《Nature Cardiovascular Research》：Selective blockade of microRNA-31-5p?calcitonin receptor interaction reverses established atrial fibrosis and atrial arrhythmia burden
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心房颤动（atrial fibrillation, AF）是最常见的持续性心脏心律失常，心房纤维化（一种结构性重构形式）会促进其发生，但目前缺乏有效疗法。微小RNA-31-5p（microRNA-31-5p, miR-31-5p）是一种与衰老相关、心房富集的微
心房颤动（atrial fibrillation, AF）是最常见的持续性心脏心律失常，心房纤维化（一种结构性重构形式）会促进其发生，但目前缺乏有效疗法。微小RNA-31-5p（microRNA-31-5p, miR-31-5p）是一种与衰老相关、心房富集的微小RNA（microRNA, miR），已被证实与房颤相关，但其在心房纤维化中的作用尚属未知。研究人员发现，持续性房颤（persistent AF, persAF）患者的心房成纤维细胞（atrial cardiofibroblasts, ACFs）中miR-31-5p表达升高，而降钙素受体（calcitonin receptor, CTR，由CALCR基因编码）表达降低。miR-31-5p直接抑制CTR并促进促纤维化的成纤维细胞反应，而抑制miR-31-5p则可恢复CTR表达。在小鼠中，成纤维细胞特异性过表达miR-31可降低心房CTR表达、增加心房纤维化并增强心律失常易感性。利用锁核酸（locked nucleic acid, LNA）靶点阻断剂（target site blocker, TSB）选择性破坏miR-31-5p与CALCR的结合，可恢复心房CTR表达、阻止纤维化进展并降低心律失常负荷。在已发生心房重构的小鼠中，该策略可促进纤维化消退，从而确定miR-31-5p?CTR轴是房颤潜在的治疗靶点。
心房颤动（atrial fibrillation, AF）是临床最常见的持续性心律失常，发病率预计2060年因人口老龄化翻倍，并带来沉重的卒中与心力衰竭负担（约30?40%的卒中由其引起）。现有治疗仅能有效逆转电重构，而以心房纤维化（atrial fibrosis）为特征的结构重构缺乏有效疗法，其程度与导管消融成功率负相关；尽管转化生长因子β1（transforming growth factor β1, TGFβ1）、半乳糖凝集素-3（galectin-3）等通路已被广泛研究，仍未产生临床有效的抗纤维化药物。研究人员前期证实，人心房肌细胞（atrial cardiomyocytes, ACMs）源性降钙素（calcitonin, CT）经旁分泌作用于心房成纤维细胞（atrial cardiofibroblasts, ACFs）表面的降钙素受体（calcitonin receptor, CTR）可抑制纤维化，但持续性房颤（persistent AF, persAF）患者CTR表达降低的上游机制不明。与衰老相关、心房富集的微小RNA-31-5p（microRNA-31-5p, miR-31-5p）已被证实与房颤相关，其在心房纤维化中的作用尚属空白，这促使研究人员开展本研究。
为此，研究人员探究miR-31-5p是否调控CTR表达，并验证选择性阻断miR-31-5p?CTR相互作用能否逆转已确立的心房纤维化与心律失常。研究证实miR-31-5p?CTR轴为驱动心房纤维化与房性心律失常的关键通路，选择性阻断该相互作用可逆转已确立的纤维化，为房颤抗纤维化治疗提供了RNA靶向的概念验证。论文发表于《Nature Cardiovascular Research》。
关键方法：技术包括：英国牛津John Radcliffe医院145例心脏手术患者（70例对照、75例persAF）的原代人心房成纤维细胞模型；双荧光素酶报告基因、Ago2 RNA免疫沉淀（RNA immunoprecipitation, RIP）与放线菌素D（actinomycin D）实验；成纤维细胞特异性诱导型miR-31转基因小鼠（Col1a2-Cre-ERT）与自发性房颤Lkb1-aKD小鼠；锁核酸（locked nucleic acid, LNA）靶点阻断剂（target site blocker, TSB）干预；Masson三色染色、羟脯氨酸检测、心脏磁共振（magnetic resonance imaging, MRI，EP3533造影剂）、心电图（electrocardiogram, ECG）与遥测监测；bulk RNA-seq。
微小RNA-31-5p调控人心房成纤维细胞中CTR的表达：双荧光素酶报告实验显示hsa-miR-31-5p与CALCR 3′非翻译区（3′ untranslated region, 3′UTR）直接结合；persAF患者右、左心耳ACFs的miR-31-5p分别升高2.7倍与2.5倍且与CALCR负相关；过表达使CTR mRNA与蛋白分别下降约50%，抑制分别升高约30%与近1倍；RIP与放线菌素D实验证实内源性结合及其通过加速mRNA降解抑制CTR。
微小RNA-31-5p调控小鼠心房成纤维细胞中的CTR表达：成纤维细胞特异性诱导型miR-31转基因小鼠心房ACFs的miR-31-5p升高约2.5倍（心肌细胞不变），心房CTR蛋白降低而CT转录本不变，心功能未受影响。
微小RNA-31-5p对人心房成纤维细胞功能的影响：过表达使胶原-1积累增加约30%、α平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin, αSMA）升高、增殖提高50%；persAF细胞中抑制miR-31-5p使胶原-1减半、ACTA2下调、增殖降低约29%，迁移不受影响。
成纤维细胞中微小RNA-31上调促进结构重构与致心律失常基质的体内形成：12周龄转基因小鼠心房纤维化（心室无变化）增加约2倍，胶原-1、胶原-3与αSMA升高；经食管爆发刺激下AF诱发率达2倍，AF持续时间与发作频率增加。
微小RNA-31-5p改变人心房成纤维细胞的转录程序：RNA测序显示过表达miR-31-5p上调1023个、下调1009个基因，激活微管运动与纤毛组装、抑制细胞周期相关通路；抑制则改变TGFβ、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）及类固醇激素信号基因并抑制炎症相关基因。
选择性破坏微小RNA-31-5p?Calcr相互作用可逆转体内心房纤维化与心律失常：Lkb1-aKD自发性房颤小鼠中，miR-31/CTR-TSB选择性恢复心房CTR而不影响Nos1、Dmd、Stk40、Bap1等miR-31其他靶点；预防性治疗使AF持续时间缩短约45%、负荷降低约32%并防止纤维化；20.5周龄（已有约26%纤维化）小鼠治疗3周后纤维化较基线降低约30%（对照组进展约46%），AF负荷降低约16%；人体外实验证实TSB使CTR蛋白翻倍并抑制胶原产生。
讨论部分指出，本研究确立miR-31-5p为CTR关键上游调控因子，证明选择性阻断该相互作用不仅防止新发纤维化，还可逆转已确立的晚期纤维化与心律失常，为RNA靶向治疗提供概念验证，并与既往miR-181b拮抗研究互补。局限包括：Lkb1-aKD模型以弥漫性间质纤维化为特征，不能涵盖替代性纤维化或瘢痕相关重构；TSB全身给药需重复注射，停药后效应持久性未知；未验证与CT类似物联用；miR-31上调可能继发于衰老或潜在心脏病。研究结论认为，miR-31-5p?CALCR-mRNA调控位于心脏CT系统上游，persAF特征为miR-31-5p富集的ACFs经结合CALCR 3′UTR激活成纤维细胞增殖与胶原产生；选择性破坏miR-31-5p?Calcr-mRNA结合可逆转心房纤维化并降低房颤负荷，miR-31/CTR-TSB有望成为心房选择性、更安全的治疗策略，恢复CT信号并控制房颤易感性。
