房颤是临床上最常见的心律失常,其病因为源自肺静脉和右心房的异位搏动,导致心房失去协调收缩的功能,肌纤维不规则地颤动,平均每分钟可达350次~600次。患者会出现心悸、呼吸不畅、头晕、疲劳等不适症状;心脏内容易形成血栓,脱落的血栓随血液运行到脑部和肺部会引起局部梗塞。因此,房颤是一种威胁人们生活质量甚至致命的疾病。
房颤时异位搏动的来源和产生机制一直不甚明确。长期以来,学者们认为异位搏动来源于肺静脉肌纤维细胞。宾夕法尼亚大学的Mark Levin等人在小鼠和人类心脏内发现了一种表达多巴色素互变异构酶(dopachrome tautomerase,Dct)的特殊细胞群——类黑色素样细胞,这种细胞主要存在于肺静脉、心房和房室管,它们表达肾上腺素能受体和毒蕈碱样受体,受自主神经的调节,与表皮黑色素细胞的生物学特性明显不同。
在类黑色素细胞中,通过将左旋多巴胺转化为5,6-二羟吲哚-2-羧酸,Dct参与黑色素的形成过程,缺乏Dct会导致5,6-二羟吲哚-2-羧酸减少,而5,6-二羟吲哚合成增多,后者具有很强的氧化活性,会影响细胞的正常功能;此外,Dct还参与类黑色素细胞内钙离子的调控过程。由于房颤患者存在上述两种生理过程的紊乱,学者们推测类黑色素样细胞通过Dct参与了房颤发病。
实验显示,缺乏Dct的成年小鼠心脏发育正常,但是容易出现心律失常。原代培养的心脏类黑色素样细胞具有可兴奋性,而缺乏Dct的细胞复极化时间延长,并伴有早期后除极现象,容易诱发严重心律失常。在缺乏Dct的情况下,酪氨酸激酶受体Kit基因突变的小鼠心脏内缺乏类黑色素样细胞,也不会出现心律失常。因此上述结果提示,存在于心房和肺静脉内的类黑色素样细胞功能的异常与心律失常尤其是房颤有关。如果能明确致病性细胞的存在并将其精确定位,然后进行靶向切除,将会为房颤的治疗开辟一条新路径。(编译:方笋)
参考文献:《Journal of Clinical Investigation》2009;119:3420-3436