗碱组明显低于安慰剂组。3.小檗碱对兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型心房重构的影响及机制研究3.1小檗碱对兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型心房结构重构的影响应用免疫组化法,蛋白印迹(Western Blot)法检测各组兔左心房组织α-SMA蛋白表达,应用Masson染色,H-E染色法比较各组兔心房组织纤维化程度变化。可见心房肌细胞中不同程度的棕色或黄色斑点,表示各组α-SMA免疫组化阳性。RAP组阳性表达最明显,胞浆呈棕黄色,RAP+BBR组相对于RAP组胞浆染色明显减轻。SHAM与SHAM+BBR的作用相当,均低于RAP+BBR组。Control组仅可见极少量阳性染色。Western Blot检测提示RAP+BBR组兔心房组织α-SMA蛋白表达明显低于RAP组(P<0.05)。各组心房组织Masson染色结果显示胶原纤维呈蓝色,心肌细胞呈红色。RAP组心肌纤维化面积增多。RAP+BBR组心肌间质纤维化较RAP组明显减轻。SHAM组与SHAM+BBR组纤维化程度相当。Control组心肌纤维排列整齐,细胞核大小正常。胶原容积分数(CVF)定量分析显示与Control组相比,其于各组心肌间质纤维化明显增加(P<0.001),ARP+BBR组胶原纤维数量较RAP组明显减少(P<0.001),两组均高于SHAM组与SHAM+BBR组(P<0.001),SHAM与SHAM+BBR两组胶原纤维数量相当(P>0.05)。小檗碱对各组兔左房质量/体重比值(LAM/BM)的影响。RAP组兔LAM/BM显着高于其他各组(P<0.001),RAP+BBR组家兔的LAM/BM明显低于RAP组(P<0.001)。SHAM与SHAM+BBR两组情况无显着性差异(P>0.05),与Control组比较差异有显着性(P<0.001)HE染色可见Control组心肌纤维排列整齐致密,细胞核清晰,ECM减少,而RAP组心肌纤维萎缩、排列紊乱,并有大量炎症细胞浸润。与RAP组比较,RAP+BBR组上述病理改变明显减轻。SHAM组与SHAM+BBR组病理改变程度相当,介于RAP+BBR组与Control组之间。3.2兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型组织样本转录组测序与分析通过对RAP组和RAP+BBR组进行比较的基因功能富集分析,发现小碱可以干扰功能和通路的变化,例如炎症,代谢,细胞生长和发育等。在信号通路分析中,发现176条有差异的信号通路,选取其中富集结果校正P值最小的相关信号通路,主要包括PPAR、AMPK、Cancer、PI3K-Akt、Fatty acid metabolism、NF-κB、m TOR、TNF、JAK-STAT等多条信号通路。尤其对PPAR信号通路、AMPK信号通路的调节非常活跃。既为阐明小檗碱作用机制提供新的研究切入点,又同时为寻找房颤的治疗新靶点提供参考。3.3小檗碱对兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型炎症信号通路TLR4/NF-κB,PPAR-α,AMPK的影响免疫组化可见心房肌细胞中不同程度的棕黄色或黑色斑点,表示p-65,p-AMPK免疫组化阳性。RAP组中p-65阳性表达明显,表达细胞数明显增多,核黑色胞浆呈棕黄色,p-AMPK表达阳性,细胞数明显增多,核蓝色,胞浆呈棕黄色。RAP+BBR组相对于RAP组均表达阳性,核和胞浆阳性染色显着减轻。SHAM与SHAM+BBR的作用相当,均低于RAP+BBR组。对照组仅可见极少量阳性染色。Western Blot检测提示RAP+BBR组兔心房组织p-p65,TLR4蛋白表达明显低于RAP组(P<0.05),IKBα蛋白表达明显高于RAP组(P<0.05)。RAP+BBR组兔心房组织PPAR-α、p-AMPK蛋白表达明显高于RAP组(P<0.05)。结论:1.基于网络药理学的方法预测出小檗碱的功效物质基础和对房颤的分子作用机制,挖掘了许多潜在的治疗靶标,充分体现出小檗碱的多靶点-多通路的作用特点,系统揭示了小檗碱防治房颤的药理作用机制,为临床应用提供了一个全新的、深入的参考,也为中医药精准治疗靶点的现代化研究提供了科学依据。2.围手术期应用小檗碱,与安慰剂组相比,患者心脏手术后POAF的发生率明显减低,可至少减低13%的发病风险。同时明显改善了房颤最长持续时间,房颤时最大心室率,房颤期间平均心室率指标,明显减少了POAF患者胺碘酮的使用量,明显降低了炎症细胞因子及氧化应激反应对心肌的损伤。在减轻HRV下降的程度,改善心脏自主神经功能方面具有一定的疗效,且安全性髙。3.小檗碱通过TLR4/NF-κB,PPAR-α,AMPK信号通路有效地抑制炎性递质的产生及释放,减轻炎症反应,减轻心肌纤维化、减轻心肌细胞肥大作用,改善兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型心房结构重构,进而产生预防房颤的作用。

朱安娜[4](2021)在《基于网络药理学探究麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制》文中提出目的:基于网络药理学研究方法,探究麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制。方法:(1)通过TCMSP数据库及查阅文献搜集整理麻黄附子细辛汤化学成分及相关潜在靶点信息,对未搜集到靶点的成分应用Swiss Target Prediction数据库预测补充,综合得到麻黄附子细辛汤化学成分及潜在靶点数据集;(2)于Gene Cards数据库筛选得到病态窦房结综合征相关靶点,整理得到病态窦房结综合征相关的疾病靶点数据集;(3)利用Cytoscape软件展示中药、化学成分和疾病靶点间的关系,构建“麻黄附子细辛汤药物-化学成分-靶点-病态窦房结综合征”生物网络,通过Cyto NCA拓扑分析,得到麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分及相关靶点;(4)应用Ledock软件进行分子对接验证关键化学成分与核心靶点结合的可靠性;(5)利用DAVID、Metascape数据库,分别对作用靶点进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,预测麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的作用机制。结果:(1)通过对麻黄附子细辛汤作用于病态窦房结综合征相关靶点的生物网络进行分析,预测得到麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的199个显效成分,包括芦丁、去甲乌药碱、β-细辛醚等;(2)由拓扑分析得到网络中木犀草素、准葛尔乌头碱、山奈酚等10个关键化学成分及ADRB2、SCN5A、AR等10个核心靶点;(3)经分子对接证实了除外KCNH2的9个核心靶点与关键化学成分都具有较强结合活性,佐证了关键化学成分与核心靶点的可靠性;(4)通过GO功能注释和KEGG通路富集分析,推测麻黄附子细辛汤治疗SSS的作用机制可能为:(1)调节细胞因子活性,抑制甚逆转心肌纤维化,改善SSS发生的病理基础;(2)调节细胞对炎性刺激、缺氧、老化的反应,保护心肌细胞,减轻窦房结及其周围组织的功能单位损伤;(3)调控蛋白质活力和细胞对机械刺激的反应,诱导质膜受体表达,增强窦房结细胞“钙钟”“膜钟”活性,扩张血管,促进窦房结细胞电生理活动正常,改善心律失常和组织器官血流灌注不足症状;(4)影响可能导致SSS发生的相关疾病,限制多疾病对SSS发生的诱导、加重。结论:本研究通过对麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的网络药理学分析及分子对接验证,初步预测了麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制,为麻黄附子细辛汤的临床应用提供了分子生物学层面的理论支持,为其治疗SSS作用机制的深入研究和复方的二次开发提供了一定量的参考信息。

