松弛素在心房颤动中的应用研究进展

2021-12-05李瑞龄赵志强

天津医药 2021年4期

李瑞龄，赵志强

心房颤动（AF）是临床上常见的持续性心律失常之一，其发生率随着年龄增长不断增高［1］。AF不仅影响患者生存质量，严重者还可导致脑卒中、心力衰竭等并发症［2−3］。松弛素（RLX）最初被认为是一种妊娠相关激素，最近研究发现RLX 具有舒张血管、重塑细胞外基质、调节炎症和氧化应激反应、上调基质金属蛋白酶（MMPs）活性和抗纤维化等心脏保护作用，参与心血管系统的生理和病理过程［4］。诸多研究探讨了RLX 在AF 防治方面的优势，为更好地防治AF 提供了新的思路和方向［5］。现就相关研究进展做一综述。

1 RLX的生理特征

RLX 由 Frederick Hisaw 于 1926 年首次发现，属胰岛素肽类激素。RLX 与胰岛素化学结构相似，分子质量为6 ku，由2条分别含22和35个氨基酸残基的A、B 链组成，链内和链间皆由二硫键连接。RLX是一种多功能的内分泌和旁分泌因子，广泛存在于脑、肝、肾、心血管等多种靶组织中。尽管RLX的分子结构与胰岛素相似，但两者作用的受体不同，具有不同的细胞效应。RLX 受体属G 蛋白偶联受体（GPCR），其胞外区含多个亮氨酸重复序列，因而又被称为富含亮氨酸重复序列的G 蛋白偶联受体（LGRs），其包括4 种亚型：RLX 家族肽类受体1～4（RXFP1～4）［6］。

2 RLX在AF中的潜在作用机制

2.1 RLX 与心房电重构电重构指各种心脏疾病引起的心房肌细胞离子通道、离子泵、离子交换体等功能或分布异常，导致心房肌异位（触发）激动和折返形成，诱发AF。Yue 等［7］发现在 AF 犬模型中，实验组（接受400次/min心房起搏）Na+通道α亚基的表达较对照组（安装起搏器但未激活）明显降低，并且AF 时心房率的加快降低了瞬间外向钾电流（Ito）、L型钙电流（ICaL）和钠电流（INa）的电流密度，延长了心律失常的持续时间。而RLX 具有调节心脏离子电流的能力。Han等［8］发现RLX可引起兔心脏起搏细胞自发动作电位速度的可逆增加和ICaL的剂量依赖性增加。Parikh 等［9］证实在自发性高血压大鼠模型中，RLX可通过增大INa和促进连接蛋白43（Cx43）磷酸化来提高动作电位传导速度、逆转心肌细胞纤维化和肥大，从而抑制AF 的发生；同样在老年大鼠中也得到相似结论，RLX 可提高其心房动作电位传导速度，改善其恢复能力，并且INa的增大与心脏钠通道基因（SCN5A）和电压门控钠离子通道蛋白（Nav1.5）表达增加有关，表明RLX 是通过基因组机制而不是翻译后修饰来调控钠通道活性［10］。最新研究发现，RLX可通过激活经典的Wnt/β−catenin 信号通路增加Nav1.5的表达和Cx43在闰盘的定位，逆转老年大鼠病理性电重构，提示RLX和Wnt/β−catenin信号存在相互作用［11］。

2.2 RLX 与心房结构重构心房结构重构主要包括心房扩大和心房肌纤维化，其进展速度较电重构缓慢。心肌纤维化可机械性地打乱心房肌细胞纵向连接，增加成纤维细胞和心肌细胞间的接触，从而干扰兴奋传导，增加心房自发异位兴奋［12］。RLX 可阻止心房重构的发生、发展，且具有抗心肌纤维化作用。与杂合子RLX（＋/－）和野生型RLX（＋/＋）小鼠相比，RLX 基因敲除（－/－）小鼠心房质量增加，左室舒张充盈受阻，心室胶原含量明显上升［13］。另有研究证实，人RLX−2 和人抗体IgG1 的Fc 段组成的融合蛋白RELAX10 可显著减轻心肌肥大和纤维化［14］。血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）和转化生长因子（TGF）−β1 在心房纤维化的形成中具有重要作用［15］。Samuel 等［16］利用TGF−β1或AngⅡ刺激新生SD大鼠心肌成纤维细胞72 h后，发现细胞内胶原蛋白表达显著增加；进一步研究发现，AngⅡ和TGF−β1的促纤维化作用可被RLX阻断，但RLX并没有改变胶原蛋白的基线表达水平，仅抑制了病理性胶原的产生，提示RLX 阻断了激活成纤维细胞的细胞因子的作用，而不是直接改变胶原的表达［16］。另外有研究发现RLX 模拟物 ML290 可通过抑制 TGF−β1 诱导的 Smad2 和Smad3磷酸化而发挥其抗纤维化作用［17］。在信号通路方面，有相关研究证实RLX 主要通过其受体RXFP1、磷酸化细胞外信号调节激酶（pERK）1/2 以及神经元型一氧化氮合酶（nNOS）/一氧化氮（NO）循环途径来阻断Smad2蛋白磷酸化，从而阻断TGF−β1的促纤维化作用［18］。RXFP1 与抗纤维作用密切相关，RXFP1和血管紧张素2型受体（AT2R）可形成异二聚体，此时RLX 不直接与AT2R 结合，而是通过RXFP1−AT2R异二聚体诱导其抗纤维化作用［19］。有报道称重组RLX（Serelaxin）能够增加自身受体RXFP1的表达，并且通过RXFP1抑制内皮间充质转化（EndMT），从而减轻心脏纤维化［20］。

