心房顫動（AF）是最常見的心律失常，具有相當高的發病率和死亡率，嚴重威脅人類的生命健康^[1]。目前房顫的治療策略有限，以心室率控制為主的藥物治療存在心臟和非心臟毒性風險；房顫導管消融雖能解決部分患者的疾病風險，但該方法適用人群有限且復發率較高^[2]。目前，仍缺乏安全且行之有效的房顫治療藥物和干預方法。

2024年5月10日，哈爾濱醫科大學寒地心血管病全國重點實驗室楊寶峰院士、潘振偉教授團隊和哈爾濱醫科大學附屬第一醫院李悅教授團隊、張志仁教授團隊在Circulation上發表了題為“Spexin diminishes atrial fibrillation vulnerability by acting on galanin receptor 2”的研究論文，揭示了內源性多肽Spexin是心房電活動和鈣穩態的重要調控者，增加血液循環中Spexin水平可能是一個全新的臨床房顫防治策略。該研究為房顫的臨床治療提供了實驗性依據，具有較好的臨床轉化前景。

哈爾濱醫科大學藥理學專業李得生、李長柱、周志文博士和哈爾濱醫科大學附屬第一醫院心內科劉洋博士為該文共同第一作者。哈爾濱醫科大學藥學院潘振偉教授，楊寶峰院士和哈爾濱醫科大學附屬第一醫院心內科李悅教授、張志仁教授為該文共同通訊作者。該項研究獲得國家重點研發計劃，多項國家自然科學基金和黑龍江省自然科學基金的資助。
 

圖片來源：《Circulation》
（https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067517）

研究材料與方法
全身性敲除Spexin（SPX-KO）小鼠、GALR1-flox小鼠、GALR2-flox小鼠、GALR3-flox小鼠、α-MHC-Cre小鼠均由賽業生物提供。

研究方法
RNA測序、程序電刺激檢測、全細胞膜片鉗記錄、免疫熒光、免疫組化、蛋白質印跡、染色質免疫共沉淀以及實時定量PCR

技術路線
01 構建Spexin缺失小鼠和RNA-seq篩選關鍵下游靶點
02 構建心肌細胞特異性甘丙肽受體（GALRs）敲除小鼠檢測電生理表型
03 染色質免疫共沉淀探索相關機制
04 外源性補充Spexin在房顫模型小鼠中的治療作用

研究結果
研究者構建了全身性敲除Spexin小鼠（SPX-KO小鼠由賽業生物提供），發現Spexin敲除小鼠房顫易感性增加和心房有效不應期縮短，同時SPX-KO小鼠心房肌細胞動作電位時程縮短，延遲后除極頻率和觸發活動增加。RNA-seq分析確定了內向整流鉀電流（IK1）編碼基因KCNJ2和細胞內鈣穩態調節基因SLN是Spexin的潛在下游靶點。
 

圖1 Spexin缺失小鼠房顫易感性增加和心房電活動異常^[3]

先前的研究表明，中樞神經系統中Spexin可以激活甘丙肽受體2和3，但不能激活丙肽受體1。研究者構建了心肌細胞特異性的甘丙肽受體敲除小鼠（GALR1/2/3-cKO小鼠由賽業生物提供），發現心肌細胞特異性敲除甘丙肽受體2，而非甘丙肽受體1和3增加小鼠房顫易感性，擾亂心房肌細胞內電活動和鈣穩態。
 

圖2 心肌細胞特異性敲除GALR2擾亂心房電活動和鈣穩態^[3]

為了解析Spexin缺失和心肌細胞特異性敲除GALR2擾亂心房電活動和鈣穩態促進房顫易感性增加的分子機制。研究人員通過轉染SI-RNA和染色質免疫共沉淀等技術，發現KCNJ2和SLN的啟動子區域存在多個CREB結合位點。最后，研究者通過灌注Ang-II構建小鼠房顫模型，腹腔注射Spexin探究其潛在的房顫治療作用。Spexin治療可部分緩解灌注Ang-II引起的房顫易感性增加，心房肌細胞內電活動和鈣穩態失衡。

研究結論
該研究揭示了內源性多肽Spexin在房顫中表達降低與GALR2/CREB/KCNJ2/SLN信號軸間的因果關系，闡明了在心房肌細胞中內源性多肽Spexin通過激活甘丙肽受體2抑制KCNJ2和SLN的轉錄。因此，增加血液循環中Spexin水平可能是一個全新的臨床房顫防治策略，Spexin/GALR2/CREB信號軸可能成為治療房顫的潛在靶點。

參考文獻：
[1]Moreira LM, Takawale A, Hulsurkar M, Menassa DA, Antanaviciute A, Lahiri SK, et al.. Paracrine signalling by cardiac calcitonin controls atrial fibrogenesis and arrhythmia. NATURE 2020; 587 (7834): 460-65.

[2]Brundel BJJM, Ai X, Hills MT, Kuipers MF, Lip GYH, de Groot NMS. Atrial fibrillation [Journal Article; Research Support, N.I.H., Extramural; Research Support, Non-U.S. Gov't; Review]. NAT REV DIS PRIMERS 2022; 8 (1): 21. eng.

[3]Li D, Liu Y, Li C, Zhou Z, Gao K, Ba H, et al.. Spexin Diminishes Atrial Fibrillation Vulnerability by Acting on Galanin Receptor 2. CIRCULATION 2024. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.067517