基于4D血流MRI成像的左心房室流场变化介导的炎症反应在房颤心肌纤维化中的始动作用及机制研究
批准号:
81601462
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
彭礼清
依托单位:
学科分类:
磁共振成像
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王振、李壹、余建群、夏春潮、肖正华、朱喜亮、曾涵江、邱越
中文摘要
房颤是临床最常见的严重心律失常。房颤患者治疗效果不佳以及治疗后易复发的病理基础是心房纤维化;而心室纤维化则使得房颤患者合并心衰风险大大增加。然而至今为止,房颤心肌纤维化的具体机制尚未被阐明。近年来,多个研究表明,不同类型房颤患者炎症介质水平均有不同程度升高。这些研究结果提示炎症介质可能在房颤心肌纤维化中起着重要作用。有研究已证实异常流体力学改变激活炎症反应所释放的炎症因子可促进转化生长因子(TGF-β1)表达,活化心肌纤维母细胞分泌胶原,并影响金属基质蛋白酶降解胶原。房颤后,左心房室内流体力学会发生巨大变化,但其变化与炎症介质的表达及房颤心肌纤维化形成的关系尚不清楚。因此,本研究创新性地采用先进的4D血流MRI成像研究不同房颤模型左心房室流体力学特征,并且以“左心房室流体力学变化-炎症反应-胶原分泌与降解失衡-心肌纤维化”为主线来探索房颤心肌纤维的形成机制。
英文摘要
Atrial fibrillation (AF) is the most common type of severe arrhythmia in clinical practice. AF patient with atrial fibrosis is associated with reduced effectiveness of therapy and susceptible to recurrence. Ventricular fibrosis increases the risk of combination of AF with heart failure. But so far, the fundamental pathogenesis of cardiac fibrosis in AF has not been clarified. Recently, several studies shows that inflammatory cytokines are overexpressed to varying degrees. These results show that inflammatory cytokine might play an important role in the pathogenesis of cardiac fibrosis in AF. Studies have confirmed that abnormal hemodynamic changes induced inflammation reactions may occur with release of inflammatory cytokines, which could activate myofibroblast by promoting the expression of transforming growth factor-β1 (TGF-β1), and influence the degrading of collagen with matrix metalloproteinase (MMP). The hemodynamic features of left heart in AF would greatly altered. But the relationship between the hemodynamic changes and inflammatory cytokine release and development of cardiac fibrosis of AF is still unclear. In this study, we innovatively use 4D flow MRI to evaluate the hemodynamic features in different AF animal models, and then to further explore the potential pathogenesis of cardiac fibrosis in AF on the hypothesis of pathway of “hemodynamic changes-inflammation-collagen deposition and degrading imbalance-cardiac fibrosis”.
前期研究发现,房颤患者治疗效果不佳以及治疗后易复发的病理基础是心房纤维化,炎症介质过度表达可能在房颤心肌纤维化中可能起着重要作用;此外,房颤后,左心房内流体力状态改变又与炎症介质的产生相关。首先,本课题采用右心房快速起搏建立了成功建立了犬慢性房颤模型。此外,我们通过左心房4D血流MRI和计算流体力学模型发现房颤模型左心房内血流涡流较正常模型明显,房颤组左心房低剪切力(<0.4 Pa)面积占比均大于对照组, 两组对比,差异有统计学意义(47.26±12.33% vs. 20.47%, P<0.05)。在房颤模型,在心房重塑方面,C反应蛋白水平与左心房上下径呈正相关(r=0.437,P<0.05), IL-6 水平与左心房上下径呈正相关关系(r=0.397,P<0.05)。在左心房纤维化方面,C反应蛋白水平与左心房胶原容积分数(collagen volume fraction, CVF)(r=0.734,P<0.05)呈正相关关系,IL-6水平与左房CVF呈正相关关系(r=0.341, P<0.05),TNF-α水平与左心房CVF呈正相关关系(r=0.428,P<0.05)。本研究左心房计算流体力学分析为本课题的延伸点,该模型的成功建立为深入研究左心房流体力学特征提供了模型基础。
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Numerical Simulation of Hemodynamic Changes in Central Veins after Tunneled Cuffed Central Venous Catheter Placement in Patients under Hemodialysis.
血液透析患者放置隧道式套囊中心静脉导管后中央静脉血流动力学变化的数值模拟。
DOI:
10.1038/s41598-017-12456-7
发表时间:
2017-11-21
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Peng L, Qiu Y, Huang Z, Xia C, Dai C, Zheng T, Li Z]
通讯作者:
Li Z
DOI:
--
发表时间:
2017
期刊:
中国胸心血管外科临床杂志
影响因子:
--
作者:
[朱喜亮, 武忠]
通讯作者:
武忠
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
生物医学工程学杂志
影响因子:
--
作者:
[文军, 张林, 陈国平, 郑庭辉, 余建群, 李真林, 彭礼清]
通讯作者:
彭礼清
A computational fluid dynamics study pre- and post-fistula closure in a coronary artery fistula
冠状动脉瘘管瘘闭合前后的计算流体动力学研究
DOI:
10.1080/10255842.2019.1699540
发表时间:
2019-12-03
期刊:
COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING
影响因子:
1.6
作者:
[Cao, Haoyao, Qiu, Yue, Zheng, Tinghui]
通讯作者:
Zheng, Tinghui
Predictor of false lumen thrombosis after thoracic endovascular aortic repair for type B dissection
B型夹层胸主动脉腔内修复术后假腔血栓形成的预测因素
DOI:
10.1016/j.jtcvs.2019.07.091
发表时间:
2020-08-01
期刊:
JOURNAL OF THORACIC AND CARDIOVASCULAR SURGERY
影响因子:
6
作者:
[Li, Da, Peng, Liqing, Zheng, Tinghui]
通讯作者:
Zheng, Tinghui
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