低剂量心脏辐射改善非缺血性心肌病小鼠心电功能减少室性心律失常研究
2026-01-08 来源:本站 点击次数:59
简介：
临床应用25Gy剂量的心脏放射治疗（RT）已被证实可有效降低室性心动过速（VT）的发生风险。非缺血性心肌病（NICM）小鼠研究显示，低剂量放疗（LDRT-5Gy）能改善左心室（LV）射血分数（LVEF），其机制可能与巨噬细胞数量减少相关。然而，低剂量放疗（LDRT）是否可降低VT发生率仍不明确。
基于此，加州大学洛杉矶分校医学系心脏病学部Olujimi A. Ajijola团队在JACC-Clinical Electrophysiology发表题为“Low-Dose Cardiac Radiation Improves Electrical Function and Reduces Ventricular Arrhythmogenesis in Mice With Nonischemic Cardiomyopathy”的研究论文。
本研究旨在探讨低剂量心脏放疗对非缺血性心肌病小鼠室性心律失常（VA）的影响，明确其与心脏交感神经支配、巨噬细胞的关联及潜在作用机制。
结论：
5Gy低剂量心脏放疗可改善NICM小鼠的左心室射血分数、缩短心室激活时间、降低激活异质性，同时减少自发性和可诱导性室性心律失常，该效果与保留均匀的心脏交感神经支配密度及降低支配异质性相关；而通过CSF1R抗体耗竭巨噬细胞仅能改善小鼠心室功能，无法复刻放疗对室性心律失常、心脏电生理特性的有益作用，这提示低剂量心脏放疗的抗心律失常机制可能并非单纯依赖减少巨噬细胞数量，还涉及其他途径，其在人类 NICM 中的适用性及最优剂量、治疗时机仍需进一步研究验证。
研究结果：
1. 单次5Gy心脏放射治疗改善非缺血性心肌病（NICM）的心室功能及电生理特性
本研究以NICM模型小鼠为对象，探究单次5Gy心脏放射治疗的作用：通过超声心动图证实，该治疗可显著提升心室射血分数、短轴缩短率，降低心脏重量 / 体重比，改善心室收缩功能；经过多通道电生理标测发现，其能缩短心室激活时间、降低激活异质性，且传导速度呈升高趋势，整体改善NICM的心室功能及电生理特性。
图1. 5Gy放射治疗改善非缺血性心肌病的心室功能
图2. 5Gy放射治疗改善非缺血性心肌病的电生理特性
图3. 5Gy放射治疗减少非缺血性心肌病诱导的室性心律失常
图4. 5Gy放射治疗保留非缺血性心肌病的心脏交感神经支配
图5. 减少巨噬细胞数量改善非缺血性心肌病的心室功能
图6. 非缺血性心肌病中减少巨噬细胞后，心脏电生理特性无明显变化
图7. 非缺血性心肌病NICM中减少巨噬细胞后，心脏电生理特性无明显变化
图8. 减少巨噬细胞仅保留部分非缺血性心肌病（NICM）的心脏交感神经支配
本文应用多通道电生理标测技术对不同组小鼠心脏电生理信号进行标测，结果证明单次5Gy心脏放射治疗能够缩短心室激活时间、降低激活异质性，提高传导速度，整体改善NICM的心室功能及电生理特性。
临床应用25Gy剂量的心脏放射治疗（RT）已被证实可有效降低室性心动过速（VT）的发生风险。非缺血性心肌病（NICM）小鼠研究显示，低剂量放疗（LDRT-5Gy）能改善左心室（LV）射血分数（LVEF），其机制可能与巨噬细胞数量减少相关。然而，低剂量放疗（LDRT）是否可降低VT发生率仍不明确。
基于此，加州大学洛杉矶分校医学系心脏病学部Olujimi A. Ajijola团队在JACC-Clinical Electrophysiology发表题为“Low-Dose Cardiac Radiation Improves Electrical Function and Reduces Ventricular Arrhythmogenesis in Mice With Nonischemic Cardiomyopathy”的研究论文。
本研究旨在探讨低剂量心脏放疗对非缺血性心肌病小鼠室性心律失常（VA）的影响，明确其与心脏交感神经支配、巨噬细胞的关联及潜在作用机制。
