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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
정다운 (금오공과대학교) 임기무 (금오공과대학교)
저널정보
대한의용생체공학회 의공학회지 의공학회지 제38권 제3호
발행연도
2017.6
수록면
123 - 128 (6page)

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Background and aims: The KCNQ1 S140G mutation involved in Iks channel is a typical gene mutation affecting atrial fibrillation. However, despite the possibility that the S140G gene mutation may affect not only atrial but also ventricular action potential shape and ventricular responses, there is a lack of research on the relationship between this mutation and ventricular fibrillation. Therefore, in this study, we analyzed the correlation and the influence of the KCNQ1 S140G mutant gene on ventricular fibrillation through computer simulation studies. Method: This study simulated a 3-dimensional ventricular model of the wild type(WT) and the S140G mutant conditions. It was performed by dividing into normal sinus rhythm simulation and reentrant wave propagation simulation. For the sinus rhythm, a ventricular model with Purkinje fiber was used. For the reentrant propagation simulation, a ventricular model was used to confirm the occurrence of spiral wave using S1-S2 protocol. Results: The result showed that 41% shortening of action potential duration(APD) was observed due to augmented Iks current in S140G mutation group. The shortened APD contributed to reduce wavelength 39% in sinus rhythm simulation. The shortened wavelength in cardiac tissue allowed re-entrant circuits to form and increased the probability of sustaining ventricular fibrillation, while ventricular electrical propagation with normal wavelength(20.8 cm in wild type) are unlikely to initiate re-entry. Conclusion: In conclusion, KCNQ1 S140G mutation can reduce the threshold of the re-entrant wave substrate in ventricular cells, increasing the spatial vulnerability of tissue and the sensitivity of the fibrillation. That is, S140G mutation can induce ventricular fibrillation easily. It means that S140G mutant can increase the risk of arrhythmias such as cardiac arrest due to heart failure.
#KCNQ1 S140G #ventricular fibrillation #action potential duration(APD) #effective refractory period(ERP) #Iks #electrophysiology 3D model #sinus rhythm.

목차

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참고문헌 (12)

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Barhanin, J / 1996 / KvLQT1 and IsK (minK) proteins associate to form the IKs cardiac potassium current / Nature 384(6604):78 google schola Sanguinetti, M.C / 1996 / Coassembly of KvLQT1 and minK (IsK) proteins to form cardiac IKs potassium channel / Nature 384(6604):80 google schola Chen, Y.-H / 2003 / KCNQ1 Gainof-Function Mutation in Familial Atrial Fibrillation / Science 299(5604):251~254 google schola El Harchi / 2010 / The S140G KCNQ1atrial fibrillation mutation affects ‘I (KS)’ profile during both atrial and ventricular action potentials / J Physiol Pharmacol 61(6):759~764 google schola Hong, K / 2005 / De novo KCNQ1 mutation responsible for atrial fibrillation and short QT syndrome in utero / Cardiovascular Research 68(3):433~440 google schola

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