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背景慢性心力衰竭（Chronic heart failure,CHF）已成为全球性的重大社会公共卫生问题,是高血压病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病等多种心血管疾病发展的终末阶段。CHF患者死因中,心脏性猝死（sudden cardiac death,SCD）占极大比例,而80%以上的SCD由室速、室颤等恶性室性心律失常引起。关于CHF时室性心律失常（ventricular arrhythmia,VA）的发生机制较为复杂,因此需要进一步探索和研究。CHF时,心肌细胞的特征性表现是复极化过程减慢,动作电位时程（action potential duration,APD）延长,体表心电图表现为QT间期延长。心肌细胞快激活延迟整流钾电流(rapid component of delayed rectifier potassium current,IKr)是AP的重要组成部分,参与形成AP的3期复极化。β肾上腺素能受体（β-adrenergic receptor,β-AR）是典型的G蛋白偶联受体,在IKr调控中发挥重要作用。Karle等报道β1-AR通过cAMP/PKA途径调控正常豚鼠心室肌细胞的IKr电流;慢性心衰时,β-AR抑制IKr电流调控心肌细胞复极化和动作电位。cAMP是公认的极为重要的细胞内第二信使,Epac被认为是cAMP的效应分子,是Ras家族小分子G蛋白Rap的特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子,在机体中具有重要的生理作用。Epac蛋白有两个亚型,即Epac1和Epac2,其中心脏中主要表达的是Epac1。Epac蛋白独立于蛋白激酶A（protein kinase A,PKA）,参与调节血管张力、血管平滑肌细胞增殖和迁移、稳定血管内皮屏障功能、血管内皮细胞的抗炎作用、细胞兴奋-收缩耦联、病理性心脏重塑和心脏缺血性改变。在心律失常发生中,Epac可调节慢延迟整流钾离子流(slow delayed rectifier potassium current,IKs)、瞬时受体电位阳离子通道3和4亚型（transient receptor potential canonical 3 and 4 channels,TRPC3,4）以及肌浆网钙渗漏。基于国内外研究现状,我们提出如下科学问题:Epac蛋白是否也参与调控IKr电流?这一改变是否在慢性心衰的室性心律失常发生中发挥重要作用?如果是,哪一个Epac亚型在此作用中更有意义?目的本研究旨在探讨Epac蛋白在心室复极化和慢性心衰室性心律失常发生中的作用及分子调控机制,为寻找慢性心衰室性心律失常和心脏性猝死的治疗方式与干预靶点提供理论依据。方法通过主动脉缩窄手术制备豚鼠慢性心衰动物模型,体表心电图观察慢性心衰豚鼠的QTc间期、离体灌流程序性电刺激检测心室有效不应期、全细胞膜片钳记录心室肌细胞动作电位和IKr电流,RT-qPCR和Western Blot检测心衰豚鼠左室组织的Epac1表达水平;应用植入性渗透泵构建慢性Epac激活的在体模型,体表心电图观察QTc间期、离体灌流程序性电刺诱发室性心律失常、全细胞膜片钳记录动作电位和IKr电流,在细胞水平选择性抑制Epac1和/或Epac2,观察IKr电流变化情况;在急性分离的慢性心衰豚鼠左室心肌细胞中应用有效的Epac亚型抑制剂,全细胞膜片钳观察IKr电流变化情况。结果1.采用主动脉缩窄术能成功制备豚鼠慢性心衰模型;2.慢性心衰时,豚鼠心室肌细胞APD延长,IKr尾电流下降;3.慢性心衰时,豚鼠心室肌有效不应期延长;4.慢性心衰时,豚鼠心室组织Epac1表达增加;5.慢性Epac激活时,豚鼠心率增快、QTc间期延长;6.慢性Epac激活时,豚鼠心室肌细胞APD延长,IKr尾电流下降;IKr电流的下降可以被Epac1抑制剂CE3F4和Epac1/2抑制剂ESI 09减弱,但不受Epac2抑制剂ESI 05的影响;7.急性Epac激活时,IKr尾电流无明显变化;8.慢性Epac激活时,豚鼠心脏室性心律失常发生易感性增加;9.选择性Epac1抑制剂CE3F4可以有效缓解慢性心衰豚鼠心室肌细胞IKr电流的下降。结论Epac可以直接参与豚鼠心室复极化的调控,其中Epac1亚型发挥主导作用,抑制Epac1对心衰的复极化异常有保护作用。