2.3 RLX 与 MMPs RLX 还可下调 MMPs 抑制因子（TIMPs）及上调相关 MMPs（MMP−2、MMP−9 和MMP−13）的表达，避免心肌纤维化和肥大，延缓心脏重塑。RLX 在AngⅡ和TGF−β1 两种促纤维化因子同时存在时可增加MMP−2的表达和活性，导致胶原降解增加和沉积减少［16］。Ho 等［21］在新生乳猪模型上得到类似的结论，RLX可通过上调MMP−2表达干扰心脏重构。另有研究表明RLX 可下调细胞内Ⅰ/Ⅲ型胶原和 TIMP−2 的表达，上调 MMP−2 和MMP−9 的表达，通过提高 MMP2/TIMP2 比值和增加白细胞介素（IL）−10分泌，促进细胞外基质降解［22］。

2.4 RLX的抗炎作用炎症在AF的机制中起着关键作用，AF 患者血清中许多炎症标志物升高，主要包括C反应蛋白（CRP）、高敏CRP（hs−CRP）、肿瘤坏死因子−α（TNF−α）、IL、AngⅡ等［23］。RLX 已被证实可减少中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、内皮细胞和巨噬细胞在内的多种炎性细胞在组织中的浸润；减少促炎和过敏细胞因子，如组胺、白三烯和5−羟色胺的表达，同时抑制内皮细胞对中性粒细胞的黏附和巨噬细胞的浸润，促进M2 型巨噬细胞极化［24］。在老年大鼠中，RLX 抑制与炎症和心力衰竭相关的多个基因和信号通路相关基因的转录，如钙诱导的T 淋巴细胞凋亡途径，树突细胞成熟途径等［25］。此外，该研究还发现RLX可降低雌性大鼠心室巨噬细胞浸润和心钠素水平，减弱补体级联激活相关炎症效应［25］。

2.5 RLX 与氧化应激心房率升高时炎性细胞浸润和钙超载可引起心房组织的氧化损伤，从而造成心房纤维化并导致持续性AF 的发生。AngⅡ和TGF−β 受体激活可产生大量活性氧，后者参与了心房纤维化和电重塑［26］。研究表明RLX可降低AngⅡ诱导的高血压中的氧化应激水平［27］。Boccalini等［28］发现RLX 通过上调Notch−1 信号通路的表达，保护缺血和氧化损伤的心肌细胞，减少凋亡。另有研究也发现RLX可抑制缺氧相关的乳酸脱氢酶（LDH）释放和活性氧的产生，并通过激活核因子E2相关因子2/血红素加氧酶−1（Nrf2/HO−1）信号通路来保护心肌细胞［29］。RLX对高糖诱导的心肌细胞肥大和凋亡的保护作用部分是通过Notch−1 途径实现的，这可能与减轻氧化应激有关［30］。

3 RLX的心脏保护作用

研究表明，在大鼠心肌梗死的模型中，RLX可显著降低心肌细胞凋亡和胶原蛋白沉积，抑制快速性心律失常［31］。RLX可有效改善缺血/再灌注损伤，减少心肌损伤。在小鼠左心室低温梗死模型中，RLX可明显减少梗死后AF 的发作频率和持续时间［32］。RLX 的心脏保护作用还涉及到心肌的修复机制，RLX 能促进新生小鼠心肌细胞增殖，增加心脏特异性转录因子（GATA−4 和Nkx2−5）mRNA 的表达，以及心脏结构相关分子（Cx43、CtnT 和 HCN4 离子通道）的表达，促进未成熟心肌细胞的增殖和成熟［33］。