2. 使用PGI₂類似物 iloprost治療可降低AngII 誘導(dǎo)的房顫

為了研究PGI₂是否調(diào)節(jié)AF的發(fā)生，將注射Ang II的小鼠，用 iloprost治療兩周。iloprost是一種合成的PGI₂類似物，用于治療肺動脈高壓。iloprost具有比PGI₂更好的化學(xué)穩(wěn)定性，這有助于其臨床應(yīng)用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ang II/iloprost治療組能顯著減少AF的誘發(fā)并縮短AF的持續(xù)時間。盡管Ang II/iloprost治療組和對照組的收縮壓和舒張壓無顯著差異，但Ang II/iloprost治療組的心房電傳導(dǎo)速度和傳導(dǎo)均勻性明顯改善。

圖2. PGI₂類似物 iloprost減少Ang II誘導(dǎo)的心房顫動
 

3. 給予PGI₂類似物 iloprost可抑制Ang II誘導(dǎo)的心房纖維化

將 iloprost對心房重構(gòu)的影響進(jìn)行了研究。對Ang II/iloprost治療組小鼠的左心房組織進(jìn)行了組織學(xué)分析，通過組織學(xué)和免疫熒光分析，發(fā)現(xiàn)與僅接受Ang II處理的小鼠相比，iloprost能顯著減少左心房組織中無序的肌纖維和膠原沉積。此外，iloprost還減少肌細(xì)胞肥大和纖維化標(biāo)志物的表達(dá)，并改善了左心房的體積。這些結(jié)果強(qiáng)有力地支持PGI₂在治療心房顫動中的潛在療效（圖3）。

圖3. PGI₂類似物 iloprost可降低Ang II誘導(dǎo)的心房纖維化
 

4. PGI₂減弱Ang II誘導(dǎo)的心房成纖維細(xì)胞膠原合成和分化

為了探討PGI₂如何發(fā)揮其抗纖維化作用，首先比較了小鼠原代心房心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中PTGIS蛋白水平，發(fā)現(xiàn)PTGIS在成纖維細(xì)胞中富集，隨后在AngII組的心房成纖維細(xì)胞中，PTGIS的mRNA和蛋白水平均下調(diào)，并且PGI₂的產(chǎn)生也減少。進(jìn)一步研究了PGI₂是否能夠抑制Ang II誘導(dǎo)的心房成纖維細(xì)胞分化，結(jié)果表明，iloprost治療組不僅減少了Ang II引起的ECM成分和肌成纖維細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)增加，還逆轉(zhuǎn)了已建立的纖維化表型。此外，iloprost還減少了心房成纖維細(xì)胞在體外對膠原基質(zhì)的收縮和遷移能力（圖4）。

圖4. PGI₂類似物 iloprost可抑制Ang II誘導(dǎo)的心房成纖維細(xì)胞活化
 

5. PGI₂抑制Ang II誘導(dǎo)的心房成纖維細(xì)胞IL-6基因表達(dá)中的MAPK通路

PGI₂信號通路在抗纖維化作用的分子機(jī)制尚不完全清楚。通過RNA測序分析揭示，PGI₂通過抑制MAPK/IL-6軸發(fā)揮其抗纖維化作用的分子機(jī)制。具體分析顯示，iloprost能逆轉(zhuǎn)Ang II誘導(dǎo)的216個上調(diào)基因和30個下調(diào)基因的表達(dá)變化，這些基因顯著富集于MAPK途徑。進(jìn)一步的研究揭示，iloprost顯著抑制了IL-6、Serpine1、Thbs1、Pdcd4和Pdgfrb等關(guān)鍵基因的表達(dá)，特別是IL-6，這是慢性AF中常見的炎性細(xì)胞因子之一。此外，iloprost處理顯著降低了心房成纖維細(xì)胞中IL-6的mRNA水平和上清液中的IL-6蛋白水平，這些結(jié)果表明，MAPK/IL-6軸是PGI₂抗纖維化效應(yīng)的一個關(guān)鍵下游靶標(biāo)。

