心房纤维化与心脏疾病及心律失常(包括心衰和房颤)的发生有着极为密切的关系。盐皮质激素受体拮抗剂能有效降低动物模型心房纤维化及房颤的发生,已成为房颤治疗的潜在手段,并在心衰合并房颤病人的治疗中得到证实。本文将综述并讨论这方面的研究进展。
1. 前言
房颤的发生源于心脏电生理改变和心房结构重塑的共同作用。心房纤维化是一个有害的过程,会引起细胞外基质沉积与降解失衡,以及成纤维细胞的过度增值等。早期研究显示心室纤维化会引起心室壁进行性硬化,进而引起心室功能不全和充血性心力衰竭。但随后的研究突出显示了心房纤维化与房颤的关系,与瓣膜病、高血压和老龄化的关系。由于房颤是成人中最常见的心律失常,并且极大地增加中风和早产儿死亡的风险,因而心房纤维化与房颤的关系已成为近期研究的热门课题。针对心房纤维化及房颤相关信号途径的药物也成为近期研究的焦点。血管紧张素II受体阻滞剂,血管紧张素转换酶抑制剂,抗炎及抗其它(非抗心律失常)因子作为心房纤维化与房颤的潜在干预方法已倍受人们关注。现在越来越多的证据表明盐皮质激素受体的激活是心房纤维化及房颤进展的重要促进因素,盐皮质激素受体拮抗剂能有效降低动物模型中心房纤维化及房颤的发生,进而作为治疗人类房颤的潜在方法已得到越来越多的关注。
2. 心房纤维化与心房纤颤:是因是果?
人们已发现心房纤维化与心房纤颤常共同发生,但是不清楚它们之间是否有直接的因果关系还是作为心脏各自独立的病理结果而出现。临床上,单独患房颤病人的心房活组织样本组织学分析显示25%的此类病人并没有出现心房纤维化的标志。同样,在山羊房颤的模型中,也证实患有房颤的山羊对心房纤维化没有太大的影响。然而,利用慢性快速心室起搏或者转化生长因子-β1(TGF-β1)制备的其他慢性心房纤维化的动物模型,显示心房纤维化的加重与房颤诱发性的增加相关联。这些数据表明心房纤维化是房颤诱发的充分非必要条件。
房颤同样也能促进心房纤维化。单独患有房颤的人群中,对诊断为房颤并且心房大小正常的病人进行长时间的评估,人们已经证实房颤持续20个月以上时,病人会出现心房结构的重塑进而引起心房扩大和扩张。有两项研究,一是通过二尖瓣反流在狗身上诱发慢性心房扩张,另一个是借助快速心室起搏诱发狗充血性心力衰竭,均显示了房颤的诱发性与心房扩张或纤维化存在联系。这些研究强调了慢性心房扩张在心房结构重塑中的作用,并提示心房纤维化既是房颤的触发器又是房颤的副产物,可能是通过某种机制影响心房扩张相关的信号途径所致。因而,房颤与心房纤维化间的关系会引起心脏功能的不断恶化以及房颤发作的增加。
3. 心脏电重构与收缩性重塑
3.1 电重构
心房电重构主要是由于L型钙电流的显著减少及动作电位持续时间的缩短,从而引起心房有效不应期的缩短所致。这一机制与心房纤维化的发生和维持有关。山羊房颤模型的研究显示,心房有效不应期显著缩短同时引起房颤发作持续时间的显著增加。这种缩短的有效不应期极大地影响了收缩期间心肌细胞的反应能力,进而增加了房颤发生的易感性。许多研究者主张这些电位变化与早期分子丢失以及缝隙连接蛋白(连接素40和连接素43)与闰盘分离相关联,从而提议早期缝隙连接重塑构成了房颤中传导异常的基础。然而,由于临床和动物实验数据不符,因而连接素43与房颤的确切联系尚待明确。离子重构也是充血性心力衰竭合并房颤电重构的结果,但同时也是房颤患者心房结构重塑的继发结果。连锁分析研究已经鉴定出了房颤病人钾离子通道的突变,尽管仍未确定离子通道重构能否直接促进小鼠和人类房颤及其心房纤维化的发展。