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[目的]建立滇南小耳猪二尖瓣病变动物模型,明确钙激活钾通道KCa2.3/3.1在动物模型不同部位心肌组织中的表达分布差异,指导进一步实验中人体心肌组织标本最适取材部位的选择;比较单纯二尖瓣病变、瓣膜性房颤、瓣膜性房颤合并血栓患者与对照组心肌组织的病理差异与KCa2.3/3.1通道蛋白及相关基因的表达差异,探究KCa2.3/3.1通道与瓣膜性房颤及血栓疾病的相关性。[方法]1、采用“二尖瓣前后瓣交界处缝合法”和“二尖瓣前瓣腱索离断法”建立滇南小耳猪二尖瓣病变动物模型(二尖瓣狭窄与二尖瓣关闭不全模型各5例,各成功4例,另有对照组5例,共13例),饲养10个月后处死,分别取不同部位心肌组织标本(左房近肺静脉开口、左心耳、房间隔、右心房、乳头肌,共5个部位,13例动物,共65例标本),经Western Bloting检测后用SPSS 24.0软件对结果进行统计分析,明确KCa2.3/3.1两通道蛋白在不同部位心肌中的表达分布差异,指导进一步实验中人体心肌组织标本最适取材部位的选择。2、选择2016年5月-2017年10月昆明医科大学第一附属医院和云南省阜外心血管病医院收治的风湿性二尖瓣病变患者50例,其中单纯二尖瓣狭窄(MS)、单纯二尖瓣关闭不全(MR)、二尖瓣狭窄合并房颤(MS+AF)、二尖瓣关闭不全合并房颤(MR+AF)、二尖瓣狭窄合并房颤和血栓(MS+AF+血栓)患者各10例。另选择该时段内收治的病情较轻且不涉及二尖瓣病变相关血流动力学改变的房间隔缺损、室间隔缺损、心脏占位等疾病患者共10例作为对照组。在体外循环转流前分别取左心耳或房间隔组织标本作为研究对象(依第一部分研究结果“KCa2.3/3.1两通道在左心耳及房间隔组织中表达无统计学差异”,故术中不适合切除左心耳患者用房间隔标本替代)。对所取人体组织标本进行石蜡切片,HE、Masson染色及KCa2.3/3.1通道蛋白特异性免疫荧光染色,定性比较单纯二尖瓣病变(MS和MR)、瓣膜性房颤(MS+AF和MR+AF)、瓣膜性房颤合并血栓(MS+AF+血栓)患者与对照组之间心肌组织的病理差异及KCa2.3/3.1通道蛋白的表达差异,同时应用Western Blotiong和RT-PCR进一步检测各标本中KCa2.3/3.1通道蛋白及相关基因KCNN3/4的表达,将所得数据用SPSS 24.0软件进行统计分析,定量比较它们之间的表达差异。[结果]1、成功建立MS、MR组动物模型各4例,共8例(其中MR组在建模术中死亡1例,MS组术后观察过程中死亡1例),总成模率80%。2、动物模型标本Western Bloting检测结果显示:心肌标本中左房近肺静脉处的KCa2.3/3.1通道蛋白表达最高,与其他4个部位均有显著差异(P<0.01);其次为左心耳和房间隔,二者无明显差异(P>0.05),而分别与右房和乳头肌有显著差异(P<0.01);右房和乳头肌中KCa2.3/3.1通道蛋白表达较低,MS、MR组中右房显著高于乳头肌(P<0.01),对照组乳头肌与右房之间无明显差异(P=0.16>0.05)。3、在动物实验结果指导下收集患者左心耳(或房间隔)标本60例,其中对照、MS、MR、MS+AF、MR+AF、MS+AF+血栓组各 10 例。4、患者心肌组织切片HE及Masson染色结果显示:单纯二尖瓣病变(MS和MR组)较对照组心肌细胞粗大、疏松、水肿,胞核增大,有空泡现象,细胞间结缔组织增多,胶原纤维丰富而致密;瓣膜性房颤(尤其是合并血栓)患者上述病理表现更加突出,空泡多而大,胞核受压浓集于边缘,大量纤维增生包绕心肌细胞,丰富而致密。5、患者心肌组织切片免疫荧光染色结果显示:较对照组而言,单纯二尖瓣病变患者(MS和MR组)心肌组织中KCa2.3/3.1通道蛋白表达增高;VAF患者(MS+AF和MR+AF组)心肌组织中KCa2.3/3.1通道蛋白较单纯二尖瓣病变患者(MS和MR组)表达增高,合并血栓者(MS+AF+血栓)更甚。6、患者心肌组织Western Bloting和PCR检测结果显示:单纯二尖瓣病变患者(MS和MR组)心肌中KCa2.3/3.1通道蛋白及相关基因表达高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);瓣膜性房颤患者(MS+AF和MR+AF组)心肌中KCa2.3/3.1通道蛋白及相关基因表达较单纯二尖瓣病变患者(MS和MR组)明显增高,差异显著(P<0.01),其中MS组高于MR组,MS+AF高于MR+AF组,差异有统计学意义(P<0.05);合并血栓的瓣膜性房颤患者(MS+AF+血栓组)心肌中KCa2.3/3.1通道蛋白及相关基因表达高于不合并血栓的瓣膜性房颤患者(MS+AF和MR+AF组),差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]1、“二尖瓣前后瓣交界处缝合法”和“二尖瓣前瓣腱索离断法”建立MS和MR动物模型可靠而稳定,能较为准确地模拟MS和MR患者的异常血流动力学改变。2、KCa2.3/3.1两通道在不同部位心肌组织中的表达分布有差异,大致为:左房近肺静脉开口>左心耳=房间隔>右心房>乳头肌:左房近肺静脉开口处分布最多,占绝对优势;其次为左心耳和房间隔,二者之间无统计学差别;右房和乳头肌中的KCa2.3/3.1通道分布较少,但右房略多于乳头肌,差异有统计学意义。KCa2.3/3.1两通道在不同部位心肌组织中的表达分布差异与二尖瓣病变这一类疾病相关,而与二尖瓣病变种类(狭窄或关闭不全)无关。3、二尖瓣病变导致心肌细胞出现排列紊乱、水肿、脂肪变性(空泡),胞核形态不规则,纤维结缔组织增生等心肌损伤及纤维化的特点。而VAF患者,尤其是VAF合并血栓患者心肌中这些病理改变进一步加重,细胞形态及排列无规则,明显水肿疏松,出现大量脂肪变性空泡,胶原纤维大量增生,胞核受压浓集于细胞边缘,正常心肌组织结构消失。4、KCa2.3/3.1两通道蛋白及其相关基因KCNN3/4在二尖瓣病变患者心肌中表达增高,与二尖瓣病变相关,且与二尖瓣病变种类相关,二尖瓣狭窄者高于二尖瓣关闭不全者。5、KCa2.3/3.1两通道蛋白及其相关基因KCNN3/4在瓣膜性房颤患者心肌中表达增高,与房颤相关,瓣膜性房颤者高于单纯二尖瓣病变者。6、KCa2.3/3.1两通道蛋白及其相关基因KCNN3/4在瓣膜性房颤合并血栓患者心肌中表达增高,与血栓相关,合并血栓的瓣膜性房颤者高于不合并血栓的瓣膜性房颤者。