罗雪[5](2021)在《HCN2和HCN4对骨髓间充质干细胞向具有起搏功能的心肌细胞分化的影响》文中指出第一部分猪骨髓间充质干细胞(BMSCs)的分离培养和诱导分化目的:通过在体外分离BMSCs,构建一套BMSCs特有的培养方法,并诱导及分化BMSCs,从而建立选择BMSCs最佳流程,从而来探讨BMSCs在生物学中的特性。方法:红细胞裂解法和密度梯度离心法分选是从猪骨髓分离单核细胞两种常用的分离方法,在体外的环境下,将分离获得的单核细胞进行培养,用流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面抗原,以收集的细胞分成BMSC诱导组和对照组,将骨髓间充质干细胞传递至第三代。BMSC诱导组采用不同的诱导方法,加入诱导液,持续7-14天。诱导完成后,观察各组细胞形态。结果:采用骨髓抽吸法采集猪骨髓,充质干细胞来自于猪骨髓中分离获得。采用流式细胞术检测MSCs中CD45、CD11B、CD90的表达情况,结果显示,前两者为阴性,第三个为阳性。由此可见,培养的猪骨髓干细胞符合干细胞的特性。结论:MSCs可以被诱导,分别分化为神经元样细胞、心肌样细胞和脂肪样细胞,由此可见,MSCs能够分化为三层胚胎细胞,为后续进一步诱导做了铺垫。第二部分HCN2和HCN4对骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的影响目的:构建能够使MSCs定向分化为心肌细胞的诱导体系,探讨让心肌细胞能够具有起搏样电流的操作方法,并通过检测起搏通道蛋白的表达情况及If电流动力学特性,探索探讨HCN2和HCN4对骨髓间充质基质细胞(BMSCs)向心肌细胞分化的影响。以获得能够稳定、持久的心肌细胞的诱导机制和方法。方法:以小型成猪为实验对象,提取并分离骨髓间充质干细胞。CD45、CD11B和CD90的细胞表面抗原的表达情况利用流式细胞术来进行检测。对骨髓间充质干细胞进行干预,HCN2+HCN4组:被HCN2和HCN4基因共转染;骨髓间充质干细胞诱导组:被心肌诱导液进行诱导分化。α-actin、cTnT和Desmin是常见的心肌标志物,采用免疫荧光染色和Western blot进行检测。选择全细胞膜片钳技术来检测细胞HCN2通道、HCN4通道电流激活曲线及CsCl对异源表达电流的抑制作用。结果:采用流式细胞术检测CD45、CD11B和CD90的表达情况,结果显示,前两个为阴性,第三个表达为阳性。转染后的HCN2和HCN4基因,免疫荧光染色和Western blot结果显示,HCN2+HCN4组HCN2、HCN4、α-actin和cTnT表达明显增加,可与BMSC诱导组比较。HCN2+HCN4组能够记录与If性质相似的细胞膜通道离子电流。结论:HCN2、HCN4过表达可显着增强MSCs体外向心肌细胞分化的能力,诱导的心肌细胞具有起搏样离子电流。第三部分BMSCs转染HCN1、HCN2和HCN4后诱导为具有起搏样电流细胞的研究目的:研究起搏样细胞的构建方法,并对转染细胞的起搏通道蛋白的表达及If电流动力学特性进行检测,期待能够获得稳定、持久的起搏样细胞。方法:用生物起搏的靶基因HCN1、HCN2、HCN4分别转染到猪MSCs细胞内,把转染后MSCS诱导为具有起博样电流的细胞。结果:用全细胞膜片钳对转染后细胞进行检测,能成功检测出If电流,为建立新型有效的细胞生物起搏技术奠定实验基础。结论:BMSCs转染HCN1、HCN2和HCN4基因后可提高向起搏样细胞诱导分化效率。

