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心脏

心脏离子通道病(Cardiac ion channelopathy)


由于心肌细胞离子通道功能障碍而导致的一大类疾病称为离子通道病(cardiac ion channelopathies,CICP)。CICP可分为遗传性和获得性两大类。遗传性CICP是由心脏特定的基因缺陷而导致的疾病,如长QT综合征(long QTsyndrome,LQTS)、短QT综合征(short QT syndrome,SQTS)、Brugada综合征( Brugada syndrome ,BrS )、 儿茶酚胺敏感型多形性室性心动过速(catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia,CPVT)等。该类疾病能引起多种恶性心律失常,最终导致患者晕厥、心脏骤停,甚至心源性猝死。


LQTS发病率估测为1/2500例活产婴儿。SQTS极为罕见,主要影响青壮年或婴儿,具体发病率不详。由于BrS患者异常心电图表现往往是间歇性的,并有明显的区域性,很难估计患病率,欧洲和美国的患病率较低,为 1/10000~1/3300。欧洲国家CPVT的患病率为1/10000。

LQTS中已有13种突变基因被发现,依次对应 KCNQ1、KCNH2、SCN5A、ANK2、KCNE1、KCNE2、KCNJ2、CACNA1C、CAV3、SCN4B、AKAP9、SNTA1和 KCNJ5。其中 KCNQ1(LQT1)、KCNH2(LQT2)及 SCN5A(LQT3)为常见的致病基因,约占遗传性LQTS基因检测确诊患者的92%。中国LQTS发病群体中,以LQT2型最为常见。


短的QT间期反映了心肌细胞跨膜离子流的紊乱,表现为心肌细胞动作电位和有效不应期缩短。在内、外各种理化因素的作用下,心肌兴奋性增加,离散度增大,复极不均匀,较易出现折返激动和多种类型心律失常。目前已经发现SQTS的7种基因型,KCNH2(SQTS1),KCNQ1(SQTS2),KCNJ2(SQTS3),CACNA1C(SQTS4),CACNB2b(SQTS5),CACNA2D1(SQTS6)和 SCN5A(SQTS7)。


BrS主要是一种由SCN5A钠离子通道基因突变引起的常染色体显性遗传病。发生机制是动作电位0期钠电流的减弱,使得一过性外向钾电流(Ito)电流明显增大,从而引起动作电位时程缩短;心室肌细胞内、中、外三层存在离子通道表达差异,其电生理特性各异,当各种理化因素引起心外膜细胞动作电位明显缩短时,心外膜心内膜之间跨膜电位差增大,易出现二相折返性心律失常。目前认为与BrS相关的基因有 SCN5A(BrS1)、GPD1-L(BrS2)、CACNA1C(BrS3)、CACNB2b(BrS4)、SCN1B(BrS5)、KCNE3(BrS6)、SCN3B(BrS7)和 KCNJ8(BrS8)。


CPVT发生心律失常的基础可能是心肌细胞钙紊乱及钙超载诱发的动作电位晚期后除极(DADs)。目前发现与CPVT有关的突变基因有RyR2(CPVT1)、CASQ2(CPVT2)、CALM1(CPVT3)、TRDN(CPVT4)和KCNJ2(CPVT5)。RyR2是编码调控心脏钙稳态蛋白之一,调控心肌细胞动作电位中钙触发的钙释放,其基因突变占据临床诊断的CPVT患者的55%~60%。