hsa-miR-548ay-3p/PPARγ信号通路介导脂肪因子失调导致心脏纤维化的机制研究

本研究针对心房颤动（AF）中心脏纤维化的关键机制，揭示了hsa-miR-548ay-3p通过靶向抑制PPARγ导致心外膜脂肪组织（EAT）脂肪因子（如omentin-1/TGF-β1）失调，进而通过TGF-β1/SMAD2/3通路激活心脏成纤维细胞（CFs）的分子机制。研究人员通过临床样本分析、体外共培养实验和动物模型验证，首次提出miRNA调控脂肪组织旁分泌功能影响心脏重构的新途径，为AF治疗提供潜在靶点。

　　

心脏纤维化——潜伏在心房颤动背后的"沉默杀手"
心房颤动（AF）作为临床最常见的心律失常，全球患者已超4600万，其发病率在过去50年激增3倍。这种疾病不仅导致心悸、乏力等症状，更会引发心力衰竭、脑卒中等严重并发症。近年研究发现，心脏纤维化——即心肌间质中胶原蛋白等细胞外基质（ECM）过度沉积——是AF发生发展的关键病理基础。就像给心脏套上"钢筋网"的纤维化组织，会阻断心肌细胞间的电信号传导，最终导致心律失常。然而，驱动心脏纤维化的深层机制尚未完全阐明。

中南大学湘雅医院心血管外科的研究团队将目光投向了心外膜脂肪组织（EAT）——这个紧贴心脏的特殊脂肪垫。临床数据显示，AF患者的EAT体积显著增大，且与左心房扩大密切相关。更引人注目的是，EAT并非简单的能量储存器官，而是能分泌多种脂肪因子（adipocytokines）的内分泌组织。研究人员前期工作发现，AF患者EAT中抗纤维化脂肪因子omentin-1显著下调，而促纤维化因子TGF-β₁则异常升高，这种"脂肪因子失衡"现象可能是心脏纤维化的诱因。

为破解这一科学谜题，研究团队开展系列实验：通过ELISA检测38例AF与35例窦性心律（SR）患者EAT条件培养基（CM）的脂肪因子水平；采用划痕实验和CCK-8分析CM对心脏成纤维细胞（CFs）迁移增殖的影响；结合TargetScan数据库和miRNA测序筛选调控PPARγ的miRNA；通过慢病毒转染构建hsa-miR-548ay-3p过表达/抑制模型；最后利用AAV-9在小鼠腹股沟脂肪组织原位过表达miRNA验证体内效应。

EAT来源的脂肪因子失衡激活CFs
Masson染色显示AF患者心房组织纤维化面积显著增加（补充图1A），其EAT中PPARγ蛋白表达降低40%（图1A）。ELISA检测发现AF组EAT-CM中omentin-1浓度降低2.1倍，TGF-β₁升高1.8倍（图1B-C）。这种CM使CFs迁移速度提高65%，增殖率增加42%（图1D-E），并诱导α-SMA、COL1和COL3表达上调（图1F-I）。

PPARγ抑制重现脂肪因子失调表型
使用PPARγ抑制剂T0070907处理脂肪细胞后，omentin-1蛋白表达下降55%，TGF-β₁上升2.3倍（图2A-C）。由此制备的CM显著促进CFs活化，该效应可被PPARγ激动剂罗格列酮逆转（图2D-I）。

hsa-miR-548ay-3p靶向调控PPARγ
生物信息学筛选发现hsa-miR-548ay-3p在AF患者EAT中表达升高3.7倍（图2K），与左心房直径呈正相关（r=0.327）。双荧光素酶报告实验证实其直接结合PPARγ 3'UTR（图4G）。过表达该miRNA使脂肪细胞分化标志物（FAS/PLIN-1/FABP4）表达降低50%-70%（图3C），而抑制其表达则产生相反效果（图4C）。

动物模型验证致病机制
小鼠脂肪组织过表达hsa-miR-548ay-3p后，血浆adiponectin水平下降58%，TGF-β₁升高2.1倍（图5E-F），心脏纤维化面积增加3.5倍（图5H）。RNA测序显示miR-548 OE CM处理的CFs中TGF-β₁/SMAD通路显著激活（表2），使用受体抑制剂LY2109761可阻断80%的促纤维化效应（图6F-L）。

这项研究首次揭示hsa-miR-548ay-3p/PPARγ轴通过调控脂肪组织旁分泌功能影响心脏重构的分子机制。不仅为AF治疗提供新的干预靶点（如靶向脂肪组织miRNA或使用PPARγ激动剂），更开创性地提出"脂肪-心肌对话"在心律失常中的重要作用。未来研究可进一步探索：①hsa-miR-548ay-3p在AF患者血浆中的诊断价值；②罗格列酮等药物在预防纤维化中的临床应用潜力；③其他脂肪组织来源miRNA的协同调控网络。这些发现为理解代谢异常与心律失常的关联提供了全新视角。