右心房CCR2+巨噬细胞在单克罗塔尔林诱导的肺动脉高压大鼠中介导心房颤动

《International Immunopharmacology》：Right atrial CCR2+ macrophages mediate atrial fibrillation in rat with monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension

肺动脉高血压患者房颤发生与右心室功能障碍相关，CCR2+巨噬细胞通过分泌SPP1促进右心房纤维化，最终增加房颤易感性，使用CCR2拮抗剂可改善纤维化并降低房颤发生率。

　　

李志|陈可然|吴伟峰

广西医科大学第一附属医院心内科，中国广西壮族自治区南宁市双拥路6号，530021

摘要

背景

心房颤动（AF）在肺动脉高压（PAH）患者中较为常见，但这两者之间的机制尚不清楚。现有证据表明，右心房纤维化和右心室功能障碍会增加PAH患者发生AF的风险。本研究探讨了右心房CCR2⁺巨噬细胞以及这些巨噬细胞分泌的磷酸化蛋白1（SPP1）在PAH患者右心室功能障碍进展过程中促进AF发生的作用。

方法

通过单克罗他林（MCT）诱导大鼠患PAH。研究考察了两个时间点：右心室功能的代偿期（MCT后3周）和失代偿期（MCT后5周）。为了评估AF的发生风险，研究人员测量了右心室功能、右心房纤维化程度以及CCR2⁺和CCR2⁺SPP1⁺巨噬细胞的浸润情况。MCT注射后3天开始，PAH大鼠接受CCR2拮抗剂RS504393治疗，直至研究结束（5周）。干预效果通过相同的方法进行评估。此外，体外实验还研究了骨髓来源的巨噬细胞（BMDMs）分泌的SPP1对心脏成纤维细胞（CFs）的影响。

结果

MCT注射后3至5周内，AF的发生风险增加，同时右心房纤维化加重，CCR2⁺和CCR2⁺SPP1⁺巨噬细胞在右心房的浸润也增多。RS504393可缓解这些现象。体外实验发现，BMDMs分泌的SPP1可促进心脏成纤维细胞的增殖、分化和胶原蛋白生成。

结论

CCR2⁺巨噬细胞通过分泌SPP1影响心脏成纤维细胞，从而在PAH背景下促进AF的发生。针对CCR2⁺巨噬细胞和SPP1可能是治疗PAH患者AF的有效方法。

引言

心房心律失常，尤其是心房颤动（AF），在肺动脉高压（PAH）患者中较为常见。临床研究表明，PAH患者的AF发病率在5.7%至17.7%之间[1, [2], [3]，明显高于普通人群[4]。AF的发生会加重心力衰竭，增加住院率并提高死亡风险[5, [6], [7]]。尽管AF具有重要的临床意义，但其发病机制及相关治疗策略仍不明确。

由于多种原因导致的肺动脉压力持续升高，会引起右心房扩大，这是由于肺循环压力和右心室压力负荷增加所致。这一过程会导致右心房纤维化和局部组织异质性[8,9]。使用单克罗他林（MCT）诱导的PAH大鼠模型研究表明，PAH患者AF风险增加主要与右心房的结构变化有关，右心房纤维化是导致AF风险的主要因素[10]。临床证据还表明，PAH患者的心房心律失常与右心室功能障碍的标志物（如右心房扩大和右心房压力升高）之间存在关联[3,6,11,12]。这些发现提示右心室功能在PAH患者的心房心律失常发展中起着关键作用。Hiram、Dai和Yi使用MCT诱导的PAH大鼠模型进行的实验表明，减少右心房纤维化可以降低AF风险[13, [14], [15]]。然而，这些研究主要关注右心室功能的代偿期（MCT注射后3-4周），并未探讨PAH右心室功能障碍失代偿期的AF风险及其机制。

最新研究表明，表达CCR2趋化因子受体的单核细胞衍生的巨噬细胞通过CCR2-CCL2轴被招募到受损的心脏组织中，积极参与心脏纤维化的病理生理过程[16, [17], [18], [19], [20], [21]]。此外，这些巨噬细胞分泌的磷酸化蛋白1（SPP1）被认为是驱动纤维化过程的关键分子途径之一[17]。然而，目前尚不清楚CCR2⁺巨噬细胞是否参与PAH患者的右心房纤维化及其具体机制。

基于这些研究，本研究旨在建立PAH动物模型，以探讨CCR2⁺巨噬细胞及其分泌的SPP1是否在PAH患者右心室功能障碍进展过程中促进AF的发生。此外，本研究还试图确定抑制CCR2⁺巨噬细胞的招募是否可以减轻右心室功能障碍失代偿期的右心房纤维化并降低AF风险。

动物模型和实验设计

本研究获得了广西医科大学动物护理与福利委员会的批准（批准编号：202301011）。成年雄性Sprague-Dawley大鼠（体重250–300克，来自广东Vital River实验室动物技术公司）被随机分为对照组和MCT组。PAH通过单次腹腔注射MCT（60毫克/千克，MCE公司）诱导，而对照组大鼠则接受等量的生理盐水（PBS）。根据以往的研究[22]...

MCT诱导的PAH大鼠中，右心室功能障碍加剧时AF风险增加

MCT处理的大鼠在MCT暴露后3至5周内，肺动脉壁面积逐渐增大（图1B）。超声心动图显示右心室End-diastolic diameter（RVEDD）增加，TAPSE显著降低（图1C, D）。血流动力学分析显示3周时右心室收缩压（RVSP）升高，5周时下降（图1A）。经食道刺激后，MCT-3W组50%的大鼠发生AF，MCT-5W组为83.3%，而对照组大鼠未发生AF（图1E, F）。

右心室功能障碍与AF风险

与先前的研究结果一致[22]，本研究表明3周和5周分别对应右心室功能的代偿期和失代偿期。PAH大鼠在右心室功能障碍失代偿期的AF风险显著高于代偿期。右心室功能障碍与心律失常的发生机制包括神经激素激活和肾上腺素能系统失调等。

结论

本研究发现，在PAH相关的右心室功能障碍过程中，CCR2⁺和CCR2⁺SPP1⁺巨噬细胞在右心房中的积累逐渐增加，这与AF风险的增加相关。CCR2受体拮抗剂可改善右心房纤维化，降低AF风险，并延缓右心室功能障碍的进展。鉴于AF在PAH预后中的关键作用，针对CCR2⁺巨噬细胞及其分泌的SPP1具有潜在的免疫调节治疗价值，有助于管理PAH相关的AF。

作者贡献声明

李志：负责撰写初稿、验证方法、数据整理和概念构思。 陈可然：负责撰写初稿、软件使用和数据整理。 吴伟峰：负责审稿和编辑、资源协调以及项目管理。

资金来源

本研究未获得任何公共、商业或非营利机构的资助。

致谢

不适用。