解锋[6](2021)在《基于压电换能器的心脏能量采集装置制备与实验研究》文中研究说明研究背景目前,数百万人依靠心脏起搏器等植入式医疗设备来维持正常的生命体征。在过去的半个世纪里,起搏器技术取得了重大进展。然而,在连接到穿过静脉系统以接触心肌组织的导线的血管外脉冲发生器的基本系统制备中缺乏创新性的发展。此外,基本的供电方法仍然高度依赖电池。许多与起搏器相关的并发症,如感染、气胸、导线故障和无效起搏,都与这种基本结构有关。除此之外,定期的电池更换手术是不可避免的,以确保充足的电力供应,这大大增加了患者的经济负担和健康风险。因此,开发无导线或无电池特性已成为未来心脏起搏器的主要焦点。科研人员已经做出巨大努力来开发无电池医疗设备。最有希望的方法是直接将生物力学能量(如肌肉拉伸、心跳、血流和呼吸产生的气流)转化为电能。生物力学能量转换机制包括摩擦电、电磁感应、压电方法和静电等。压电方法因功率密度高、输出稳定性高和设备灵活性而更有希望用于可植入的无电池医疗设备。体内生物力学能量转换首先通过氧化锌纳米线膜的柔性压电换能器实现。柔性聚偏二氟乙烯用来开发可植入的压电换能器。另外基于压电陶瓷(锆钛酸铅)的换能器可以在大动物模型中实现0.1μA的体内电流输出。这提供了三个有希望从生物力学能量转化为电能的证据,证明压电陶瓷的方法可以从内脏器官运动中产生大量电能。然而,商用心脏起搏器仍然不能使用植入式压电换能器来驱动。充足的电能是基于压电换能器的心脏能量采集装置驱动心脏起搏器的关键障碍,而心脏能量采集装置的效率与制造、材料、结构设计、转换模式和植入位置等有关。无导线起搏器的开发涉及两种不同的方法:单部件和多部件系统。对于单部件系统,整个起搏器(电池、电子设备、刺激电极和传感器)被集成到一个植入心脏的小胶囊中。对于多部件系统,换能器放置在心腔内,胸外部分向换能器发射能量(超声波或无线电波)。心内膜能量转换不容易获得足够的能量。这两种方法都是通过将集成组件放置在心腔里来实现的,这极大地限制了设备的尺寸和重量,并增加了维护的难度和风险,例如血栓、感染等危险以及对环境干扰的敏感性。在本研究中,我们提出了一种无电池和无导线心脏起搏策略。在猪心脏的收缩及舒张过程中,采用一种基于囊式压电换能器的心脏能量采集装置利用心脏收缩和舒张时的机械能,转换后的电能用来直接为商用起搏器供电,验证心脏能量采集装置的电能供应是否充足。为避免导线穿过静脉系统,起搏器的探针通过穿刺心外膜以获得有效的起搏。因为基于心脏能量采集装置供电的无电池起搏器和心外膜直接接触,因此导线可被移除。本项目的研究可能为无电池及无导线起搏器和其他生物医学设备的开发、设计提供新的见解。目的1、设计和制备大鼠用心脏能量采集装置,并表征其输出电流的能力。将心脏能量采集装置的浸提液与心肌细胞等共培养,检测心脏能量采集装置对细胞的毒性,明确其可行性。将心脏能量采集装置植入大鼠体内,考察其在体内的安全性。为下一步制备猪用心脏能量采集装置奠定实验基础。2、设计和制备猪用心脏能量采集装置,能满足商业心脏起搏器供电要求并驱动心脏起搏。在体检测该心脏能量采集装置植入猪体内后,输出电流的能力。3、评估心脏能量采集装置体内外的生物相容性及安全性。方法1、心脏能量采集装置的组装和封装:应用核/壳封装技术来封装器件。将PDMS涂层应用在压电换能器,利用聚对二甲苯-C膜作第二保护层,制备压电换能器,进而制作心脏能量采集装置。2、制备大鼠用心脏能量采集装置。大鼠在体验证心脏能量采集装置长期植入的安全性及有效性。制备得到的大鼠心脏能量采集装置的浸提液在体外与心肌细胞共培养,MTT实验分析细胞增殖情况,分析浸提液组和对照组的细胞增殖的速度。将心脏能量采集装置植入大鼠体内,在植入即刻、植入后1周,2周,4周,12周等,用CT平扫检查心脏能量采集装置在大鼠体内的位置,用心脏超声检查大鼠的心功能,并于12周末处置大鼠,提取血清,进行生化指标检测。3、制备猪用心脏能量采集装置,把心脏搏动产生的机械能转换为电能,并给无电池心脏起搏器供能。4、猪用心脏能量采集装置植入体内后,检测心脏能量采集装置的电能转化能力。研究结果1、成功地利用核/壳封装技术封装器件制备了大鼠用心脏能量采集装置。2、大鼠心脏能量采集装置在体内外具有良好的可行性和安全性。细胞实验表明,大鼠用心脏能量采集装置对心肌组织没有不良影响,对心肌细胞的正常增殖未产生明显影响。植入体内12周后,CT显示该心脏能量采集装置的位置没有发生改变。器件植入大鼠胸腔后对心功能有一定影响,对大鼠的血液生化指标无显着影响。对大鼠用心脏能量采集装置进行了电学性能测试,我们制备的大鼠心脏能量采集装置在体外的电学性能为:测试平均电压约3.5 m V,平均电流约60 n A。在植入大鼠体内后,即刻测试平均电压约3.2 m V,即刻测试平均电流约54 n A。在体内1周后,测试平均电压约3.0 m V,平均电流约48 n A。在体内12周后,测试平均电压约2.1 m V,平均电流约31 n A。3、成功制备了猪用心脏能量采集装置,构建了基于压电能量采集技术的自供能无导线心脏起搏器系统。该系统主要由压电能量采集器单元、起搏探针、脉冲发生器电路单元和外部封装单元组成。压电能量采集器为脉冲发生器电路提供电源,该脉冲发生器电路通过从心脏外部刺入的起搏探针对心肌组织产生有效的电刺激。4、评估了猪用心脏能量采集装置的体内换能能力我们评估了猪用心脏能量采集装置的力学和电学性能,在成年猪体内植入后可实现约30μA最大短路电流输出,高于同类型研究大约15倍之多。通过猪用心脏能量采集装置驱动起搏器产生电脉冲,经由心外膜刺激心肌组织,达到起搏的效果。研究结论本研究围绕心脏能量采集装置的制备和植入动物的体内应用展开,提出利用压电换能器转换心跳动能为电能,探究能量釆集装置的输出特性,以及其在实现心脏起搏器自供能方面的表现,探究自供能无导线心脏起搏器的实现方法。具体结论如下:1、成功地采用核/壳封装技术封装器件制备了大鼠用心脏能量采集装置,且其表现出良好的可行性和安全性。2、在大鼠用心脏能量采集装置的制备工艺基础上,成功制备了猪用心脏能量采集装置,其对细胞和组织无明显生物毒性。3、猪用心脏能量采集装置在成年猪体内植入可实现30μA最大电流输出。将输出电能接入摘除电池的商用心脏起搏器,通过获得的所需电脉冲信号验证了植入的心脏能量采集装置釆集的心跳动能转化成电能后,是足以维持这种商用起搏器正常工作的,说明心脏能量采集技术在实现自供能心脏起搏器方面的可行性。4、通过植入的心脏能量采集装置驱动起搏器产生电脉冲,自心外膜直接刺激心肌组织,以达到起搏效果,证明原位心外膜起搏策略的可行性,避免将器件或导线放置于心腔内,有望实现无导线起搏。