圖5. PGI₂類似物 iloprost降低小鼠心房成纖維細(xì)胞和心房組織中Ang II誘導(dǎo)的IL-6的產(chǎn)生
 

6. PGI₂通過激活PKA來抑制Ang II誘導(dǎo)的ERK1/2和P38激活

研究顯示，PGI₂通過抑制MAPK信號通路發(fā)揮其作用的關(guān)鍵機(jī)制。在心房成纖維細(xì)胞中，Ang II處理導(dǎo)致ERK1/2、P38和JNK的磷酸化增加，而iloprost處理顯著抑制ERK1/2和P38的磷酸化，但對JNK影響不顯著。此外，iloprost處理導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)cAMP水平升高并激活PKA，表明iloprost通過經(jīng)典的cAMP介導(dǎo)的信號通路發(fā)揮作用。使用PKA抑制劑（Rp-8Br-cAMPS）預(yù)處理能阻斷iloprost抑制ERK1/2和P38磷酸化的能力，以及IL-6的產(chǎn)生。因此，iloprost通過激活PKA來抑制MAPK的激活，從而減少Ang II誘導(dǎo)的IL-6產(chǎn)生。

圖6. iloprost抑制ERK1/2和心房成纖維細(xì)胞中IL-6的產(chǎn)生
 

7. 在心臟成纖維細(xì)胞中敲低前列腺素I受體（IP）受體加劇 Ang II 誘導(dǎo)的心房顫動和心房纖維化

PGI₂通過與IP受體結(jié)合發(fā)揮其生理效應(yīng)。在小鼠原代心房成纖維細(xì)胞中，敲低IP受體導(dǎo)致膠原I型和α-SMA的顯著增加，表明促進(jìn)了成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。此外，IP受體缺失還引起肌成纖維細(xì)胞介導(dǎo)的膠原凝膠收縮、增加細(xì)胞遷移和增殖速率。進(jìn)一步驗證顯示，IP受體敲低導(dǎo)致cAMP水平和PKA活性降低，從而激活ERK1/2和P38，增加Ang II誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-6。此外，Ang II處理后使用IL-6抗體預(yù)處理可抑制膠原I型和α-SMA的表達(dá)。這些結(jié)果表明缺失IP受體會激活MAPK信號通路，促進(jìn)IL-6的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致心房成纖維細(xì)胞的激活。

圖7. 在心房成纖維細(xì)胞中IP缺失會增強(qiáng)成纖維細(xì)胞分化，并激活ERK1/2和P38，這些激酶進(jìn)一步促進(jìn)IL-6的生成
 

8. 敲低心臟成纖維細(xì)胞中的IP受體加劇 Ang II 誘導(dǎo)的心房顫動和心房纖維化

研究通過AAV9載體在小鼠心臟成纖維細(xì)胞中靶向抑制IP受體，發(fā)現(xiàn)在血管緊張素II刺激下，小鼠心房內(nèi)IP受體缺失會導(dǎo)致房顫誘導(dǎo)率及持續(xù)時間顯著增加，左房傳導(dǎo)速度減慢和離散度增加，心房纖維化和肌細(xì)胞增大。iloprost的增加給藥未能逆轉(zhuǎn)這些效應(yīng)，PGI₂主要通過IP受體激活發(fā)揮其抗房顫作用。

圖8. 心臟成纖維細(xì)胞特異性IP敲低加重Ang II誘導(dǎo)的AF
 

圖9. 心臟成纖維細(xì)胞特異性IP敲低加重Ang II誘導(dǎo)的心房纖維化
 

研究結(jié)論：
本研究證明，PGI₂作為重要的內(nèi)源性抗纖維化調(diào)節(jié)因子，通過直接抑制心房成纖維細(xì)胞激活和肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，改善了 Ang II 誘導(dǎo)的心房纖維化和心房顫動。這些過程在心臟成纖維細(xì)胞特異性 IP 受體缺陷的小鼠中被加重。機(jī)制上，PGI₂ 促進(jìn)了 cAMP/PKA 軸的激活，導(dǎo)致 MAPK 級聯(lián)反應(yīng)的活性減弱，從而減少 MAPK 目標(biāo)基因的表達(dá)和心房顫動的形成。因此，這些發(fā)現(xiàn)表明 PGI₂ 可能在心房重構(gòu)中起保護(hù)作用，突出了 PGI₂/IP 受體系統(tǒng)作為治療心房纖維化和心房顫動的潛在上游治療靶點。