趙 清，楊文濤，李向東，單兆亮

1 解放軍總醫(yī)院研究生院，北京 100853；2 解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學中心 心血管病醫(yī)學部，北京 100086

心房顫動(atrial fibrillation，AF) 簡稱房顫，為目前臨床上最常見的心律失常之一，被認為是心力衰竭和腦卒中的獨立危險因素，具有較高的致殘率和病死率[1]。心房纖維化作為心房結構重構的標志性改變，更是房顫發(fā)生、發(fā)展的重要病理機制[2]。研究表明，微小核糖核酸(microRNA，miRNA)會通過調(diào)控離子通道蛋白表達、調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)的降解平衡等方式參與調(diào)控心房重構，從而表現(xiàn)出促房顫或抗房顫的作用。同時，miRNA 具備較高的穩(wěn)定性和組織靶向性，因此基于miRNA 與房顫心房纖維化關系的深入研究，將為尋找房顫防治新靶點提供有效切入點[3]。本文結合近年來的研究，主要闡述miRNA 在房顫心房纖維化方向的進展。

1 房顫與心房纖維化

房顫的基本特征是正常節(jié)律的心房電活動被快速、非同步的房性激動替代，從而引發(fā)無效的房性收縮。房顫發(fā)生時快而絕對不整齊的心室律，導致心排血量顯著減少，進一步造成機械功能紊亂。迄今為止，心房纖維化、遺傳(通道蛋白的突變)、炎癥、自主神經(jīng)重構等，均被認為可能參與房顫發(fā)生，但其確切完整的潛在分子機制仍未被完全揭示[3-4]。

心房纖維化以心房細胞間質(zhì)出現(xiàn)異常膠原纖維的沉積為特征表現(xiàn)，是多種神經(jīng)體液介質(zhì)相互作用引起的。心房纖維化是心房結構重構的特征性改變，可引起心房不均質(zhì)傳導，造成單向傳導阻滯和折返的發(fā)生，從而引發(fā)房顫，同時長期房顫可加重心房纖維化，進而再次促進房顫的進展和維持，即所謂的“房顫促房顫”[5]。研究發(fā)現(xiàn)，在快速心房起搏動物模型中存在明顯的纖維化因子(如AngⅡ和TGF-β1)上調(diào)，并觀察到心房間隙中的膠原內(nèi)容過度沉積，功能上表現(xiàn)出異質(zhì)性，出現(xiàn)P 波時限延長，更易發(fā)展為房顫[6]。DECAAF是一項多中心、前瞻性的研究[7]，共入選擬行射頻消融的房顫患者260例，于消融前應用延遲增強磁共振成像(late gadolinium enhancement MRI，LGE-MRI)技術可視化地對心房纖維化的程度進行了量化評估。按心房纖維化程度由輕到重分為四期，結果顯示心房纖維化的程度是房顫復發(fā)的重要預測指標，纖維化程度每增加1%，房顫復發(fā)風險增加6%(3%～ 8%，P＜0.01)。該研究同時提出了針對不同期患者的治療策略：對于一期、二期及三期局灶性纖維化患者，可選擇經(jīng)導管射頻消融術；對于三期彌漫性纖維化患者，首選藥物治療；對于四期患者，僅適宜藥物治療。

2 miRNA 與房顫心房纖維化

miRNA 是長度15～23個核苷酸的單鏈非蛋白編碼核糖核酸，不僅能與靶基因的3'端非翻譯區(qū)域(3'UTR) 互補結合，通過抑制信使RNA(message RNA，mRNA) 翻譯或促進mRNA 降解來負性調(diào)節(jié)基因表達，還能與mRNA 的3'UTR 和CDS 結合，可調(diào)節(jié)幾乎所有病理生理過程[2,8]。以往的研究觀察到miRNA 廣泛參與心肌自主收縮、離子通道活性等心臟活動的調(diào)節(jié)，近年來研究表明房顫動物模型和房顫患者的血漿和心肌組織中均有miRNA 表達水平的改變，miRNA 表達的上調(diào)或下調(diào)可改變房顫的易感性，調(diào)節(jié)異常的致病miRNA 可能具備重要的治療價值[9]。雖然房顫是臨床上常見的持續(xù)性心律失常之一，但由于陣發(fā)性房顫、無癥狀房顫和亞臨床房顫的表現(xiàn)形式，使得其診斷極具挑戰(zhàn)性。由于標準心電圖監(jiān)測不足以檢測房顫，因此生物標志物可能在診斷管理中至關重要。近年來，多個miRNA 被提名為潛在的生物標志物，用于房顫診斷和預后評估(表1)。

表1 miRNA 作為潛在生物標志物用于房顫診斷和預后評估Tab.1 Summary of miRNAs as potential diagnostic and prognostic biomarkers

