CKAP4通过激活WNT/β-连环蛋白途径促进心房纤维化，并增加心房颤动的易感性

《Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology》：CKAP4 Promotes Atrial Fibrosis and Enhances Atrial Fibrillation Vulnerability via WNT/β-Catenin Activation

房颤（AF）最常见的心律失常由心房纤维化驱动，CKAP4作为纤维化标志物通过激活WNT/β-catenin通路促进AF易感性。本研究通过血清CKAP4检测、单细胞测序及动物模型证实，CKAP4在AF患者中显著升高并特异性表达于成纤维细胞，其过表达增强纤维细胞增殖、迁移及胶原合成，机制与WNT3A/WNT5A结合及β-catenin信号激活密切相关。敲低CKAP4可逆转纤维化并降低AF易感性，而β-catenin抑制剂可抵消CKAP4过表达的影响。该研究首次阐明CKAP4-WNT/β-catenin轴在AF发生中的核心作用，为靶向治疗提供依据。

　　心房颤动（Atrial Fibrillation，AF）是临床上最常见的持续性心律失常之一，具有显著的发病率和死亡率。AF的发生与心房纤维化密切相关，而心房纤维化被认为是AF启动和维持的重要基础。心房纤维化会导致心房传导速度减慢，传导不均一性增加，进而形成电生理上的不均匀性边界，促进折返现象，为AF的发生提供了电生理基础。尽管基础研究在AF领域取得了进展，但目前对于心房纤维化的具体机制仍不够清晰，因此需要进一步研究以期发现新的风险标志物和治疗靶点。

CKAP4（Cytoskeleton-Associated Protein 4）是一种与细胞骨架相关的蛋白，属于跨膜蛋白，主要分布于内质网和细胞膜。CKAP4已被证实是多种物质的受体，如组织型纤溶酶原激活物（tPA）、肺泡表面活性蛋白A（SP-A）、抗增殖因子（APF）、藻酸盐胞外多糖和Dickkopf（DKK）1蛋白。在多种癌症中，CKAP4被描述为一种促进肿瘤进展的分子，例如肺癌、胰腺癌、食管癌和肾癌。除了在癌症中的作用，CKAP4近年来也被发现与心脏重塑有关，尤其是在缺血性损伤后，CKAP4在激活的心室成纤维细胞中上调，提示其可能作为心室成纤维细胞激活的标志物。此外，CKAP4在心房中的表达和功能尚不明确，但已有研究表明它可能参与心房纤维化的形成，从而影响AF的发生和发展。

本研究旨在进一步探讨CKAP4在心房纤维化和AF易感性中的作用。首先，我们通过ELISA检测了189名药物难治性AF患者和79名对照组（无AF的患者）的血清CKAP4水平，发现AF患者的CKAP4水平显著高于对照组（P<0.001），并发现CKAP4水平与左心房瘢痕负担存在显著正相关（r=0.16–0.29，P<0.05）。这表明CKAP4可能在AF的病理生理过程中起到一定作用，是心房结构重塑的一个潜在生物标志物。

为了进一步验证CKAP4在心房纤维化中的细胞特异性作用，我们分析了两个独立的人类单细胞/单核RNA测序数据集（GSE238242和GSE224959）。这两个数据集分别涵盖了左心耳组织和心房组织的单细胞测序结果。通过无监督聚类分析，我们确定了主要的心脏细胞类型，并发现CKAP4主要在成纤维细胞中高表达。此外，AF患者的CKAP4表达水平在成纤维细胞中显著高于窦性心律或对照组，这表明CKAP4在心房纤维化中具有特定的细胞表达模式。

接下来，我们通过动物模型进一步研究了CKAP4在心房纤维化中的作用。使用Ang II（血管紧张素II）灌注或横跨主动脉缩窄（TAC）手术诱导心房纤维化，观察到在这些模型中CKAP4的表达显著上调。为了验证CKAP4对心房成纤维细胞功能的影响，我们使用CKAP4敲低或过表达的方法处理培养的心房成纤维细胞。结果显示，CKAP4的敲低显著降低了α-SMA、胶原蛋白I和III、以及vimentin的表达，同时抑制了成纤维细胞的迁移能力。相反，CKAP4的过表达则增强了这些指标的表达，并提高了细胞的迁移能力。这表明CKAP4在促进心房成纤维细胞的激活、增殖、胶原蛋白合成和迁移方面发挥着关键作用。

为了进一步探讨CKAP4如何促进心房纤维化并增加AF的易感性，我们研究了WNT/β-catenin信号通路的作用。WNT信号通路是心脏中重要的促纤维化通路，参与成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化以及胶原蛋白I和III的沉积。我们通过免疫共沉淀（Co-IP）和邻近连接实验（PLA）发现CKAP4与WNT3A和WNT5A存在相互作用。此外，β-catenin是WNT信号通路的核心效应分子，既可以作为粘附连接的组成部分，也可以作为转录激活因子。我们使用β-catenin的激动剂SKL2001和抑制剂来处理Ang II刺激的心房成纤维细胞和小鼠模型，发现SKL2001可以逆转CKAP4敲低对胶原蛋白合成和迁移能力的抑制作用，而β-catenin/TCF通路抑制剂则可以阻断CKAP4过表达引起的胶原蛋白合成和迁移能力的增强。这些结果表明，CKAP4通过激活WNT/β-catenin信号通路促进心房纤维化，并增加AF的易感性。

本研究的发现具有重要的临床意义。CKAP4的表达水平在AF患者中显著升高，并与心房纤维化的程度相关，这提示CKAP4可能作为心房纤维化的生物标志物。此外，CKAP4在心房成纤维细胞中的表达和功能得到了验证，表明其在心房结构重塑中的关键作用。通过动物模型的研究，我们发现CKAP4的敲低可以减轻心房纤维化，并降低AF的易感性，这为AF的治疗提供了新的靶点。因此，CKAP4与WNT/β-catenin信号通路的相互作用可能是未来研究AF发病机制和开发新疗法的重要方向。

尽管本研究提供了重要的见解，但仍存在一些局限性。首先，由于样本量较小，我们在相关分析中使用了未调整的P值，而非多重检验调整后的值，这可能影响结果的统计效力。因此，需要在更大的队列中进行验证。其次，虽然我们通过Co-IP和PLA实验确认了CKAP4与WNT3A和WNT5A的相互作用，但具体的结合位点仍需进一步研究。此外，WNT信号通路是一个高度复杂的信号传导通路，包含19种不同的WNT蛋白和其他配体，因此需要进一步研究其他WNT蛋白在CKAP4诱导的心房纤维化中的作用。最后，我们的实验主要基于啮齿类动物模型和细胞实验，因此在解释结果时需要考虑人类与啮齿类动物之间可能存在的心脏成纤维细胞信号差异。

综上所述，本研究首次揭示了CKAP4和WNT/β-catenin信号通路在心房纤维化和AF易感性中的核心作用，为AF的发病机制提供了新的视角，并为未来的治疗策略提供了潜在的靶点。CKAP4的敲低可以有效抑制AF的易感性，这提示CKAP4可能是治疗AF的新靶点。然而，进一步的研究仍需在更大的人群和更复杂的模型中进行，以全面评估CKAP4在AF中的作用及其在临床中的应用前景。