CCM作用机制
CCM虽然构造、手术方式均类似心脏起搏器,但其作用机制却完全不同。心脏起搏器通过电刺激作用于心肌,每次电刺激都会引发一次心脏收缩;而CCM发放的电刺激更多从微观上作用于心肌细胞离子通道,通过细胞信号转导通道发挥作用,每次电刺激并不会引发心脏收缩,具体机制如下。
CCM发放电刺激信号在心室肌细胞动作电位的复极早期,也是动作电位绝对不应期,不会引发新的动作电位及心脏除极,通过植入在室间隔双部位电极对心室肌施加较强电刺激,一过性增加跨细胞膜钙离子内流,增加心肌细胞内钙离子浓度,改善心肌收缩的强度和效率,提高左、右心室的输出量、泵血量并改善血流动力学,可纠治收缩性心力衰竭。借助复杂信号转导机制,CCM还能促进心力衰竭患者的心肌细胞收缩蛋白表达数量和质量“正常化”,逆转或改善心室解剖重构、恢复心肌收缩性能。CCM可增强心脏收缩力,提高心肌Peak VO2(峰值耗氧量,代表心肌收缩能力的上限),增加患者日常活动能力,提高生活质量,降低全因住院率和死亡率。美国临床研究证实:其他重要预测因素调整后,心肌峰值耗氧量每增加6%,全因死亡率或全因住院率风险就降低5%。
急性期效应(数秒钟内):与钙离子调节相关的关键蛋白活性正常化。CCM电信号发送到几厘米宽的心肌区域内,钙调节关键蛋白的活性在几秒钟内被正常化。CCM电信号激活后不久,心肌收缩能力已可获得改善。
中期效应(数小时内):逆转表达异常收缩蛋白的胎儿基因程序,使病理性胎儿基因程序中断,恢复为正常成人基因程序。蛋白质合成被正常化为成人表达水平。心肌细胞间电渗耦合相关基因的表达也获改善。可能增加心肌电导率,导致初始刺激区域以外的心肌收缩力增强。(https://www.daowen.com)
长期效应(数月内):逆转心肌重构,在进一步治疗过程中,心肌的机械和神经激素应力逐渐减少。心脏活检和心超随访结果表明,3个月内,心脏全局的情况有改善。病理胎儿基因程序在全局范围内被中止和逆转,心脏结构/功能重构逆转,心功能获得改善。
如图4-4-1所示,慢性心衰(chronic heart failure,CHF)患者,应用CCM进行电刺激之后,Ca2+离子内流入心肌细胞增多,通过复杂的信号转导机制发挥作用,图中SR是指心肌细胞内部重要结构——肌浆网,心肌细胞内Ca2+离子浓度增高,也会增强肌浆网内Ca2+离子负载,引发一系列蛋白及基因层面的变化,包括但不限于肌钙蛋白等重要的分子,最终增强心肌机械收缩能力,改善心脏功能。

图4-4-1 CCM效应机制示意图