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为探究铁死亡参与房颤(AF)发生发展的机制,研究人员发现心肌铁死亡产物异前列腺素(IsoLGs)或加剧 AF,为治疗提供新思路。
心房颤动(Atrial Fibrillation,AF),这个看似陌生的医学术语,却和无数人的健康息息相关。它是目前成年人中最常见的心律失常类型,全球有超过 4300 万人深受其扰。随着年龄增长,房颤的发病率直线上升,40 - 50 岁人群中发病率为 0.5%,而 80 岁以上人群竟高达 5 - 15%,预计到 2050 年,受房颤影响的人数还将翻倍。房颤就像一颗 “定时炸弹”,会严重损害心脏功能,大大增加死亡、中风、心力衰竭等风险,让患者的生活质量直线下降,已然成为一个严峻的全球公共卫生问题。
尽管医学专家们对房颤的研究已经持续了 100 多年,在药物治疗和射频消融等方面也取得了一些进展,但这些治疗手段都存在明显的局限性。药物只能延缓房颤进展,无法阻止其发展为持续性房颤;射频消融虽能降低心源性疾病患者的死亡率,却对全因死亡率无能为力。由于房颤的发病机制至今尚未完全明确,当前的治疗方法远远达不到理想的效果。因此,深入探究房颤的发病机制,对降低其发生和复发率至关重要。
在这样的背景下,山西白求恩医院、山西医科大学第三医院、华中科技大学同济医学院附属同济医院以及陆军军医大学士官学校附属医院的研究人员展开了一项关于房颤患者心肌铁死亡的研究。他们发现,心肌铁死亡过程中产生的异前列腺素(Isolevuglandins,IsoLGs)可能通过抑制心肌胶原蛋白降解、促进心肌淀粉样变,进而加剧房颤的进展。这一发现为房颤的治疗提供了全新的潜在靶点,相关研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上。
研究人员在开展此项研究时,主要运用了文献综述和机制探讨的方法。通过广泛查阅大量关于心肌铁死亡、房颤以及相关分子机制的研究文献,综合分析其中的数据和结论,从理论上探讨铁死亡及相关物质在房颤发生发展过程中的作用机制,未涉及具体样本队列研究。
研究人员从多个方面对房颤的机制进行了探究:
- 房颤的发生和维持机制:房颤会导致心率快速且不规则,引发心脏重塑的一系列适应性变化。患者心肌会出现炎症细胞浸润、纤维化和坏死等情况,同时心肌结构重塑和电重塑也随之发生。结构重塑表现为心肌纤维化、心肌变性、心肌细胞肥大和凋亡等,其中,心肌纤维化在房颤发病机制中尤为关键。多种因素,如衰老、性别、烟酒、肥胖、高血压等,会通过激活多条信号通路促进心肌纤维化。而心肌电重塑则表现为心房肌细胞有效不应期缩短、动作电位时程缩短、超极化和 L 型钙通道(LTCC)电流减少等,最终导致触发灶和微折返的形成,维持房颤的持续发作。
- 氧化应激与房颤的关系:氧化应激参与多种心血管疾病的发展过程,在房颤中也扮演着重要角色。研究证实,NADPH 氧化酶的活性以及房颤患者和动物左心房中 O2-浓度的增加,都有助于阵发性房颤和持续性房颤的发展。氧化应激与房颤相互作用,形成恶性循环,不仅参与房颤的起始,还会导致心肌重塑。
- 铁死亡对心肌氧化应激的影响:铁是维持人体生理活动的重要元素,但游离铁会刺激活性氧(ROS)的产生。细胞通过精确调节铁循环来保障铁的正常利用,同时减少其对身体的损害。铁代谢紊乱是心脏疾病的高危因素,铁蛋白可维持细胞内铁平衡,抑制 ROS 的产生。当铁蛋白缺乏时,会诱导心肌细胞发生氧化应激损伤和铁死亡(Ferroptosis)。铁死亡是由铁过载引发的一种细胞死亡方式,其特征是脂质过氧化,会导致细胞膜和细胞器受损。研究表明,铁死亡参与了多种心血管疾病的进展,抑制铁死亡有助于降低房颤的发生率,减轻心肌重塑,改善心力衰竭。
- 心肌铁死亡通过 IsoLGs 参与房颤进展:IsoLGs 是脂质过氧化的重要产物。研究发现,IsoLGs 可能在房颤的发展中发挥关键作用。一方面,IsoLGs 可以与心肌胶原蛋白 I 上的赖氨酸残基共价结合,抑制胶原蛋白的降解,加重心肌纤维化,干扰心肌电传导,从而促进房颤的进展。另一方面,IsoLGs 能够与蛋白质上的赖氨酸残基反应,导致蛋白质错误折叠和聚合,增加心肌细胞中淀粉样前体寡聚体(PAOs)的形成,加剧心肌淀粉样变,进而增加房颤和心力衰竭的风险。而且,房颤会促进心肌中 IsoLGs 的产生,IsoLGs 又会加重房颤,两者形成恶性循环。
研究结论表明,房颤严重威胁全球成年人的健康,其发病机制复杂。氧化应激是加速房颤进展的重要危险因素,机体铁代谢紊乱会导致心肌脂质过氧化,加剧氧化应激,引发心肌铁死亡,进而推动房颤的发展。IsoLGs 作为心肌铁死亡过程中产生的物质,可能通过抑制胶原蛋白降解和促进心肌淀粉样变,成为房颤进展的潜在机制。
这项研究具有重要意义,它揭示了心肌铁死亡和 IsoLGs 在房颤进展中的关键作用,为房颤的治疗开辟了新的方向。未来,或许可以通过抑制 IsoLGs 的产生或增强其清除过程,来抑制心肌铁死亡,从而有效预防房颤的进展,改善患者的预后。不过,目前的研究仍处于理论探讨和机制研究阶段,后续还需要更多的基础实验和临床试验来进一步验证这些发现,探索具体的干预措施和治疗方法,让这一研究成果真正造福房颤患者。