尊龙凯时的研究背景指出,术后心房颤动(POAF)是一种常见的继发性心房颤动,通常在术后三天内发生,显著增加中风、心力衰竭和死亡等不良心血管事件的风险。POAF在心脏手术中的发生率约为30%,在非心脏手术中则为4%-15%。炎症和氧化应激被认为是其主要驱动因素。目前,常用的药物递送方式,如纳米颗粒和水凝胶,因心脏的动态特性使得心房区域的精准给药变得复杂。而相较之下,贴片因其薄片形态易于贴合和强稳定性,成为了更优的选择。因此,研究团队开发了一种具备可降解性和适配机械性能的载药心房贴片,以交联聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(PEL)共聚物作为载体,可在心脏手术后进行原位植入。
研究中使用穿心莲内酯(Andr),这一传统中药穿心莲的活性成分,在心脏保护方面显示出了明确的效果。它通过阻断MAPK信号通路抑制心肌肥厚,调节钙通道及钾电流保护心肌,并且通过激活Nrf2信号减少不良心脏重构。因此,本研究采用负载Andr的方式在心房区域实现精准递药,以防治POAF。
基于此,浙江大学医学院附属邵逸夫医院心内科电生理团队在《Regenerative Biomaterials》杂志上发表了一篇关于通过使用抗炎可降解药物贴片增强术后心房颤动预防的研究。研究使用了无菌心包炎(SP)大鼠模型,该模型特征包括钙处理异常,且局部炎症与临床胸部手术场景高度契合,符合局部精准治疗的需求。研究指出,心包内少量血液通过引发炎症和氧化应激,导致心房脂质过氧化、线粒体功能障碍和钙超载,最终诱发POAF。由此,研究将钙、炎症和氧化应激确立为潜在治疗靶点,采用光学标测技术检测载药贴片的作用,建立氧化应激与电生理-钙信号的关联,为POAF的局部精准防治提供了新思路。
研究结果表明,负载Andr的贴片在体内有效降低了房颤的易感性。SP模型大鼠术后3天,通过50Hz、1mV电压的起搏,容易诱发房颤,而空白贴片组房颤诱发率也较高。相比之下,Andr贴片组未出现持续性房颤。无创心电图显示,SP组的心率迅速,RR间期短,QT及QTC延长,Andr贴片有效缓解了这些异常。体内电标测发现,SP组和空白贴片组的心房传导异质性显著。考虑到不同组大鼠的心率可能影响传导速度,后续研究将采用Langendorff灌流系统进行离体光学标测,以减少心率等因素的干扰。
在负载Andr贴片对心房动作电位复极的影响上,离体光学标测显示,SP组和空白贴片组房颤及房速诱发率较高,心房传导速度降低,而APD40-90延长。负载Andr贴片能够降低心律失常的易感性,部分恢复CV,纠正APD40-60的空间差异,并且延长激活时间,同时AP交替比率降低,从而发挥抗心律失常作用。
在炎症方面,体内实验显示SP组和空白贴片组心房炎症细胞增多,M1巨噬细胞浸润和TNF-α等炎症因子水平较高,而Andr贴片可改善炎症状况。体外实验也证实,含Andr的培养基能够抑制LPS+IFN-γ诱导的BMDMs凋亡、M1型极化及炎症因子、ROS释放。
此外,载药Andr贴片在体内外均能减轻氧化应激损伤,DHE染色结果显示,SP组和空白贴片组大鼠左心房ROS水平显著升高,而负载Andr贴片则有效抑制这些变化,且其组SOD2表达更高,提示线粒体在此过程中发挥了关键作用。体外实验也表明,高浓度Andr使LPS诱导的细胞死亡、ROS升高及钙异常得到改善,通过JC-1检测证实线粒体膜电位得以提高。
针对心房钙处理能力和心律失常的影响,光学标测数据显示SP和空白贴片组Ca²⁺处理时间更长,钙处理动力学的不均匀性增强,而负载Andr贴片则能逆转这些变化。通过计算最大CaT振幅与前一个刺激CaT振幅的比率,显然,随S1-S2间期缩短,CaT比率的恢复受限,而CaT比率恢复的变异系数(COV)增大。SP和空白组的钙处理稳定性下降,CaT恢复动力学的空间异质性被放大。研究还发现,使用负载Andr贴片可降低房颤及房速诱发率。
综上所述,研究结果表明,负载Andr贴片通过调控炎症微环境、ROS平衡及钙稳态,有效应对SP大鼠模型的POAF。这一策略不仅减少了药物用量和肝肾副作用,为个性化医疗提供了可能性,也在SP大鼠模型中明显改善了钙处理的异常和APD的交替。这项研究对POAF的预防提出了一种新的、尚未验证的药物策略,为心房局部给药防控POAF提供了理论支持,也为其他心脏病研究开辟了新的治疗思路。此外,如有伦理许可,需进行大规模临床试验以验证,心房贴片材料也需进行改进,未来可扩展至其他心脏疾病的研究。
综上,采用多通道电生理标测技术和光学标测技术对不同组大鼠的房颤及房速诱发率、心房传导速度、APD40-90、AP交替比率、Ca²⁺处理时间(从CaD40到CaD90)、钙处理动力学的异质性、CaT激活时间和CaT交替比率等指标进行检测,直接评估负载Andr贴片对降低房颤及房速诱发率及改善钙处理异常和APD交替的作用。