2.1 hsa-miR-21 研究發(fā)現(xiàn)，與病情控制良好的房顫患者和竇性心律人群相比，急性新發(fā)房顫患者血漿hsa-miR-21 水平顯著升高[10]。Tao 等[11]發(fā)現(xiàn)，與竇性心律者相比，房顫患者TGF-β1、Ⅰ型膠原蛋白、Ⅲ型膠原蛋白和hsa-miR-21 的表達顯著升高，而WWP-1 的表達降低。進一步證明敲除hsa-miR-21 能夠失活TGF-β1/Smad2 信號通路，上調(diào)WWP-1 的表達從而抑制心肌成纖維細胞增殖，而上調(diào)hsa-miR-21 會產(chǎn)生相反的效果。臨床對房顫消融術后患者隨訪發(fā)現(xiàn)，房顫復發(fā)患者的血清hsa-miR-21 濃度顯著高于竇性心律的患者，是射頻消融術后房顫復發(fā)的獨立危險因素[12-13]，這均提示hsa-miR-21 有望成為臨床上房顫潛在的生物標志物，用于診斷及預后評估。

2.2 hsa-miR-29s 術后房顫是心臟手術后常見的并發(fā)癥，其術前評估很有挑戰(zhàn)性。Rizvi 等[14]研究90例行冠脈旁路移植術且既往無房顫病史的患者，隨訪觀察發(fā)現(xiàn)34例于術后新發(fā)房顫。與術后維持竇性心律患者相比，房顫患者hsa-miR-29a、hsa-miR-29b 和hsa-miR-29c 表達水平均顯著下降，ROC 曲線分析提示hsa-miR-29s 作為循環(huán)生物標志物在識別心臟術后房顫風險方面具有適度的預測能力。這為推進hsa-miR-29s 臨床上作為可能的生物標志物用于術后房顫的預測和療效評估提供了一定的理論基礎。

2.3 hsa-miR-126 在心臟組織中高度表達，其在血管生成生理過程中發(fā)揮著積極作用。近期一項研究比較了hsa-miR-126 在正常對照組、房顫組、心力衰竭組以及房顫合并心力衰竭組血清中的表達，表明hsa-miR-126 在房顫患者血清中表達水平較對照組明顯降低，心力衰竭合并房顫患者的hsa-miR-126 水平均顯著低于心力衰竭或房顫患者。此外，房顫患者的血漿肽(NT-proBNP) 水平低于心力衰竭患者或心力衰竭合并房顫患者。提示血清hsa-miR-126 水平與疾病嚴重程度之間存在相關性[17]。

2.4 hsa-miR-133a 一項前瞻性研究共納入42例行冠狀動脈旁路移植術患者，隨訪發(fā)現(xiàn)，與術后竇性心律患者相比，術后新發(fā)房顫患者循環(huán)hsamiR-133a 明顯降低，且hsa-miR-133a 表達水平與房顫發(fā)生風險呈負相關[18]。

2.5 hsa-miR-133b、hsa-miR-328 和hsa-miR-499 一項在急診室進行的實驗性研究發(fā)現(xiàn)，與病情控制良好的房顫患者和竇性心律人群相比，急性新發(fā)房顫患者血漿hsa-miR-133b、hsa-miR-328 和hsa-miR-499 水平顯著升高[10]。在臨床上，這可能有助于對患者進行有效評估，從而早期發(fā)現(xiàn)房顫。然而，這些結果仍需在更大樣本量的人群中進行驗證，以確認這幾種miRNA 在房顫早期檢測和監(jiān)測中的應用價值。

2.6 hsa-miR-142-5p、hsa-miR-223-3p 和has-miR-483-5p 為了明確持續(xù)性房顫患者與竇性心律患者血漿外泌體 miRNA 表達水平是否存在差異，Wang 等[19]首先對房顫組和竇性心律組外泌體中的miRNA 進行了初步的高通量測序，然后進一步對房顫組和竇性心律組中的6個表達有差異的miRNA 進行了定量實時逆轉錄聚合酶鏈反應(qRT-PCR)。單變量logistic 回歸分析顯示hsamiR-142-5p、hsa-miR-223-3p 和has-miR-483-5p 與房顫的發(fā)生相關，而多變量logistic 回歸分析顯示hsa-miR-483-5p 與房顫的發(fā)生獨立相關。這一發(fā)現(xiàn)揭示了血漿外泌體miRNA 在房顫嚴重程度或預后的評估方面作為生物標志物的巨大潛力。

3 miRNA 與房顫的治療

目前臨床上對房顫的治療方法主要有藥物治療、射頻消融、左心耳封堵等，受限于藥物的療效較差、不良反應和難以避免的手術并發(fā)癥，現(xiàn)有治療仍不足以滿足臨床需求。近年來，對于心房纖維化發(fā)病分子機制研究的深入，使得miRNA 或可成為房顫治療新靶點(表2)。