罗晓康[7](2021)在《先天性主动脉窦瘤破裂治疗策略的临床研究及不同心房颤动犬模型中房颤基质的蛋白质组学分析》文中提出背景:外科手术是先天性主动脉窦瘤(SVA)破裂的主要治疗方法。然而目前较少关于手术经验的研究报道。SVA修补术后主动脉瓣关闭不全的进展增加了再次手术的风险,降低了患者的长期存活率。因此,明确术后主动脉瓣反流进展的危险因素具有重要意义。近些年来经皮介入封堵破裂的SVA已成为传统手术治疗的一种替代方法。然而,关于这两种治疗方案的直接比较研究很少报道。在本研究中,我们对在本中心诊断治疗的病例进行了回顾性分析,总结了本中心近十年的手术经验。此外,我们还对经皮介入封堵和外科手术修补进行了直接比较,以探索经皮介入封堵是否与手术修补一样安全和有效。方法:回顾性分析本中心诊断为先天性SVA破裂并接受外科修复的患者。从医院住院病案数据库中提取必要的数据。随访数据来自门诊记录和电话随访。Kaplan-Meier生存分析用于评估手术修复的长期结果。通过经胸超声心动图对主动脉瓣进行围手术期及随访评估。主动脉瓣返流进展分为三类,即“新发”、“复发”和“恶化”。通过单因素Logistic回归分析或卡方检验对16个可能的变量进行筛选,以确定潜在的危险因素。对P值小于0.1的变量进一步进行多元Logistic回归分析,从而确定独立的危险因素。另外,对26例接受经皮介入封堵术的患者与108例手术治疗的患者进行比较。为减少潜在的偏倚,采用倾向评分匹配法从接受外科治疗的患者中选择32例患者组成外科匹配组。结果:无论接受外科手术修复还是经皮介入治疗,所有患者的破裂SVA均成功闭合。SVA最常见起源于右冠窦。最常见的合并畸形是室间隔缺损、主动脉瓣返流和三尖瓣返流。在我们研究中,大多数SVA缺损是通过补片来修补的,只有一小部分缺损通过直接缝合修补。修补SVA可以采用的手术路径包括经累及心腔切口或经主动脉切口。大多数患者出院时心功能为I级或II级。围手术期未发现严重的手术相关并发症,手术的短期并发症的发生率令人满意。根据Kaplan-Meier生存曲线,估计10年生存率大于90%。单因素分析显示,起源于右冠窦、合并室间隔缺损、主动脉环直径增大、心胸比增大为SVA修补术后主动脉瓣反流进展的潜在危险因素。多因素分析显示,仅合并室间隔缺损(OR:2.82,95%CI:1.217~6.532,P=0.016)和较大的心胸比(OR:1.061,95%CI:1.001~1.124,P=0.047)是术后主动脉瓣反流进展的独立危险因素。外科匹配组术后平均住院时间明显长于经皮介入封堵组(7天vs.1天,P<0.001)。主动脉瓣关闭不全、残余分流和SVA复发是经皮封堵组和外科修复组的常见并发症。结论:外科修补术是治疗SVA破裂的一种安全有效的方法。绝大多数接受手术修补的患者可以存活较长时间。对于合并室间隔缺损或心胸比较大的患者,需要进行更仔细的术中探查,采取合适的手术技术,以防止术后主动脉瓣反流的进展。对于严格选择的SVA破裂患者,经皮介入封堵术是一种可以考虑的治疗方式,其短期并发症风险是可接受的。尽管外科手术修补仍然是SVA破裂的最主要治疗选择,但对于破裂口较小且无合并其他心脏疾病的患者,可以考虑经皮介入封堵。背景:心房颤动(AF)是世界范围内常见的心律失常之一。不同的病因为房颤的触发和维持提供了不同的底物。犬心房颤动模型被广泛用于房颤机制的研究。我们通过两种方法建立了三个房颤动物模型,并对左心房组织进行了蛋白质组学分析,以比较不同房颤底物之间分子表达谱的异同。方法:18只比格犬随机分为4组(CTRL组、MR组、RAP组和MR+RAP组)。建立心房快速起搏和/或二尖瓣返流动物模型。这些模型由超声心动图和可植入式心电事件记录仪监测。取左心房组织进行组织学和蛋白质组学分析。石蜡切片进行苏木精伊红(H&E)染色和Masson三色染色。通过倍数变化和FDR鉴定差异表达蛋白(DEPs)。对差异表达蛋白进行分层聚类分析和富集分析。此外,我们还建立了DEPs的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。蛋白质组学结果经Western Blot验证。结果:各组犬均成功建立房颤模型。H&E染色和Masson三色染色的组织学分析均显示MR、RAP或MR+RAP组没有明显的纤维化。与CTRL组比较,MR组、RAP组和MR+RAP组分别有5、72和521个蛋白被鉴定为DEPs。分层聚类分析显示,DEPs可将MR组、RAP组和MR+RAP组分别与CTRL组成功区分。在进行GO富集和KEGG通路富集分析后,每组都筛选出了几个最有意义的GO术语和通路。经过PPI分析后生成DEPs网络。一些网络中的HUB分子被区分出来。Western Blot结果显示蛋白表达与蛋白质组学趋势一致。结论:左心房组织的蛋白质组学分析显示,不同的犬心房颤动模型具有不同的蛋白质表达谱。富集分析表明,线粒体功能异常是不同心房颤动犬模型共同的生物学过程。

赵娜[8](2020)在《基于心房多尺度计算模型的心衰诱发房颤机制研究》文中研究表明心力衰竭(简称心衰)和心房颤动(简称房颤)经常合并发生,具有较高的发病率、致残率和死亡率。流行病学研究指出心衰可以促进房颤的发生,但其病理机制尚不完全明确。心衰合并房颤的预后较差,心衰和房颤的动态演化及相互影响很大程度上限制了治疗的长期有效性,因此需要更全面地理解心衰促进房颤发生的机制。生理实验发现心衰会诱导心房发生重构,且其因素众多,而目前生理实验方法很难完成不同物理尺度电生理实验数据的同时观测。虚拟生理心脏计算模型可以有效克服这种困难,能够整合心脏多物理尺度的生理病理信息,在不同层级剖析影响心脏功能的因素,并仿真心脏系统的动态演化过程。因此,基于虚拟生理心脏计算模型的优势,本文致力于应用心房多尺度计算模型来研究心衰诱导的心房多因素重构促进房颤的潜在机制,主要工作包括以下四个方面:(1)生理实验数据显示犬类动物短期心衰会诱导心房细胞发生电生理重构,但是目前并不清楚这种重构是否会促进致房颤的电交替发生。基于此,本文构建了仿真心衰状态的犬心房细胞电生理计算模型,通过模型仿真发现了心衰诱导的心房细胞电生理重构能够增强心房细胞发生电交替的易感性。通过参数敏感性分析,确定了受磷蛋白磷酸化增强和瞬时外向K+电流减小是增强电交替易感性的重要重构因素。通过分析动作电位、离子通道电流和钙循环之间的关联,揭示了这两个重构因素导致心衰的心房细胞发生电交替的内在机制。(2)心衰会促进心房成纤维细胞增殖和纤维化,成纤维细胞与心房细胞之间的电耦合会影响心房细胞的电生理特性,然而,目前并没有犬心房的成纤维细胞计算模型。因此,本文构建了首个犬心房的成纤维细胞计算模型,应用遗传算法自动优化了模型参数,使其符合生理实验数据。然后,将此模型与犬心房细胞计算模型耦合,提出了基于傅里叶变换频谱和交替比率限定的动作电位时程(Action potential duration,APD)交替判定方法。仿真发现了成纤维细胞增殖增强了心房细胞发生电交替的易感性,并解释了其具体原因。(3)生理实验数据表明心衰情况下心房组织的间隙连接会发生重构(即心房组织电重构),影响心房的电传导。如果心肌组织上发生空间不一致的电传导交替现象,则可能引起心律失常。然而,目前尚不清楚心衰是否会引起心房电传导发生空间不一致交替。针对此问题,本文构建了心衰的犬心房一维组织计算模型,分析了心衰诱导的心房多因素重构(心房细胞的电生理重构、心房纤维化/成纤维细胞增殖、心房组织电重构/间隙连接重构)对心房组织电传导的影响,揭示了心衰促进心房电传导发生空间不一致交替的机制以及间隙连接重构增加心房电传导空间异质性的机制。(4)在心房组织上,折返波是房颤发生和维持的重要机制之一。心衰情况下一维组织电传导在发生空间不一致交替的过程中引起了传导阻滞,然而在心房二维组织上其是否会进一步发展为致房颤的折返波仍不明确。因此,本文构建了心衰的犬心房二维组织计算模型,通过模型仿真验证了心衰情况下的心房空间不一致交替电传导可以转化为折返波,其中,间隙连接重构和成纤维细胞增殖发挥着决定性作用;进一步揭示了,心衰情况下的空间不一致交替电传导通过增大APD的空间梯度和增强APD节点线的复杂性,促使功能性传导阻滞区域的形成,为折返波提供合适基质。本文以心脏电交替为切入点,从细胞层级到一维和二维组织层级,系统地研究了心衰诱导的心房多因素重构是如何促进电交替以及致房颤折返波发生的,为心衰促进房颤发生和维持的机制提供了新的见解,对预防心衰患者并发房颤以及改进和开发有效治疗方法具有重要的科学意义和潜在临床应用价值。

