## 研究背景

心房颤动（Atrial Fibrillation，AF）是一种常见的心律失常，紧密关联于心脏及其外部危险因素，尤其是睡眠紊乱。睡眠剥夺（Sleep Deprivation，SD）在现代社会中屡见不鲜，严重威胁公众健康。已有研究表明，睡眠问题会显著增加房颤的风险，但其具体机制仍需深入探讨。褪黑素（Melatonin，MLT）因其抗氧化特性在多种疾病中展现出治疗潜力，尤其在抗心律失常方面。然而，褪黑素在肥胖人群中可能反而增强房颤的易感性，其机制尚未明确。心肌细胞的钙动态在心脏功能中至关重要，钙平衡失调与房颤密切相关。本研究旨在探讨褪黑素是否可以通过减少线粒体氧化应激等方式，减轻由睡眠剥夺引发的大鼠房颤，为治疗与睡眠相关的心律失常提供新的方向。

在此背景下，新疆医科大学第一附属医院的汤宝鹏教授团队近期在《International Immunopharmacology》期刊上发表了相关研究论文，标题为“Melatonin lessens the susceptibility to atrial fibrillation in sleep deprivation by ameliorating Ca2+ mishandling in response to mitochondrial oxidative stress”。该研究首次提供了褪黑素减轻睡眠剥夺诱导的房颤易感性的证据。研究发现，褪黑素通过抑制ox-CaMKII/RYR2介导的RyR2相关肌浆网钙积累，来实现这一作用。同时，褪黑素还通过调节与氧化应激相关的纤维化、炎症和细胞凋亡，减少心房结构重构。尽管这些结果揭示了褪黑素潜在的抗心律失常机制，具体作用仍需进一步实验验证。

## 研究方法

本研究采用多通道电生理标测技术（Electrical Mapping），分别评估对照组、睡眠剥夺组及褪黑素处理组大鼠的有效不应期、传导速度等指标。同时，利用高分辨荧光标测技术（Optical Mapping），分析不同组别大鼠离体心脏的动作电位及钙瞬变信号的变化。

## 研究结果

1. **MLT减轻了SD诱导的心房电重构**

为探讨房颤易感性，我们应用S1-S1刺激评估不同组大鼠的房颤易感性，并使用S1-S2刺激测量心房的有效不应期（AERP）。结果显示，睡眠剥夺后房颤的诱发率及持续时间明显增加，褪黑素的给药可有效缓解这一效果。此外，睡眠剥夺显著缩短了心房的AERP，使用褪黑素治疗后，AERP得以恢复。观察到，睡眠剥夺还显著减缓了心房心外膜的电传导速度，并增加左心房电传导的不均匀性，而褪黑素能够有效逆转这些变化。

2. **MLT减轻了SD诱导的心房结构重构**

心房结构重构方面的研究显示，超声心动图结果表明，褪黑素减轻了睡眠剥夺导致的左心房增大。尽管对照组与睡眠剥夺组在其他超声心动图参数上没有显著差异，但HE染色的组织学分析表明，睡眠剥夺组大鼠的心肌横截面积及心肌细胞肥大现象明显增加，而褪黑素能够减轻这些症状。Masson三色染色结果显示，与对照组相比，褪黑素有效降低了睡眠剥夺大鼠心肌纤维化。

3. **MLT改善AF易感性**

基于网络药理学的分析利用多个数据库筛选出与AF、SD及MLT相关的靶点，并采用Cytoscape分析蛋白质-蛋白质相互作用网络。关键靶点的富集分析显示，钙信号通路、凋亡及PPAR信号通路等显著路径被确认。这些发现表明，褪黑素可能通过调节线粒体的钙信号和氧化应激，降低睡眠剥夺引起的房颤风险。

4. **MLT改善SD大鼠心房钙信号异常**

通过高分辨荧光标测技术评估发现，褪黑素逆转了睡眠剥夺诱导的钙瞬变时程（CaD）延长，表明其改善了心房钙稳态。

5. **MLT影响离子通道和信号传导**

研究还显示，褪黑素显著改善了睡眠剥夺大鼠的动作电位时程（APD）及传导特性。此外，褪黑素治疗降低了心房钙瞬变及APD的空间不一致性，有助于减少心律失常风险。

6. **MLT减轻心房CaT和APD的交替反应**

研究表明，睡眠剥夺大鼠心房出现较高的CaT及APD交替，提示心律失常风险可能增大，褪黑素显著缓解了这一现象，显示其疗效潜力。

## 总结

本研究提出了褪黑素在睡眠剥夺情况下发挥抗心律失常作用的重要发现。褪黑素不仅有效缓解了SD诱导的心房电重构、结构重构，还改善了钙信号和离子通道的功能异常。这些结果为发展针对睡眠相关心律失常的新策略提供了潜在的治疗思路，并强调EVO视讯在生物医学前沿研究中的重要角色。