5Gy低剂量心脏放疗可改善NICM小鼠的左心室射血分数、缩短心室激活时间、降低激活异质性，同时减少自发性和可诱导性室性心律失常，该效果与保留均匀的心脏交感神经支配密度及降低支配异质性相关；而通过CSF1R抗体耗竭巨噬细胞仅能改善小鼠心室功能，无法复刻放疗对室性心律失常、心脏电生理特性的有益作用，这提示低剂量心脏放疗的抗心律失常机制可能并非单纯依赖减少巨噬细胞数量，还涉及其他途径，其在人类 NICM 中的适用性及最优剂量、治疗时机仍需进一步研究验证。
研究结果：
1. 单次5Gy心脏放射治疗改善非缺血性心肌病（NICM）的心室功能及电生理特性
本研究以NICM模型小鼠为对象，探究单次5Gy心脏放射治疗的作用：通过超声心动图证实，该治疗可显著提升心室射血分数、短轴缩短率，降低心脏重量 / 体重比，改善心室收缩功能；经过多通道电生理标测发现，其能缩短心室激活时间、降低激活异质性，且传导速度呈升高趋势，整体改善NICM的心室功能及电生理特性。
图1. 5Gy放射治疗改善非缺血性心肌病的心室功能
图2. 5Gy放射治疗改善非缺血性心肌病的电生理特性
2. 单次5Gy心脏放射治疗减少非缺血性心肌病相关性心力衰竭（NICM-HF）的室性心律失常并保留其心脏交感神经支配
通过去甲肾上腺素诱导心律失常实验发现，该治疗可显著减少自发性、可诱导性室性心律失常（含室性早搏），降低致心律失常风险；同时能保留心脏交感神经支配密度，改善其空间异质性及跨壁神经支配梯度异常，为NICM-HF的心律失常防治提供了机制支持。
通过去甲肾上腺素诱导心律失常实验发现，该治疗可显著减少自发性、可诱导性室性心律失常（含室性早搏），降低致心律失常风险；同时能保留心脏交感神经支配密度，改善其空间异质性及跨壁神经支配梯度异常，为NICM-HF的心律失常防治提供了机制支持。
图3. 5Gy放射治疗减少非缺血性心肌病诱导的室性心律失常
图4. 5Gy放射治疗保留非缺血性心肌病的心脏交感神经支配
3. 巨噬细胞耗竭改善非缺血性心肌病的心室功能，但不影响致心律失常性
本研究为验证巨噬细胞耗竭是否复刻5Gy心脏RT对NICM心室电生理的影响，对ACSL1TG小鼠进行6周CSF1R抗体腹腔注射（巨噬细胞耗竭），结果显示：该处理可显著改善小鼠心室功能（射血分数、短轴缩短率升高，心脏重量 / 体重比降低），但对心室激活、传导速度等电生理指标无明显影响，表明巨噬细胞耗竭仅能改善NICM的心室功能，不影响其致心律失常性。
本研究为验证巨噬细胞耗竭是否复刻5Gy心脏RT对NICM心室电生理的影响，对ACSL1TG小鼠进行6周CSF1R抗体腹腔注射（巨噬细胞耗竭），结果显示：该处理可显著改善小鼠心室功能（射血分数、短轴缩短率升高，心脏重量 / 体重比降低），但对心室激活、传导速度等电生理指标无明显影响，表明巨噬细胞耗竭仅能改善NICM的心室功能，不影响其致心律失常性。
图5. 减少巨噬细胞数量改善非缺血性心肌病的心室功能
图6. 非缺血性心肌病中减少巨噬细胞后，心脏电生理特性无明显变化
4. 限制巨噬细胞募集无法减少非缺血性心肌病的室性心律失常，仅保留部分交感神经支配
本研究探究CSF1R抗体治疗（限制巨噬细胞募集）对NICM的影响：经去甲肾上腺素诱导心律失常后，其与溶剂对照组小鼠的室性早搏发生情况无显著差异，未能减少室性心律失常；对交感神经的量化分析显示，该治疗仅部分保护左心室交感神经支配（神经密度较对照组改善），但心外膜至心内膜的神经支配跨壁梯度及空间异质性均无明显变化。
本研究探究CSF1R抗体治疗（限制巨噬细胞募集）对NICM的影响：经去甲肾上腺素诱导心律失常后，其与溶剂对照组小鼠的室性早搏发生情况无显著差异，未能减少室性心律失常；对交感神经的量化分析显示，该治疗仅部分保护左心室交感神经支配（神经密度较对照组改善），但心外膜至心内膜的神经支配跨壁梯度及空间异质性均无明显变化。
图7. 非缺血性心肌病NICM中减少巨噬细胞后，心脏电生理特性无明显变化
图8. 减少巨噬细胞仅保留部分非缺血性心肌病（NICM）的心脏交感神经支配
本文应用多通道电生理标测技术对不同组小鼠心脏电生理信号进行标测，结果证明单次5Gy心脏放射治疗能够缩短心室激活时间、降低激活异质性，提高传导速度，整体改善NICM的心室功能及电生理特性。
相关文章
更多 >