王秀君[9](2020)在《不同部位起搏对病态窦房结综合征患者心功能及生活质量的影响》文中认为目的:本研究通过观察希氏束起搏(His Bundle Pacing,HBP)、右室心尖部起搏(Right Ventricular Apical Pacing,RVAP)和右室间隔部起搏(Right Ventricular Septal Pacing,RVSP)对病态窦房结综合征患者的心功能指标、血浆脑钠肽(B-type Natriuretic Peptide,BNP)水平、6分钟步行实验(6-Minute Walk Test,6-MWT)结果、房颤发生情况和生活质量评分的影响。方法:采用回顾性分析的研究方法,选取2015年8月至2019年5月就诊于潍坊市益都中心医院、济南市中心医院和烟台毓璜顶医院诊断为病态窦房结综合征且安装起搏器患者108例,其中希氏束起搏植入成功患者32例(HBP组),右室心尖部起搏植入成功患者38例(RVAP组),右室间隔部起搏植入成功患者38例(RVSP组)。通过6分钟步行试验(6-MWT)、心脏超声、B型利钠肽(BNP)方面评价患者心功能情况,使用SF-36生活质量调查表等作为评价生活质量的手段,对比分析三组患者于术前、术后6个月的6-MWT结果、左室舒张末期内径(Left Ventricular End-Diastolic Dimension,LVEDD)、左房舒张末期内径(Left Atrial End-Diastolic Dimension,LAEDD)、左心房容积指数(Left Atrial Volume Index,LAVI)及左室射血分数(Left Ventricular Ejection Fraction,LVEF)、心房颤动(房颤)发生率、血浆BNP值和SF-36生活质量调查表的评分,评价三组患者心功能和生活质量的变化。结果:1.一般资料分析结果表明:三组患者在年龄、性别、合并疾病、吸烟情况以及是否心房颤动等方面差异均无统计学意义(P>0.05),具有一定可比性。2.三组患者术前和术后6个月的各项心功能指标对比结果表明:术前三组患者的各项心功能指标不具有统计学差异(P>0.05)。术后6个月三组患者的的LAEDD较术前均有提高,但三组间比较无统计学差异(P>0.05),其中HBP组6个月后的LVEDD、LAVI及LVEF均高于RVAP组及RVSP组,差异具有统计学意义(P<0.05)。3.三组患者术前和术后6个月的6-MWT结果表明:术前三组患者的6-MWT结果均无统计学差异(P>0.05)。术后6个月HBP组的6-MWT结果均高于RVAP组及RVSP组,差异具有统计学意义(P<0.05)。4.三组患者术前和术后6个月的血浆BNP水平结果表明:术前三组患者的血浆BNP水平均无统计学差异(P>0.05)。术后6个月HBP组的BNP值均低于RVAP组及RVSP组,差异具有统计学意义(P<0.05)。5.三组患者术前和术后6个月的房颤发生情况结果表明:术前三组患者的房颤发生率均无统计学差异(P>0.05)。术后6个月HBP组的房颤发生率明显低于RVAP组及RVSP组,差异具有统计学意义(P<0.017)。6.三组患者术前和术后6个月的生活质量评分结果表明:分别从社会功能、躯体疼痛、精神健康、生理机能和情感职能等五个方面对三组患者的生活质量进行评分,术前三组患者的生活质量评分均无统计学差异(P>0.05)。术后6个月三组患者的各项生活质量评分较术前均有改善,其中术后6个月HBP组的生活质量评分改善明显优于RVAP组及RVSP组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1.相较于右室心尖部起搏和右室间隔部起搏方法,希氏束起搏对于治疗病态窦房结综合征患者疗效较好。2.希氏束起搏可以显着改善患者心功能指标,降低房颤的发生率以及提高患者的多项生活质量评分,从而改善患者预后。

