增强的心肌细胞活性氧信号促进依鲁替尼/伊布替尼诱导的心房颤动

　　多达 11% 的接受依鲁替尼（伊布替尼）治疗的癌症患者发生心房颤动 (AF)。依鲁替尼促发房颤的病理生理机制复杂，涉及多种相互作用；其背后的详细分子机制仍不清楚。在这里，我们旨在确定 ibrutinib 治疗的小鼠中突发起搏诱导的 AF 的电生理学和分子机制。结果表明，通过蛋白质组学分析确定的依鲁替尼治疗小鼠中差异表达的蛋白质在氧化应激相关通路中发挥作用。最后，用 NADPH 氧化酶 (NOX) 抑制剂进行治疗可预防和逆转依鲁替尼治疗小鼠的 AF 发展。结果表明，依鲁替尼组活性氧（ROS）相关蛋白表达显着增加，包括NOX2、NOX4、p22-phox、XO 和 TGF-β 蛋白表达。有趣的是，依鲁替尼组也显着增加了ox-CaMKII的表达，p-CaMKII (Thr-286) 和p-RyR2 (Ser2814)，导致增强的异常肌浆网 (SR) Ca2+释放和线粒体结构，以及依鲁替尼治疗小鼠的心房纤维化和心房肥大，夹竹桃素减少了这些蛋白质的表达。依鲁替尼治疗的小鼠也更容易发生房颤，而且房颤发生的时间更长。总之，我们的研究已经确定了 ROS 信号在心房心肌细胞中的病理生理作用，可能是 ox-CaMKII 和p-CaMKII(Thr-286) 被 ROS 激活以增加依鲁替尼治疗后的 AF 易感性。我们还确定了抑制 NOX 是一种潜在的新型 AF 治疗方法。

　　在这项研究中，我们发现依鲁替尼治疗的小鼠体内 ROS 活性的增加促进了 AF 维持底物的产生，最终增加了它们对 AF 的易感性。依鲁替尼治疗激活 NOX 以增加 ROS，导致 Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II (ox-CaMKII) 中的蛋氨酸 281/282 氧化，增加 RyR2 上的丝氨酸 2814，导致舒张期 Ca2+泄漏增强，促进电和结构改造。夹竹桃麻素是一种 NOX 抑制剂，可减少 AF 和心房重构的发展。这些结果为依鲁替尼诱导的 AF 促进提供了新的病理生理学见解和潜在治疗方法。

　　先前的研究提出了依鲁替尼（伊布替尼）可能会增加 AF 风险的合理担忧；越来越多的证据表明，依鲁替尼诱导的 AF 促进是这种治疗最常见的副作用；尽管个别研究观察到这些不良事件的程度有所不同。为了探索 AF 促成这一结果的机制，本研究使用基于 iTRAQ 的定量蛋白质组学来分析依鲁替尼治疗小鼠突发起搏诱导 AF 后蛋白质表达的变化，并筛选差异表达的蛋白质以进行 GO 功能注释和聚类热图分析，然后构建PPI网络。筛选出的差异蛋白包括 NADH 脱氢酶 [泛醌] 黄素蛋白 3、谷胱甘肽过氧化物酶 1、黄嘌呤脱氢酶/氧化酶和过氧还蛋白-2 等。这些蛋白质水平升高可促进 AF 的发展，并且发现这些差异表达的蛋白质与氧化应激相关的信号通路密切相关。

　　我们提出的 ROS 介导的依鲁替尼（伊布替尼）治疗小鼠 AF 发展机制模型是多因素的。ROS 增强 ox-CaMKII 的表达，导致 RyR2 丝氨酸 2814 介导的 SR Ca2+释放事件，最终导致 AF 的产生。我们的结果表明，依鲁替尼增加了 SR Ca2+释放事件，特别是自发性钙波、瞬时钙信号的幅度、衰减时间和钙火花的频率，所有这些都可以为 AF 发展提供基础。在依鲁替尼治疗的小鼠中，心房肌细胞浸润后，线粒体 ROS 的产生增加了两倍以上。抑制剂 DTT 的使用减少了依鲁替尼处理的线粒体 ROS 的产生，改善了心房肌细胞的钙调节障碍，并减少了 SR 的自发钙释放。越来越多的证据表明，心房肌细胞钙离子异常是导致房颤进展和维持的重要因素。在心房颤动期间，来自 SR 的 RyR 的钙泄漏增加。通过调节离子通道的表达和细胞内钙稳态，心肌细胞中的瞬时钙变化增加，以促进进一步的心房电重构。因此，这些结果支持 ROS 触发异常钙释放的功能，导致依鲁替尼治疗的 AF 小鼠的电重构。

　　总之，我们的研究表明，心房心肌细胞中 ROS 的产生与依鲁替尼（伊布替尼）促进 AF 的发病机制有关。依鲁替尼治疗小鼠的氧化应激诱导通过增加 ox-CaMKII、p-CaMKII(Ser286) 和p-RyR2(Ser2814) TGF-β 表达引起钙超载和心房纤维化，这与心房重塑有关。Apocynin 是一种 NOX 抑制剂，通过抑制氧化应激相关蛋白 ox-CaMKII 和p-CaMKII(Ser286)的表达，减弱了依鲁替尼治疗小鼠的心房重构。这项研究的结果可能会开辟新的基于临床机制的靶点，以预防和治疗依鲁替尼促进的 AF。微信扫描下方二维码了解更多：