Orai3 缺乏通过 Orai 通道重构和 SOCE 过度激活驱动心房重构及房颤易感性

《Life Sciences》：Orai3 deficiency drives atrial remodeling and fibrillation susceptibility via Orai channel remodeling and SOCE hyperactivation

　　**摘要要点**- Orai3缺失加重了AngII诱导的左心房纤维化和重构。- Orai3缺失使Orai通道从Orai1-Orai3异源多聚体重构为Orai1-Orai1同源多聚体。- Orai3缺失导致心房心肌细胞中SOCE过度激活。- SOCE过度激活双向上调TGF-β并抑制Cx43。- Orai3通过STAT3/Cx43轴维持心房电稳定。---**引言**心房重构是一种与多种心血管疾病密切相关的关键病理过程，然而其早期阶段往往临床上无症状，导致及时检测十分困难[1]。这种隐匿性进展显著增加了不良结局的风险，凸显了对深层机制理解的迫切需求。心房重构的危害性后果主要表现为两种相互关联的形式：结构重构和电重构，二者共同构成了房颤（AF）发生和持续的易感基质[2]、[3]、[4]。房颤本身又会成为引发危及生命的并发症的主要触发因素，包括血栓栓塞性卒中及心力衰竭[5]、[6]。尽管数十年来研究人员一直致力于阐明心房重构的病理生理机制，但旨在有效阻断甚至逆转该过程的治疗策略仍处于积极探索阶段，尚无靶向药物进入常规临床应用[7]、[8]、[9]、[10]。在参与钙信号失调的众多分子参与者中，Orai通道家族日益受到关注。Orai1、Orai2和Orai3构成储存激活的Ca2+内流（SOCE）通道的孔形成亚基，其中Orai3为哺乳动物特异性成员。尽管Orai3与Orai1具有高度结构同源性，却表现出独特的功能特性：Orai3可以组装成同源多聚体（Orai3-Orai3）或异源多聚体（Orai1-Orai3）复合物，从而对Ca2+信号进行精细调控。与以快速激活和强失活为特征的Orai1不同，Orai3在某些细胞类型中发挥保护作用[11]、[12]。事实上，Orai1介导的SOCE失调已被广泛报道与心脏肥大、心力衰竭、肺动脉高压及血管疾病相关[13]、[14]。在心脏肥大的小鼠模型中[15]、[16]，心肌细胞表现出Orai1表达上调和SOCE电流增强，且Orai1依赖性SOCE已被机制性地关联到病理性肥大、心肌细胞死亡及心力衰竭进展。然而，SOCE在心房中的作用，尤其是在房颤中的角色，几乎尚未被探索。与Orai1相反，Orai3似乎在心脏稳态中发挥保护功能，因其缺失会导致扩张型心肌病[17]。有趣的是，在肺纤维化中，Orai3上调与Orai通道重构相关，并驱动成纤维细胞活化[18]。尽管缺乏在心房中的直接证据，但Orai3的这些功能提示其具有复杂且组织特异性的作用，促使我们调查其在心房中的潜在贡献。在本研究中，我们假设Orai3在维持心房结构和电完整性方面发挥关键作用。我们证明Orai3缺失通过改变Orai1与Orai3之间的共定位平衡，介导AngII诱导的心房结构重构和功能损害。这导致SOCE活性异常升高，同时驱动TGF-β介导的纤维化并抑制Cx43介导的细胞间耦联。综上所述，这些发现表明Orai3在维持心房结构完整性、功能性能及电生理特性方面发挥着不可或缺的作用。---**章节片段****试剂**抗Orai1（目录号66223-1）、STIM1（目录号66189-1）、Orai3（目录号25766-1-AP）及连接蛋白43（Cx43，目录号26980-1-AP）抗体购自Proteintech（中国武汉）。抗β-微管蛋白抗体（目录号abs830032）购自Absin（中国上海）。抗转化生长因子-β（TGF-β）抗体（目录号BF8012）购自Affinity Biosciences（中国江苏）。抗STAT3抗体（目录号T55016F）及抗磷酸化STAT3……**AngII信号通路的临床相关性以及Orai3在心房重构中的保护作用**为探究Orai3在心房病理中的病理生理作用，我们利用GSE282504数据集分析了人类左心房组织中Orai3的表达。高通量测序数据显示，房颤患者中Orai3的表达显著低于窦性心律对照组（图1A）。随后，我们使用CARTO3电压标图评估了房颤患者的心房电解剖重构，结果显示广泛的低电压区（LVAs），提示心房纤维化基质存在，而对照组则……**讨论**心房重构显著增加了房颤、卒中及心力衰竭的风险，然而有效的、安全的靶向治疗策略及早期预测性生物标志物仍然缺乏[11]、[28]、[29]、[30]。除我们上述界定的特定机制轴之外，还需更广泛的概念框架才能充分理解Orai3下调在心房重构中的功能意义。Orai通道以多聚体复合物的形式组装，并且……**缩略语**- **AF**：房颤- **AngII**：血管紧张素II- **SOCE**：储存激活的Ca2+内流- **ARC**：花生四烯酸调节的钙通道- **LVAs**：低电压区- **WT**：野生型- **Orai3 KO**：Orai3基因敲除- **OE**：过表达- **SiRNAs**：小干扰RNA- **SiNC**：SiRNA阴性对照- **LAD**：左心房前后径- **LASID**：左心房上下径- **LATD**：左心房横径- **LAVmax**：左心房最大容积- **LVEF**：左心室射血分数- **Cx43**：连接蛋白43- **GJA1**：缝隙连接蛋白Alpha 1- **p-STAT3**：磷酸化STAT3---**CRediT作者贡献声明****Xiaohe Wu：** 撰写——初稿、软件、数据整理、概念构思。**Yangcheng Xue：** 数据整理、概念构思。**Haoyang Lu：** 正式分析、数据整理。**Yanlong Cao：** 正式分析、数据整理。**Danni Li：** 正式分析、数据整理。**Ao Liang：** 正式分析、数据整理。**Peiyang Zheng：** 正式分析、数据整理。**Ran Zhang：** 正式分析、数据整理。**Zhuoran Jia：** 撰写——初稿、方法学。**Ren Zhao：** 撰写——审阅与编辑、项目……**基金资助**本工作得到国家自然科学基金（82371949）和安徽省自然科学基金（202304295107020029）的支持。**利益冲突声明**我们与其他个人或组织之间不存在可能不当影响或偏颇我们工作的经济或私人关系。不存在需要披露的利益冲突。**致谢**作者无其他需报告内容。---作者：Xiaohe Wu | Yangcheng Xue | Haoyang Lu | Yanlong Cao | Danni Li | Ao Liang | Peiyang Zheng | Ran Zhang | Zhuoran Jia | Ren Zhao