邵鑫[10](2020)在《镁合金应用于可降解临时起搏电极的设计及实验研究》文中指出研究背景及目的体外循环辅助下心脏大血管直视手术后,部分患者心脏复跳不佳,安装临时心脏起搏器,有利于其顺利渡过围术期。当患者循环功能稳定后,停用起搏器、拔除或剪除临时起搏电极,但是在去除电极过程中可能会合并严重的并发症,留在体内的电极残根也会引起罕见的并发症。本研究旨在设计一种可降解、无需拔除的临时起搏电极(degradable temporary pacing electrodes,DTPE),主要对由上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心研发的可降解生物医用镁合金(Jiao Da Bio-Magnesium series,JDBM)应用于DTPE导电部分,即导电金属丝,开展相关的实验研究。研究方法本研究分为以下三部分:一、四种不同直径JDBM-3起搏性能的相关研究采用气体吸入方式麻醉SD大鼠,静脉留置针予以气管穿刺,小动物呼吸机机械通气,维持麻醉与呼吸。左侧开胸暴露心脏,艾司洛尔左心室腔内注射,采用Medtronic5348单心室临时起搏器,测试等长的各型JDBM-3、临床用Covidien 8886 2592-43临时心脏起搏电极的起搏功能及相关参数。采用数字万用表测量等长的各型JDBM-3、Covidien 8886 2592-43的电阻,应用Graphpad Prism软件对各组电阻进行统计学分析。二、四种不同直径JDBM-3体外细胞毒性的相关研究应用组织块贴壁法分离培养人心包间质细胞(human pericardial interstitial cells,HPICs);应用II型胶原酶消化过夜联合差速贴壁法分离培养SD大鼠乳鼠心脏间质细胞(rat cardiac interstitial cells,RCICs);采用免疫荧光法鉴定HPICs、RCICs,应用间质细胞标志物Vimentin进行阳性鉴定,内皮细胞标志物CD-31及肌细胞标志物α-SMA进行阴性鉴定。依据GB/T 16886.12-2017中的方法,对各组材料制备浸提液。采用GB/T 16886.5-2017中量表,应用HPICs与RCICs对四种型号JDBM-3等材料浸提液的细胞毒性,采取形态学方法进行定性分级;应用L929小鼠成纤维细胞对各组材料浸提液的细胞毒性,采取CCK-8(Cell Counting Kit-8,细胞计数试剂盒)法进行定量分级。应用Graphpad Prism软件对实验数据进行统计学分析。三、四种不同直径JDBM-3植入SD大鼠胸壁的相关研究按体重由小到大排序,每4只为一组,共15组(3组备用),对SD大鼠采用气体吸入麻醉行电极胸壁植入术,分别于左右侧胸大、小肌间隙,植入一种型号的JDBM-3与Covidien 8886 2592-43。观察术后切口愈合及大鼠整体情况;术后2周行胸部X线检查;术后每4周取材一次,千分尺测量JDBM-3直径,探索其降解速率;应用Graphpad Prism软件对实验数据进行统计学分析。术后第2、4、8周取材,扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)下观察,探索JDBM-3在胸壁的降解模式;术后第2、12、24周取材,标本石蜡包埋、超薄切片,应用HE染色、Cason染色、S-P免疫组化法。采用GB/T 16886.6–2015中量表,对比不同JDBM-3与Covidien8886 2592-43对周围组织的炎症反应,判定不同JDBM-3对组织的异物刺激程度。综合评判降解情况、炎症反应等因素,优选出符合临床应用要求的最佳JDBM-3直径范围。结果一、各型JDBM-3电极有应用于临时起搏电极的可能通过SD大鼠在体心脏模型实验,各型JDBM-3和Covidien 8886 2592-43均可正常起搏SD大鼠在体心脏。应用数字万用表测量等长各型JDBM-3和Covidien 88862592-43的电阻,按照α=0.05水准,各组电阻均数差异具有统计学意义。由此猜测,各型JDBM-3电极在导电性能方面可能优于某些临床上已用的临时起搏电极,进一步证实JDBM-3有应用于临时起搏电极的可能。二、各型JDBM-3细胞毒性小、生物相容性好,可以应用于临时起搏电极通过形态学方法对各组材料浸提液定性分级,发现各型JDBM-3浸提液均有细胞毒性。通过CCK-8法定量分级,发现各型JDBM-3浸提液细胞毒性小,与阴性对照组没有统计学差异,优于某些临床上已用的临时起搏电极。我们认为各型JDBM-3生物相容性良好,可以应用于临时起搏电极。三、电极胸壁植入术后SD大鼠情况及胸部X线表现经电极胸壁植入术的大鼠,无一例发生麻醉反应、术中意外,麻醉清醒后,观察其活动、进食、排泄、精神、睡眠等均正常,未见有切口愈合不良情况的发生。各组至观察期结束,未见有异常死亡情况的发生。术后2周胸部X线发现各型JDBM-3均不显影。四、各型JDBM-3对大鼠胸壁的异物刺激程度依据GB/T16886.6-2015中的量表,对各型JDBM-3进行生物学评价,判定其对胸壁组织的异物刺激程度。随着在体内植入时间的延长,各型JDBM-3相比于同等长度的Covidien 8886 2592-43对胸壁组织的异物刺激程度,基本上逐步减轻至无刺激。镜下观察各型JDBM-3急性期炎症反应较重,随着植入时间的延长,炎症反应减轻。而Covidien 8886 2592-43急性期炎症反应较轻,但是后期炎症反应逐步加重。五、各型JDBM-3在大鼠胸壁的降解情况对植入前及植入后取材的JDBM-3行扫描电镜观察发现,植入前JDBM-3表面有颗粒样散在粗糙突起;随着植入时间延长,逐步呈现细小裂纹样光滑膜状结构。对各型JDBM-3不同植入期肉眼观察,早期未见JDBM-3周围有气肿形成。各型JDBM-3早期降解速率较快,随着植入时间延长,降解速率缓慢降低,电极表面的金属光泽逐渐消失,直径逐渐变小,长度逐渐变短,在观察期内发现间断完全降解现象。各型JDBM-3降解趋势有统计学差异。结论各型JDBM-3导电性能、生物相容性良好,具有成为临时起搏电极金属导电材料的潜力,优选其直径范围在150~200μm。

二、心脏生物起搏的进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、心脏生物起搏的进展(论文提纲范文)

(1)干细胞与生物起搏的研究进展(论文提纲范文)

1 干细胞的研究现状与进展
2 干细胞与生物起搏
    2.1 ESCs与生物起搏
        2.1.1 ESCs分化与转化因子
        2.1.2 ESCs分化与发育生物学信号通路的调控
    2.2 MSCs
        2.2.1 MSCs分化与起搏基因
        2.2.2 MSCs分化与转录因子
    2.3 iPSCs
        2.3.1 iPSCs分化与转录因子
        2.3.2 iPSCs分化与发育生物学信号通路的调控
3 小 结

(2)人诱导多能干细胞向Nkx2.5-窦房结样起搏细胞诱导分化的实验研究(论文提纲范文)

英文缩略语
中文摘要
英文摘要
前言
第一部分 人诱导多能干细胞形态学及多能性的研究
    引言
    材料和方法
        1.材料
        1.1 细胞
        1.2 实验试剂
        1.3 实验仪器设备
        2.方法
        2.1 hiPSC细胞培养
        2.2 细胞生长曲线和倍增曲线的测定
        2.3 免疫荧光染色
        2.4 统计学处理
    结果
        3.1 光镜下观察hiPSC的细胞形态
        3.2 hiPSC的生长情况
        3.3 细胞免疫荧光染色检测hiPSC干细胞特异性蛋白标志物
    讨论
    结论
第二部分 特殊条件下人诱导多能干细胞诱导分化窦房结样起搏细胞的研究
    引言
    材料和方法
        1.材料
        1.1 细胞
        1.2 实验试剂
        1.3 实验仪器设备
        2.方法
        2.1 hiPSC细胞培养
        2.2 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞
        2.3 免疫荧光染色
        2.4 Western blot检测蛋白表达
        2.5 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞动作电位(actionpotential,AP)的记录
        2.6 诱导窦房结样起搏细胞的起搏电流(funny current,I_f)记录
        2.7 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞的L-型钙电流(L-type calcium current,I_(Ca,L))记录
        2.8 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞的钙荧光检测
        2.9 统计学处理
    结果
        3.1 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞的分化流程简图
        3.2 hiPSC诱导窦房结样起搏细胞的自发性搏动频率
        3.3 hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞的细胞形态学特征
        3.4 hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞特征性标志蛋白的分布和表达
        3.5 hiPSC衍生的窦房结样起搏细胞的功能学鉴定
    讨论
    结论
局限性与展望
全文总结
参考文献
综述 干细胞与生物起搏的研究进展
    参考文献
攻读硕士期间发表论文情况
致谢

(3)小檗碱在心脏外科术后早期预防新发房颤的作用及机制研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
英文缩略词表
前言
论文一 基于网络药理学预测小檗碱治疗房颤的作用靶点及通路
    (前言)
    资料与方法
    结果
    讨论
    小结
论文二 小檗碱预防非体外循环冠状动脉旁路移植术后早期新发房颤的单中心、前瞻性研究
    (前言)
    资料与方法
    试验结果
    讨论
    小结
论文三 小檗碱对兔快速心房起搏诱导心肌纤维化模型心房重构的影响及机制研究
    (前言)
    材料与方法
    实验结果
    讨论
    小结
结论
本研究创新性的自我评价
参考文献
综述 小檗碱在心血管方面的应用
    参考文献
个人简介
在学期间科研成绩
致谢

