研究背景：

心房顫動（AF）發病率逐年上升，流行病學研究已證實AF與高血壓、糖尿病和心力衰竭（HF）等因素密切相關。AF的發生與心房結構和電生理重構存在復雜關聯。臨床研究顯示，持續性房顫患者左房壓力升高導致結構重構，增加治療難度，然而針對壓力超負荷相關房顫的治療方法有限。

Wnt信號通路分為經典途徑（依賴β- Catenin）以及非經典途徑（包括鈣依賴（Wnt/Ca2?）和平面細胞極性（Wnt/PCP）通路）。正常心臟中 Wnt信號靜止，心臟損傷重構時激活，可促進纖維化、炎癥，與TGF-β、NF-κB有協同或串擾作用。Wnt3a蛋白是Wnt家族中典型信號分子，Wnt3a/β- Catenin通路影響心房成纖維細胞轉化，但其在壓力超負荷相關房顫中的具體作用尚不明確。

苦參堿（MAT，C15H24N2O）是從傳統中藥苦參根中提取的一種重要喹嗪啶生物堿。研究表明，MAT具有抗炎、抗纖維化和抗氧化特性，可幫助預防和治療多種心血管疾病 。然而，MAT對壓力超負荷相關心房重構及房顫進展的影響仍有待闡明。

基于此，北部戰區總醫院王輝山教授團隊在Journal of Cellular and Molecular Medicine雜志上發表文章“Matrine Inhibits the Wnt3a/β-Catenin Signalling to Attenuate Pressure Overload-Induced Atrial Remodelling and Vulnerability to Atrial Fibrillation”相關文獻。

研究結果：

1. 生物信息學分析與臨床證據揭示經典Wnt信號通路可能參與心房顫動的發病機制
研究通過小鼠心房組織RNA測序和GO分析，發現556個差異基因，上調基因富集于細胞外基質組織和經典Wnt信號通路調控等。結合人類右心耳組織驗證，發現Wnt3a及下游信號分子表達上調。這提示細胞外基質異常、炎癥反應及經典 Wnt通路調控異常可能參與TAC手術相關房顫，Wnt3a介導的經典Wnt通路在TAC誘導的心房損傷中起作用。

圖1 在診斷為心房顫動（AF）患者的心房組織中，Wnt3a/β- Catenin信號通路的激活

2. MAT改善了壓力超負荷誘導的小鼠心功能不全、心房擴張和心房纖維化
研究通過超聲心動圖、Masson染色及蛋白表達檢測，評估MAT對TAC損傷小鼠的影響。結果顯示，MAT可緩解TAC誘導的心臟增大和心功能受損，顯著減少心房纖維化且呈劑量依賴性，同時降低COL1A1、COL3A1和α-SMA等纖維化相關蛋白表達。表明MAT對TAC誘導的小鼠心功能不全和心房重構有顯著抑制作用。

圖2 MAT改善由主動脈弓縮窄模型（TAC）誘導的心房重構及減輕組織纖維化的潛力

3. MAT減輕了壓力超負荷誘導的小鼠心房電重構及連接蛋白重構
隨后，應用多通道電生理標測技術研究了MAT對TAC誘導的小鼠模型中心房電重構的影響。結果表明，在TAC組中，心房顫動（AF）易感性顯著增強，且AF發作持續時間明顯延長。然而，MAT干預后，AF的發生率和持續時間均顯著降低。此外，與假手術組相比，TAC組的心房電傳導速度降低、傳導異質性增強且異質性指數升高。值得注意的是，MAT給藥改善了心房電傳導速度和均勻性指數。連接蛋白是維持心肌細胞電生理功能的關鍵縫隙連接通道，通過Western blot分析和免疫熒光染色檢測心房組織中Cx40和Cx43水平，發現MAT干預后連接蛋白表達增加，尤其是高濃度組。這些發現表明，TAC誘導的心房電重構會增加AF易感性，而MAT可減輕這種重構并降低AF易感性。

圖3 MAT改善主動脈弓縮窄模型（TAC）誘導的心房重構的潛力

4. MAT有效抑制Wnt3a/β- Catenin信號通路，減輕心房炎癥并緩解心房纖維化
研究通過篩選PPI網絡確定MAT治療房顫的8個核心靶點，其中GSK3β是Wnt3a/β- Catenin通路關鍵負調控因子。RNA測序和GO分析顯示MAT富集于Wnt通路負調控等過程。Western blot和免疫熒光證實TAC組Wnt3a/β- Catenin通路激活，而MAT呈劑量依賴性抑制該通路，并逆轉TAC誘導的TGF-β、炎癥因子等表達升高。表明MAT可能通過抑制Wnt3a/β- Catenin通路調節心房纖維化和炎癥。

圖4 MAT給藥對主動脈弓縮窄模型（TAC）小鼠Wnt3a/β- Catenin信號通路及心房炎癥和纖維化的影響

5. β- Catenin信號通路的激活可削弱MAT對心房結構的保護作用
為探究MAT保護機制，用SKL2001激活β- Catenin。結果顯示，與TAC+MAT組相比，TAC+MAT+SKL2001組小鼠心功能受損、心房擴大，心房纖維化水平及COL1A1、COL3A1和α-SMA等纖維化標志物表達升高。表明SKL2001逆轉了MAT的保護作用，證實MAT對TAC小鼠心房重構和心功能的保護與抑制Wnt3a/β- Catenin信號通路相關。

圖5 β- Catenin的激活可逆轉MAT對TAC小鼠心房重構的有益作用

6. β- Catenin信號通路的激活削弱了MAT對心房電信號傳導的保護作用
接下來，研究了五組小鼠對心房顫動（AF）的易感性。結果顯示，SKL2001干預消除了MAT對AF易感性的抑制作用，與TAC+MAT組相比，TAC+MAT+SKL2001組的AF易感性顯著增加且AF持續時間延長。同時，利用多通道電生理標測技術檢測心房電信號傳導，發現MAT可抑制TAC誘導的心房電重構，而SKL2001給藥后，抵消MAT的改善效果。此外，Western blot分析顯示，SKL2001消除了MAT對縫隙連接通道的保護作用。這些發現表明，Wnt3a/β- Catenin信號傳導與MAT對心房重構的抑制作用相關。

圖6 β- Catenin的激活可逆轉MAT對TAC小鼠心房電重構的有益影響

7. β- Catenin信號通路的激活削弱了MAT對心房炎癥和纖維化的改善作用
研究觀察SKL2001處理后Wnt3a/β- Catenin通路分子表達，發現TAC+SKL2001+MAT組活性及總β- Catenin表達增加，活性β- Catenin核內和胞質表達水平升高，TGF-β、炎癥因子等表達也升高，而Wnt3a、p-GSK3β和GSK3β表達無差異。實驗表明，MAT與SKL2001聯用抵消了MAT對該通路的抑制，導致心房纖維化和炎癥，闡明了 MAT通過該通路防治房顫的機制。

圖7 SKL2001對Wnt3a/β- Catenin信號通路、心房纖維化和炎癥的影響及MAT防治心房顫動的機制

結論：
本研究表明壓力超負荷觸發心房Wnt3a/β- Catenin信號通路激活，通過促進心房纖維化和炎癥反應、加劇心房結構重構和電重構，增加房顫易感性。MAT治療可通過抑制Wnt3a/β- Catenin信號通路，減輕心房結構重構和電重構，從而降低房顫發生風險。綜上，研究強調MAT療法作為預防心力衰竭所致心律失常干預措施的潛力，為心臟疾病管理提供新途徑。