Indoxyl sulfate, 慢性腎病變及heat shock protein對於心房電生理的作用

心房顫動是最常見的心律不整，會提高中風，心臟衰竭的機率以及死亡率。慢性腎臟疾病的患者， 其心房顫動的發生率較一般人為高。然而，造成心房顫動發生率上升的原因並不清楚。在經部分腎臟 切除術的慢性腎病便動物實驗中，也顯現了較多的心房纖維化和心房顫動發生率。肺靜脈和左心房是 最心房顫動發生最主要的啟動點及傳導基礎。然而，關於慢性腎臟疾病對於左心房及肺靜脈的電氣生 理學影響的研究，現在仍然是不足的。鈣離子的調控，在心房顫動中扮演著一個相當重要的角色，因 此，慢性腎病變對於心房顫動的影響也許是來自於不正常的鈣離子調控。另外，慢性腎病變所引發的 許多併發症中，也許各自對於心房顫動都有著不同程度的影響。腎毒素(Uremic toxins)已經被知道會造 成許多心血管疾病的產生，但是其對於心律不整的影響仍舊未知。腎毒素中，特別是會跟蛋白質密切 鍵結的一群，P-cresol 和 Indoxyl sulfate在促進發炎，血管硬化及血管內皮功能失調具有相當重要的 角色，而這些影響，都可能造成心房顫動的發生。再則，Indoxyl Sulfate對於心房電氣生理學的影響， 尚未被探討過。熱休克蛋白質(heat shock proteins)可以讓缺氧或是經過快速電刺激的心房抗氧化並且減 少細胞凋亡。 因此，熱休克蛋白質也許可以減少慢性腎臟疾病患者的心房顫動發生率。在第一年的 實驗中，我們會評估 Indoxyl sulfate在心房及肺靜脈的電氣生理學影響。在第二年的實驗中，我們利 用 Neomycin引發慢性腎臟疾病的模組，來評估慢性腎臟病變對於心房及肺靜脈的電氣生理學影響和 鈣離子調控。在第三年的實驗中，我們會誘發體內的熱休克蛋白質，並評估其對於慢性腎臟疾病的心 律不整之影響。 實驗方法：在第一年的實驗中，我們會以兔子的心房及肺靜脈為對象，在加入實驗藥物(Indoxyl sulfate, 0.1nM, 1nM, 10nM, 100nM)的前後，進行傳統電極實驗(conventional electrodes)以測試組織的動作電位 (action potential)，進行 patch clamp 實驗以記錄離子通道(ionic channel proteins)(包括了 fast and late sodium currents, L type calcium currents, and ultra-rapid potassium current, transient outward potassium current, slow conductance potassium currents and inward rectifier potassium current)，並進行 indo-1 fluoresce來評估鈣離子調控情形。在第二年的實驗中，我們會用腹腔內注射 Neomycin(100 mg/kg/day) 的方法來製造慢性腎病變兔子模組，並利用腹腔內注射 Indoxyl sulfate(100 mg/kg/day)來進一步評估 Indoxyl sulfate對於慢性腎病變兔子的影響。我們會進行 high density mapping 來評估心臟傳導特性， 進行傳統電極實驗(conventional electrodes)以測試組織的動作電位(action potential)，進行 western blot 分析離子通道蛋白質，進行 patch clamp 實驗以記錄離子通道(ionic channel proteins)，並進行 indo-1 fluoresce來評估鈣離子調控情形。在第三年的實驗中，我們會用腹腔內注射 Neomycin的方法來製造 慢性腎病變兔子模組，並利用口服 Geranylgeranylacetone (GGA, 120 mg/kg/day)來誘發體內的熱休克蛋 白質，以評估熱休克蛋白質對於慢性腎臟疾病的電生理學影響。我們會進行 high density mapping 來評 估心臟傳導特性，進行傳統電極實驗(conventional electrodes)以測試組織的動作電位(action potential)， 進行 western blot 分析離子通道蛋白質，進行 patch clamp實驗以記錄離子通道(ionic channel proteins)， 並進行 indo-1 fluoresce來評估鈣離子調控情形。 初步結果： Indoxyl sulfate (10nM and 100nM) 可以增加肺靜脈的突加速頻脈(burst beats)，而這可能 會提高心房顫動的發生率。