(4)基于网络药理学探究麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 综述
    1.1 病态窦房结综合征研究现状
        1.1.1 病态窦房结综合征的发病机制研究
        1.1.2 SSS的分型与临床表现
        1.1.3 SSS的西医治疗
        1.1.4 SSS的中医学研究现状
    1.2 麻黄附子细辛汤研究现状
        1.2.1 麻黄附子细辛汤的现代药理作用研究
        1.2.2 麻黄附子细辛汤在SSS治疗中的应用
    1.3 网络药理学简介及其在中医药研究中的应用
        1.3.1 网络药理学概述
        1.3.2 网络药理学常用数据库及研究方法
        1.3.3 网络药理学与中医药研究
第二章 基于网络药理学探究麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制
    2.1 数据收集与研究方法
        2.1.1 流程图
        2.1.2 数据收集
        2.1.3 网络构建与分析
        2.1.4 分子对接验证
        2.1.5 靶点通路注释分析
    2.2 研究结果
        2.2.1 构建麻黄附子细辛汤化学成分及潜在靶点数据集
        2.2.2 构建SSS相关的疾病靶点数据集
        2.2.3 麻黄附子细辛汤化学成分潜在靶点与SSS相关靶点的交集基因
        2.2.4 麻黄附子细辛汤-化学成分-靶点-SSS网络及显效成分
        2.2.5 麻黄附子细辛汤治疗SSS的关键化学成分和核心靶点
        2.2.6 分子对接结果
        2.2.7 靶点通路注释分析
    2.3 分析与结论
        2.3.1 麻黄附子细辛汤治疗SSS的显效成分分析
        2.3.2 麻黄附子细辛汤治疗SSS的关键成分和核心靶点分析
        2.3.3 靶点通路注释分析
        2.3.4 结论
        2.3.5 不足与展望
参考文献
附录
致谢

(5)HCN2和HCN4对骨髓间充质干细胞向具有起搏功能的心肌细胞分化的影响(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
符号说明
前言
第一部分 猪骨髓间充质干细胞(MSCS)的分离培养诱导分化
    1. 材料与方法
        1.1 主要实验仪器与材料
        1.2 实验方法
    2. 实验结果
        2.1 猪骨髓间充质干细胞(MSCs)诱导神经元样细胞
        2.2 猪骨髓间充质干细胞(MSCs)诱导脂肪细胞
        2.3 猪骨髓间充质干细胞(MSCs)诱导心肌细胞
    3. 讨论
第二部分 HCN2和HCN4对骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化的影响
    1 材料与方法
        1.1 骨髓干细胞(BMSCs)提取
        1.2 流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面抗原
        1.3 骨髓间充质干细胞的分化和分组
        1.4 免疫荧光染色
        1.5 免疫印迹
        1.6 全细胞膜片钳技术
        1.7 统计分析
    2. 结果
        2.1 猪骨髓间充质干细胞的分离与鉴定
        2.2 HCN2和HCN4可显着增加骨髓间充质干细胞向心肌细胞的体外分化
        2.3 HCN2和HCN4恢复体外培养的BMSCs细胞的离子电流
    3. 讨论
    4. 结论
第三部分 HCN1、HCN2和HCN4转染BMSCS后诱导为具有起搏样电流细胞的研究
    1 材料和方法
        1.1 主要实验仪器和材料
        1.2 实验方法
    2. 结果
        2.1 转染后MSCs用全细胞膜片钳记录稳定转染HCN阳性干细胞起搏离子通道电流
        2.2 HCN2和HCN4联合转染后MSCs诱导为起搏样细胞的形态
    3. 讨论
本实验的不足和未来展望
参考文献
综述 HCN通道与心脏生物起搏研究进展
    参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)基于压电换能器的心脏能量采集装置制备与实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词表
前言
    研究背景
    课题设计
    参考文献
第一部分 大鼠心脏能量采集装置的制备
    一、引言
    二、材料与方法
        (一)材料、仪器及耗材来源
        (二)大鼠心脏能量采集装置的设计
        (三)大鼠心脏能量采集装置的制备
    三、结果
    四、讨论
    参考文献
第二部分 大鼠心脏能量采集装置的体内外实验研究
    一、引言
    二、材料与方法
        (一)材料、仪器及耗材来源
        (二)体外实验
        (三)体内实验
    三、结果
        (一)体外细胞实验
        (二)体内实验
    四、讨论
    参考文献
第三部分 猪用心脏能量采集装置的制备
    一、引言
    二、材料与方法
        (一)材料、仪器及耗材来源
        (二)基于压电能量采集技术的自供能无导线心脏起搏器系统设计
        (三)心脏能量采集装置的制备
    三、结果
        (一)心脏能量采集装置的体外测试平台搭建
        (二)心脏能量采集装置的开路输出特性
    四、讨论
    参考文献
第四部分 猪用心脏能量采集装置的体内外实验研究
    一、引言
    二、材料与方法
        (一)材料、仪器及耗材来源
        (二)体外细胞实验
        (三)体内实验
    三、结果
        (一)体外细胞实验
        (二)心脏能量采集装置体内输出特性
        (三)自供能心脏起搏器实验验证
    四、讨论
    参考文献
全文总结
综述一心脏起搏器的研究进展
    参考文献
综述二心脏能量采集装置的研究进展
    参考文献
在读期间发表论文和参加科研工作情况
致谢

(7)先天性主动脉窦瘤破裂治疗策略的临床研究及不同心房颤动犬模型中房颤基质的蛋白质组学分析(论文提纲范文)

第一部分: 先天性主动脉窦瘤破裂治疗策略的临床研究
    摘要
    Abstract
    引言
    一、外科手术治疗先天性主动脉窦瘤破裂的临床效果评估
        1 前言
        2 研究对象和方法
        3 结果
        4 讨论
        5 结论
    二、主动脉窦瘤破裂修补术后主动脉瓣反流进展的危险因素分析
        1 前言
        2 研究对象和方法
        3 结果
        4 讨论
        5 结论
    三、外科修补手术与介入封堵治疗主动脉窦瘤破裂临床结果的对比分析
        1 前言
        2 研究对象和方法
        3 结果
        4 讨论
        5 结论
    参考文献
第二部分: 不同心房颤动犬模型中房颤基质的蛋白质组学分析
    摘要
    Abstract
    1 前言
    2 材料和方法
    3 结果
    4 讨论
    5 结论
    参考文献
论文综述: 线粒体功能障碍在心房颤动中的作用
    参考文献
缩略词表
个人简介
博士期间工作
致谢