表2 miRNA 作為房顫潛在治療靶點Tab.2 Summary of miRNAs as potential therapeutic targets

3.1 rno-miR-10a 2019年Li 等[24]使用大鼠房顫 模型 探 究rno-miR-10a 對TGF-β1/Smads 信 號通路的調(diào)控和成纖維細胞增殖中的作用，研究發(fā)現(xiàn)rno-miR-10a 過表達可以促進Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、α-SMA 和TGF-β1 蛋白的表達，但抑制Smad7 蛋白的表達，并顯著延長房顫發(fā)作的持續(xù)時間，而rno-miR-10a 下調(diào)可導致與過表達完全相反的結果。表明rno-miR-10a 通過上調(diào)TGF-β1/Smads 信號通路來促進房顫大鼠的心肌纖維化，這為將rno-miR-10a 作為治療靶標，拮抗其表達以發(fā)揮抗房顫心房纖維化的作用奠定了基礎。

3.2 hsa-miR-23-b-3p 和 hsa-miR-27b-3p 房 顫患者的左心耳組織中hsa-miR-23-b-3p 和hsa-miR-27b-3p 表達顯著增加，熒光素酶測定顯示hsa-miR-23-b-3p 和 hsa-miR-27b-3p 通過靶向上調(diào)TGF-βR3來持續(xù)促進心房纖維化，提示miR-23b-3p 和miR-27b-3p 將是潛在的心房纖維化治療靶點[25]。

3.3 mmu-miR-27b-3p 基于小鼠的房顫模型研究發(fā)現(xiàn)，mmu-miR-27b-3p 通過靶向上調(diào)ALK5 使Smad-2/3 信號通路失活來改善心房纖維化和房顫，表明miR-27b 在左心房中發(fā)揮了抗房顫心房纖維化作用，可能作為一種新的治療靶點[26]。

3.4 rno-miR-28b Wang 等[27]應用快速起搏成功建立了持續(xù)性房顫大鼠模型，通過RT-PCR 檢測發(fā)現(xiàn)，rno-miR-28b 在左心房肌細胞中明顯升高，伴隨心肌細胞的增殖減弱，細胞凋亡增強。進一步使用ERK 通路的阻滯劑降低了rno-miR-28b 的表達并抑制了細胞凋亡，表明microRNA-28b 可能是治療持續(xù)性房顫的新靶點。

3.5 ocu-miR-30a Yuan 等[29]應用快速起搏成功建立了持續(xù)性房顫兔模型，同時體外使用血管緊張素Ⅱ上調(diào)心臟成纖維細胞纖維化。體內(nèi)實驗表明，隨著心肌纖維化程度的增加，miR-30a 在心肌組織中的平均表達水平顯著降低，而snail1 和periostin 的表達水平在一定時間內(nèi)顯著增加(P＜0.05)。體外實驗表明，miR-30a 在心臟成纖維細胞中的過表達導致snail1 和periostin 的平均表達水平顯著降低(P＜0.05)，而抑制miR-30a 則顯著增加了snail1 和periostin 的平均表達水平(P＜0.05)。因此，推測miR-30a 和snail1 可能是房顫心肌纖維化的潛在治療靶點。

3.6 mmu-miR-133a/b Cheng 等[30]分析對比了ZFHX3-KD 與對照HL-1 小鼠心房肌細胞的不同miRNA 表達譜，并探索了潛在的潛在信號轉導。與對照相比，ZFHX3-KD 細胞中mmu-miR-133a/b的顯著下調(diào)增加了Wnt/calcium 和TGF-β1 的表達。心電圖顯示，mmu-miR-133a/b 模擬物減少了ZFHX3-KD 誘導的小鼠房性心律失常。提示心臟重塑和房顫可能被mmu-miR-133a/b 模擬物逆轉。

4 結語

miRNA 在生物體中的表達具備一定的組織或細胞特異性，可穩(wěn)定地存在于血清或血漿中，且易獲得，使其有望成為一種新型房顫生物標志物，有助于房顫發(fā)生風險及對治療反應的評估。另外，miRNA 有可能成為房顫的治療靶點。然而房顫纖維化的發(fā)生所涉及的基因及miRNA 譜較廣，同時miRNA 的調(diào)控兼具精密性及復雜性，目前基于這一生物調(diào)控網(wǎng)絡的研究尚不夠深入和全面[2-3]。因此，如何控制miRNA 作用于多靶點的不良作用，即提高miRNA 的靶向特異性，是進一步研究亟待解決的問題。相信隨著對房顫相關miRNA 完整、系統(tǒng)及深入的研究，通過靶向調(diào)控miRNA 從而預防、逆轉及治療房顫的設想終將實現(xiàn)。