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研究背景及目的：心房颤动(Atrial Fibrillation)是心血管内外科的常见病、多发病，随着年龄的增长，其发病率逐渐增加。随着世界人口老龄化趋势的加速，房颤已成为影响公众健康的重要医疗问题。因其病因及发病机制仍未完全明确，导致临床上对于房颤的治疗缺乏安全有效的方法，大多仍局限于症状治疗及其并发症的预防。新近研究表明，以心房纤维化为主要表现的心房结构重构是心房颤动发生、持续以及转复后再次复发的重要因素，转化生长因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)是重要的促纤维化因子，在房颤心房纤维化过程中可能是通过TGF-β1/Smad信号通路调控其下游基因结缔组织生长因子(connective tissue growth factor, CTGF)，参与心房纤维化及心房结构重构进程。血管紧张素II(Angiotensin II，Ang II)可以通过血管紧张素II1型受体(Angiotensin II Type1Receptor，AT1receptor)途径上调TGF-β1的表达，发挥重要的促纤维化作用。Ang II也可以上调CTGF的表达，导致心室间质纤维化，引起心室重构。但房颤时Ang II是否也通过上调CTGF导致心房纤维化及心房结构重构，Ang II对CTGF的调控是否通过TGF-β1信号通路得以实现，仍需深入研究。本课题以临床房颤患者手术标本、心房纤维化动物模型及心房成纤维细胞为研究对象，采用实时荧光定量PCR、蛋白免疫印迹(Western Blot，WB)、免疫荧光、RNA干扰等技术，从临床、在体模型及细胞水平三个层面系统阐述Ang II诱导的TGF-β1/Smad/CTGF信号通路在房颤心房纤维化及心房结构重构中的作用及具体分子机制，为临床上房颤的治疗提供理论支持和实验依据。研究方法：本研究分为三部分：第一部分：对临床慢性房颤患者及窦性心律患者右心房组织纤维化程度进行对比，胶原纤维染色检测胶原分布情况，荧光定量PCR、蛋白免疫印迹及组织免疫荧光等方法检测右心房组织中TGF-β1、Smad3以及CTGF在基因及蛋白水平的表达变化。第二部分：通过建立Ang II刺激致小鼠心房纤维化动物模型，观察模型小鼠心律变化，采用Masson及天狼猩红苦味酸染色法观察心房组织纤维化情况，采用实时荧光定量PCR技术测定两组小鼠心房组织中I型胶原、TGF-β1以及CTGF mRNA的表达，进一步分离培养来自模型动物左心房的原代成纤维细胞，采用实时荧光定量PCR检测TGF-β1相关信号通路基因在成纤维细胞内的表达情况。第三部分：选用体外培养的乳大鼠原代心房成纤维细胞为研究对象，通过Ang II刺激、AT1受体阻断、小干扰RNA干扰TGF-β1及CTGF等方法，观察干预因素对细胞形态学的影响，实时荧光定量PCR及蛋白免疫印迹法检测AngII/AT1-R/TGF-β1/Smad/CTGF信号通路相关基因和下游纤维化指标I型胶原以及纤维连接蛋白的mRNA及蛋白表达变化。研究结果：主要研究结果如下：1.慢性房颤组患者右心房胶原含量较窦性心律组明显增加，胶原容积分数也明显增加，差异具有统计学意义(P＜0.05)；2.慢性房颤组患者右心房组织中TGF-β1及Smad3mRNA及蛋白水平较窦性心率组均增高，差异有统计学意义(P＜0.05)；3.慢性房颤组患者右心房组织中CTGF mRNA及蛋白水平较窦性心率组均增高，差异具有统计学意义(P＜0.05)，且慢性房颤组CTGF在蛋白水平上与TGF-β1蛋白成正相关(直线相关系数r=0.528, p <0.05)，Smad3蛋白表达与TGF-β1蛋白表达也具有相关性(直线相关系数r=0.757, p <0.05)；4.慢性房颤组患者TGF-β1及CTGF蛋白均与胶原容积分数(CVF)成正相关(TGF-β1蛋白直线相关系数r=0.580, p <0.01; CTGF蛋白直线相关系数r=0.626, p<0.05)；5. Ang II致小鼠心房纤维化实验组心电图呈持续性房颤或阵发性房颤改变；6.病理染色结果表明，与对照组比较，实验组小鼠左心房组织胶原增多，心房发生显著纤维化，且左心房纤维化程度重于右心房；7.实验组小鼠左心房组织中TGF-β1、CTGF及Collagen I mRNA表达较对照组显著增高(P <0.01)；8.实验组小鼠左心房分离得到的原代心房成纤维细胞中TGF-β1、Smad3及CTGF9. Ang II可以诱导乳大鼠原代成纤维细胞增殖，选择性AT1受体拮抗剂氯沙坦预处理、TGF-β1siRNA或CTGF siRNA干扰均能抑制由Ang II诱导的成纤维细胞增殖；10. Ang II可诱导乳大鼠原代心房成纤维细胞中的TGF-β1、p-Smad3、CTGF、纤维连接蛋白及I型胶原表达上调，并且TGF-β1siRNA干扰能下调Ang II诱导的p-Smad3、CTGF、纤维连接蛋白及I型胶原表达，而针对CTGF基因的siRNA干扰能下调Ang II诱导的纤维连接蛋白及I型胶原表达；11.氯沙坦预处理可以下调Ang II诱导的TGF-β1、p-Smad3、CTGF、纤维连接蛋白及I型胶原表达。结论：1、临床房颤患者存在以心房纤维化改变为主要特征的心房结构重构。TGF-β1、Smad3和CTGF mRNA及蛋白表达在慢性房颤患者右心房组织中明显增加，提示在房颤患者心房结构重构进程中，CTGF可能作为TGF-β1/Smad信号通路的下游介质，在房颤的发生及维持过程中发挥生物学效应。2、通过对Ang II致心房纤维化动物模型的研究，初步证实Ang II可诱导心房成纤维细胞中的TGF-β1/Smad信号通路及CTGF的表达上调，并在心房组织纤维化及心房颤动的发生和维持过程中起重要作用。3、通过对乳大鼠心房成纤维细胞的Ang II诱导及干预研究，进一步证实AngII/AT1-R/TGF-β1/Smad/CTGF途径可能是心房纤维化进程中的重要信号通路，CTGF可以作为TGF-β1的下游促纤维化因子，参与房颤心房纤维化及心房结构重构进程。