(8)基于心房多尺度计算模型的心衰诱发房颤机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题背景及研究的目的和意义
    1.3 心脏电生理与建模基础
        1.3.1 心脏电生理
        1.3.2 心脏单细胞建模基础
        1.3.3 心脏组织电传导建模基础
    1.4 国内外研究进展与分析
        1.4.1 心衰促进房颤的研究进展
        1.4.2 虚拟生理心脏计算模型的研究进展
        1.4.3 存在的主要问题
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 心衰诱导的细胞电生理重构促心房细胞电交替的机制研究
    2.1 引言
    2.2 心衰的犬心房细胞计算模型构建与电交替诱发方案
        2.2.1 改进犬心房细胞计算模型
        2.2.2 构建心衰的犬心房细胞计算模型
        2.2.3 基于多元回归的模型参数敏感性分析
        2.2.4 细胞电交替诱发方案
    2.3 心衰诱导的细胞电生理重构影响心房细胞电生理和电交替的仿真结果
        2.3.1 验证模型的有效性
        2.3.2 心衰诱导的细胞电生理重构对心房细胞电生理的影响
        2.3.3 心衰诱导的细胞电生理重构对心房细胞电交替的影响
        2.3.4 探索促心房细胞发生电交替的重要重构因素
    2.4 心衰的心房细胞计算模型构建讨论与重构促电交替的机制
        2.4.1 心衰的犬心房细胞计算模型的构建
        2.4.2 心衰诱导的细胞电生理重构促心房细胞发生电交替的机制
    2.5 本章小结
第3章 心衰诱导的纤维化影响心房细胞电交替的机制研究
    3.1 引言
    3.2 成纤维细胞计算模型构建与电交替判定方法
        3.2.1 构建犬心房成纤维细胞计算模型
        3.2.2 基于遗传算法的成纤维细胞计算模型的静息电位调整
        3.2.3 心房纤维化对心房细胞影响的仿真方法
        3.2.4 电交替判定方法
    3.3 心衰诱导的纤维化影响心房细胞电生理和电交替的仿真结果
        3.3.1 心衰诱导的纤维化对心房细胞电生理的影响
        3.3.2 心衰诱导的纤维化对心房细胞电交替的影响
    3.4 成纤维细胞计算模型参数优化的讨论与纤维化促电交替的机制
        3.4.1 成纤维细胞计算模型的参数优化
        3.4.2 心衰诱导的纤维化促心房细胞发生电交替的机制
    3.5 本章小结
第4章 心衰促心房电传导发生空间不一致交替的机制研究
    4.1 引言
    4.2 犬心房一维组织计算模型构建与电传导交替诱发方案
        4.2.1 构建犬心房一维组织计算模型
        4.2.2 构建心衰的犬心房一维组织计算模型
        4.2.3 电传导交替诱发方案
    4.3 心衰诱导的多因素重构影响电传导发生空间不一致交替的仿真结果
        4.3.1 心衰诱导的多因素重构对一维组织电传导交替的影响
        4.3.2 一维组织的电传导交替现象
    4.4 心衰诱导的重构促心房电传导发生空间不一致交替的机制
        4.4.1 不同重构因素促心房电传导发生空间不一致交替的机制
        4.4.2 电传导的空间不一致交替引起传导阻滞的机制
    4.5 本章小结
第5章 心衰情况下电传导空间不一致交替诱发致房颤折返波的机制研究
    5.1 引言
    5.2 犬心房二维组织计算模型构建
    5.3 心衰诱导的多因素重构影响折返波发生的仿真结果
        5.3.1 心房二维组织电传导的空间不一致交替与折返波
        5.3.2 心衰诱导的多因素重构对心房二维组织发生折返波的影响
    5.4 心衰促空间不一致交替电传导向折返波转化的机制
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(9)不同部位起搏对病态窦房结综合征患者心功能及生活质量的影响(论文提纲范文)

摘要
abstract
引言
    1.病态窦房结综合征的发病机制
        1.1 组织器官病变
        1.2 离子通道的改变
        1.3 遗传因素
    2.病态窦房结综合征的临床表现和诊断
        2.1 病态窦房结综合征的临床表现
        2.2 病态窦房结综合征的临床诊断
    3.病态窦房结综合征的治疗
        3.1 药物治疗
        3.2 心脏起搏器植入治疗
资料与方法
    1、实验资料
        1.1 病例的选择
        1.2 入选标准
        1.3 排除标准
        1.4 实验仪器
    2.实验方法
        2.1 希氏束起搏方法
        2.2 右室间隔部起搏方法
        2.3 右室心尖部起搏方法
        2.4 心功能指标的测定
        2.5 血浆BNP水平变化
        2.6 六分钟步行试验
        2.7 生活质量评分
        2.8 心房颤动发生情况
    3.统计学分析
结果
    1.三组患者一般资料分析
        1.1 患者年龄
        1.2 患者性别
        1.3 合并疾病
        1.4 吸烟方面
        1.5 心房颤动方面
    2.三组患者术前和术后6个月各项心功能指标对比
    3.三组患者术前和术后6个月6-MWT结果对比
    4.三组患者术前和术后6个月血浆BNP结果对比
    5.三组患者术前和术后6个月心房颤动发生情况对比
    6.三组患者术前和术后6个月生活质量评分对比
讨论
结论
参考文献
文献综述
    参考文献
攻读学位期间的研究成果
缩略词表
致谢

(10)镁合金应用于可降解临时起搏电极的设计及实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词表
前言
    参考文献
第一部分 不同直径JDBM-3起搏性能的相关研究
    一、材料与方法
    二、结果
    三、讨论
    参考文献
第二部分 不同直径JDBM-3体外细胞毒性的相关研究
    一、材料与方法
    二、结果
    三、讨论
    参考文献
第三部分 不同直径JDBM-3 植入SD大鼠胸壁的相关研究
    一、材料与方法
    二、结果
    三、讨论
    参考文献
综述 镁合金应用于可降解临时起搏电极中的研究进展
    参考文献
在读期间发表论文和参加科研工作情况
致谢

四、心脏生物起搏的进展(论文参考文献)

  • [1]干细胞与生物起搏的研究进展[J]. 陈雅婷,张建成,李泱. 中西医结合心脑血管病杂志, 2022(03)
  • [2]人诱导多能干细胞向Nkx2.5-窦房结样起搏细胞诱导分化的实验研究[D]. 陈雅婷. 福建医科大学, 2021(02)
  • [3]小檗碱在心脏外科术后早期预防新发房颤的作用及机制研究[D]. 王洋. 辽宁中医药大学, 2021(02)
  • [4]基于网络药理学探究麻黄附子细辛汤治疗病态窦房结综合征的显效成分和作用机制[D]. 朱安娜. 河北大学, 2021(11)
  • [5]HCN2和HCN4对骨髓间充质干细胞向具有起搏功能的心肌细胞分化的影响[D]. 罗雪. 扬州大学, 2021(08)
  • [6]基于压电换能器的心脏能量采集装置制备与实验研究[D]. 解锋. 中国人民解放军海军军医大学, 2021(01)
  • [7]先天性主动脉窦瘤破裂治疗策略的临床研究及不同心房颤动犬模型中房颤基质的蛋白质组学分析[D]. 罗晓康. 北京协和医学院, 2021(02)
  • [8]基于心房多尺度计算模型的心衰诱发房颤机制研究[D]. 赵娜. 哈尔滨工业大学, 2020
  • [9]不同部位起搏对病态窦房结综合征患者心功能及生活质量的影响[D]. 王秀君. 青岛大学, 2020(01)
  • [10]镁合金应用于可降解临时起搏电极的设计及实验研究[D]. 邵鑫. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(02)

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心脏生物起搏的进展
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