氢气预防房颤的实验研究【哈医大】
心房颤动(AF)是常见的心律失常,也是导致中风和心力衰竭的主要因素。氢气(H₂)是一种具有抗炎和抗氧化作用的气体信号分子。我们的研究证实,氢气可降低由血管紧张素II(AngII)介导的心房颤动及心房纤维化的易感性。在连续给予血管紧张素II 28天后,接受血管紧张素II + 氢气(AngII + H₂)处理的大鼠对心房颤动的易感性降低,心房纤维化减轻,心房肌细胞内活性氧(ROS)减少,NLRP3炎症小体激活受到抑制,电重构得到改善,并且心脏成纤维细胞的增殖和迁移也受到抑制。我们进一步发现,在体内氢气通过抑制NOX4的活性来调节炎症小体的激活,从而改善钙离子(Ca²⁺)处理以及乙酰胆碱激活的内向整流钾电流(IKAch)和超快延迟整流钾电流(IKur)。此外,在体内氢气通过抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)的激活和分泌,参与抑制由血管紧张素II介导的心房纤维化,进而抑制TGF-β1/Smad2/3通路。我们的研究结果表明,氢气对于预防和治疗由血管紧张素II介导的心房颤动及心房纤维化具有重要意义,提示氢气可作为预防和治疗心房颤动的候选方法。
心房颤动(AF)是常见的心律失常,长期的心房颤动可诱发中风甚至心力衰竭。心房颤动的发生机制复杂,包括氧化应激、炎症和纤维化等。值得注意的是,心房颤动的发生受到肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统(RAAS)的强烈影响。血管紧张素II(AngII)是肾素 - 血管紧张素 - 醛固酮系统(RAAS)的主要效应分子,它通过NADPH氧化酶激活活性氧(ROS)生成、转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad2/3通路以及NLRP3炎症小体,进而促进离子通道功能障碍、钙离子处理异常和纤维化。这些变化会诱导心房颤动的发生和发展。因此,NADPH氧化酶是心房重构和心房颤动的核心介导因子。NADPH氧化酶4(NOX4)通过促进活性氧(ROS)的生成影响心房颤动的电重构和结构重构。
含NACHT、LRR和PYD结构域的蛋白3(NLRP3)炎症小体是调控固有免疫应答的关键炎症信号转导复合物。NLRP3炎症小体通过上调磷酸化钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(p-CaMKII)以及钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CaMKII)依赖性的磷酸化兰尼碱受体2(p-RyR2),促进肌浆网(SR)中钙离子(Ca²⁺)的异常释放。NLRP3还会促进离子通道功能障碍,包括超快延迟整流钾电流(IKur)以及乙酰胆碱激活的内向整流钾电流(IKAch)。血管紧张素II介导的成纤维细胞内转化生长因子-β1(TGF-β1)上调在血管紧张素II介导的心脏纤维化中起着关键作用。血管紧张素II介导的氧化应激(OS)也会增强转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad2/3通路的活性。
氢气是一种重要的生物调节因子,具有抗氧化、抗炎和抗凋亡等作用。氢气可预防癌症、缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化、心力衰竭以及糖尿病等疾病。然而,关于氢气对心律失常影响的研究较为有限。
我们的研究结果显示,氢气可显著降低血管紧张素II诱导的心房颤动以及心房颤动的发生率和病程。氢气可能抑制NOX4表达及活性氧(ROS)产生,从而阻止NLRP3炎症小体激活并抑制电重构。此外,氢气可减少转化生长因子-β1(TGF-β1)的产生及其活性,抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad2/3通路,进而防止结构重构。总体而言,我们的研究结果提示氢气可用于治疗心房颤动。