溶血磷脂酸在心房纤维化及房颤发生过程中的作用和机制

Lysophosphatidic acid (LPA)，working as an important intercellular signaling phospholipid molecule, involved in the regulation of cell proliferation, differentiation, migration, apoptosis, and metabolism, is closely associated with fibrosis. But the underlying mechanisms for its involvement in atrial fibrosis and its role in atrial fibrillation are unclear. Our pre-experimental results suggest that LPA promote proliferation, collagen synthesis and release in human atrial fibroblasts, which might subsequently trigger atrial fibrosis, and ultimately induce atrial fibrillation. This study is performed to explore the potential mechanisms for LPA to regulate the function of atrial fibroblasts by using siRNA interference, Western blot, PCR, and other molecular biological technology. And such effects of LPA will be verifed in animal models. Furthermore, a clinical case - control study is applied to observe the relationship between LPA and atrial fibrillation susceptibility for further verifying the microscopic findings from a macro perspective; eventually to explore the mechanisms for LPA to display a role in atrial fibrillation, providing an important reference on atrial fibrillation prevention, research and development of new drugs.

溶血磷脂酸是一种重要的细胞间磷脂类信号分子，参与细胞增殖、分化、迁移、凋亡、代谢等过程的调控，与纤维化过程密切相关，但其参与心房纤维化的确切机制和在房颤发生中的作用尚不清楚。我们的预试验结果提示，溶血磷脂酸可促进人心房成纤维细胞增殖、合成和释放胶原，进而可能触发心房的纤维化过程，并最终导致房颤的发生和维持。本项目将采用siRNA 干扰、Western blot、PCR 等分子物学方法，从分子水平探讨溶血磷脂酸调控心房成纤维细胞功能的可能机制，并用动物疾病模型从整体水平加以验证。在此基础上，运用临床病例-对照研究方法，探讨溶血磷脂酸与房颤易感性的关系，从宏观角度进一步验证微观研究结果；从而阐明溶血磷脂酸在房颤发生中的作用机制，为将来的房颤防治和新药研发等提供重要参考。

溶血磷脂酸（20 μmol/L）能使成年SD大鼠心房成纤维细胞培养基上清的Collagen Ⅰ水平明显高于对照组，而且随着孵育时间的延长，这种作用在溶血磷脂酸孵育培养48小时后最明显。不同浓度（0，1，5 ，10， 20，100, 200 μmol/L）的溶血磷脂酸孵育培养48小时后观察到溶血磷脂酸促进心房成纤维细胞合成及分泌胶原作用具有浓度依赖性。溶血磷脂酸20 μmol/L使成年SD大鼠心房成纤维细胞CTGF 和TGF-β1的蛋白及mRNA表达水平增加，但溶血磷脂酸1.0 μmol/L没有这种作用。表明溶血磷脂酸有可能通过TGF-β1/CTGF途径促进心房成纤维细胞合成胶原。用干扰慢病毒LV183- pL/shRNA/GFP/F-Lpar1-1082干扰LPA受体-1后，心房成纤维细胞的溶血磷脂酸受体-1表达水平明显下降。在20μmol/L溶血磷脂酸孵育培养中，慢病毒干扰组心房成纤维细胞的胶原蛋白表达水平无明显升高，而慢病毒阴性对照组心房成纤维细胞的胶原蛋白表达水平明显升高。表明溶血磷脂酸的促纤维化作用是通过溶血磷脂酸受体-1介导的。干扰慢病毒侵染大鼠心房成纤维细胞后， 磷脂酶C（PLC）下调，ADCY3上调，蛋白激酶C（PKC）下调，蛋白激酶A（PKA）上调，进一步表明溶血磷脂酸的促纤维化作用可能是通过LPA1-PLC-PKC通路实现的。通过建立心房快速起搏房颤模型，并给予溶血磷脂酸受体-1阻断剂，结果表明模型组的心房纤维化程度明显高于对照组，心房组织的促纤维化因子CTGF、TGF-β1的表达水平也较对照组高，而处理组的胶原蛋白、CTGF、TGF-β1的表达水平较模型组低。在动物疾病模型上明确了通过阻断溶血磷脂酸受体-1能抑制心房纤维化。通过完成本研究，我们明确了溶血磷脂酸可促进心房成纤维细胞增殖和胶原合成，其主要机制是通过LPA受体1-PLC-PKC通路调控促纤维化因子如CTGF、TGF-β1的表达来实现的。本研究结果为今后房颤防治的新药研发提供思路，有可能通过抑制或逆转心房纤维化而改善心房重构，从而到达治疗房颤的目的。