圖4：給予DEHP會延遲心房間和房室間的傳導(dǎo)。
 

在心電圖記錄中，給予DEHP后會導(dǎo)致竇性節(jié)律下的房室傳導(dǎo)減慢。隨著給予DEHP時間的延長，PR間期增加。隨著時間越長，房室傳導(dǎo)延遲可能發(fā)展為房室分離或傳導(dǎo)阻滯。給予電刺激進(jìn)一步研究DEHP對房室結(jié)功能的影響，在右心房起搏，逐漸增加刺激頻率，發(fā)現(xiàn)加入DEHP后，較慢起搏頻率下更容易導(dǎo)致房室傳導(dǎo)阻滯，且Wenckebach cycle length（WBCL）延長。此外，加入DEHP還導(dǎo)致2：1房室傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生頻率增加。另外，在加入DEHP后房室結(jié)有效不應(yīng)期（AVNERP）延長，且需要更長的刺激間期才能誘發(fā)出心室電活動。（圖5）
 

圖5：給予DEHP會增加房室傳導(dǎo)時間和不應(yīng)期。
 

4、給予DEHP會減慢心外膜傳導(dǎo)速度，延長動作電位持續(xù)時間
之前曾報道DEHP會破壞細(xì)胞間的縫隙連接，細(xì)胞間縫隙連接的減少可以降低房室傳導(dǎo)速度和心外膜傳導(dǎo)速度。使用電壓敏感染料和高速光學(xué)標(biāo)測，我們觀察到，給予DEHP會導(dǎo)致心外膜傳導(dǎo)速度減慢，心室動作電位時程（APD）在30%和80%復(fù)極階段均延長。此外，DEHP還延長了心室的有效不應(yīng)期，但對細(xì)胞內(nèi)鈣瞬變30%或80%沒有顯著影響。（圖6）
 

圖6：給予DEHP會減慢心外膜傳導(dǎo)速度并延長動作電位時程。
 

5、DEHP對心臟電生理的影響不會被毒蕈堿拮抗所消除
先前的研究表明心臟毒蕈堿受體是鄰苯二甲酸酯增塑劑的潛在靶點，因為阿托品可以減弱金魚和人心房肌中鄰苯二甲酸酯的心臟抑制作用。實驗結(jié)果表明，即使在使用阿托品處理的情況下，DEHP對竇性活動和房室傳導(dǎo)的影響依然存在。因此，DEHP的作用不能完全通過毒蕈堿受體拮抗來解釋（圖7）。先前的研究還表明DEHP可以破壞細(xì)胞間偶聯(lián)，并且這種影響可能與基質(zhì)金屬蛋白酶活性的上調(diào)有關(guān)，該酶調(diào)節(jié)縫隙連接蛋白并影響心臟的電特性。我們使用基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑doxycycline對心臟進(jìn)行預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)doxycycline可以部分減輕DEHP對竇性活動的抑制作用，但對房室傳導(dǎo)的影響沒有改善。
 

圖7：DEHP的作用在一定程度上被基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑緩解，但不受毒蕈堿拮抗作用的影響。
 

6、DEHP在hiPSC-CM單層細(xì)胞中減慢傳導(dǎo)速度
DEHP已被證明能減少細(xì)胞間的縫隙連接，但在某些組織(如肝臟)，這種作用可能是特異性的。為了測試在人心肌細(xì)胞上的適用性，我們使用人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化的單層心肌細(xì)胞（hiPSC-CM），在微電極陣列上進(jìn)行了傳導(dǎo)速度的測量（以1.5 Hz的頻率進(jìn)行刺激）。結(jié)果顯示，給予DEHP會以劑量和時間依賴的方式減慢細(xì)胞的傳導(dǎo)速度。在最初的15分鐘內(nèi)，較低劑量的DEHP對傳導(dǎo)速度沒有顯著影響，而較高劑量的DEHP會導(dǎo)致傳導(dǎo)速度下降。隨著持續(xù)3小時的DEHP處理，細(xì)胞的傳導(dǎo)速度進(jìn)一步降低。雖然加入阿托品或doxycycline在最初1小時內(nèi)可以減輕DEHP對傳導(dǎo)速度的影響，但在較長時間的DEHP處理后，細(xì)胞的傳導(dǎo)速度仍然減慢。（圖8）
 

圖8：DEHP減慢了hiPSC-CM單層細(xì)胞的傳導(dǎo)速度。
 

討論：
本研究表明，DEHP是一種心臟毒性化學(xué)物質(zhì)，以劑量和時間依賴的方式減慢竇性心率，延遲竇房結(jié)恢復(fù)時間，并延長房室傳導(dǎo)時間，影響心臟功能。DEHP作為醫(yī)療塑料增塑劑被長期使用，但是它的使用是存在安全問題的，特別是在輸血和醫(yī)療過程中，減少含DEHP塑料使用漸漸被人們所關(guān)注。本文量化DEHP在血液中的濃度，為無DEHP材料開發(fā)提供指導(dǎo)意見。

原文鏈接：

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.22.541729v1