Cardiovasc Res｜首都医科大学刘溢思/军事医学研究院周维：心包

首都医科大学刘溢思团队联合军事医学研究院周维团队，近日在国际权威心血管期刊Cardiovascular Research发表题为“miR-4324-containing extracellular vesicles released in pericardial drainage fluid facilitate postoperative atrial fibrillation” 的最新研究，揭示了冠状动脉旁路移植术后心包引流液中细胞外囊泡（EVs），及其所携带miR-4324在术后房颤（postoperative atrial fibrillation, POAF）发生中的关键作用。

研究发现，POAF患者心包引流液（pericardial drainage fluid, PCF）中的EVs富含miR-4324，可通过心包液这一“高速通路”迅速从手术损伤的左心室运输至薄壁心房，进而靶向抑制SKP1基因，激活TGF-β1/Smad3信号通路，促进术后早期心房胶原沉积，形成致心律失常基质，最终诱发房颤。该研究创新性地发现并验证了miR-4324作为一种新型、局部来源的生物标志物对POAF具有优异预测能力（AUC=0.921），并首次在小鼠中鉴定出其同源序列mmu-miR-4324，为理解POAF的发病机制提供了全新视角，也为基于心包引流液的POAF风险预警和靶向干预提供了潜在策略。

结果 1：来自POAF患者的PCF-EVs致心律失常效应

研究团队首先探究POAF患者心包引流液来源的细胞外囊泡是否具有致心律失常作用。采用前瞻性队列研究设计，研究者采集冠状动脉旁路移植手术患者术后0.5h及6h的PCF，发现POAF患者PCF中EVs的浓度显著高于未发生POAF的患者。随后，将不同患者来源PCF-EVs注射至小鼠心肌，并采用植入式无线心电监测技术持续记录心律。结果显示，注射POAF患者PCF-EVs的小鼠房颤发生率达67%，而非POAF组仅为14%，溶剂对照组则为0%。进一步在自发POAF小鼠模型中，局部应用EV释放抑制剂 GW4869可完全预防房颤发生。该部分结果首次直接证实POAF患者术后PCF-EVs具有显著促心律失常作用，且阻断EVs释放可有效预防房颤，为后续寻找其中关键效应分子奠定了基础。

结果 2：来自POAF患者的PCF-EVs 促纤维化效应

由于结构重构为POAF发生的关键机制，研究者接下来探究这些囊泡是否通过促进早期心房纤维化参与POAF的发生。团队将POAF与非POAF患者的PCF-EVs分别注射至小鼠左心室，发现来源于POAF患者的PCF-EVs明显增强小鼠心房早期胶原沉积，尤其集中在房室交界区和房间隔；EV释放被抑制后，这种术后胶原沉积明显减轻，提示PCF-EVs直接参与心房纤维化重构。为进一步揭示分子机制，研究者对两组患者PCF-EVs进行了miRNA测序，发现POAF组EVs携带独特的促纤维化miRNA表达谱，其中多数富集于TGF-β促纤维化通路，尤其是同时具备高丰度和大幅上调的hsa-miR-4324。该部分结果不仅证实了POAF患者PCF-EVs具有直接的促纤维化能力，而且通过组学分析锁定了潜在的介导miRNA，为后续聚焦关键分子miR-4324及其下游机制研究提供了重要依据。

结果 3：PCF-EV 来源 hsa-miR-4324 具有强致 POAF 能力

本部分研究旨在从已筛选出的候选miRNA中鉴定出关键效应分子，并评估其致心律失常效力与预测价值。经功能筛选及验证发现，hsa-miR-4324的致POAF能力最强：注射后小鼠POAF发生率最高可达83%，显著高于其他候选miRNA，且呈明确剂量依赖性。抑制内源性miR-4324可显著降低sPOAF模型小鼠的房颤发生率。进一步电生理结果证实，miR-4324通过缩短心房有效不应期、减慢传导速度并增加传导不均一性，形成促心律失常基质；在独立前瞻性多中心验证队列中，PCF-EV miR-4324 预测POAF的AUC高达 92.1%，优于血清检测，显示出作为局部生物标志物的应用潜力。

结果 4：miR-4324 靶向 SKP1，选择性促进早期胶原 III 沉积

研究首次在小鼠sPOAF模型的PCF-EVs中中成功扩增并测序鉴定出与hsa-miR-4324序列完全一致的mmu-miR-4324，并证实其在sPOAF小鼠中显著升高。功能实验显示，外源性给予hsa-miR-4324 mimics可剂量与时间依赖性地诱发小鼠心房胶原III沉积，且该效应可被其抑制剂逆转。为揭示其下游机制，研究进一步通过生物信息学预测、双荧光素酶报告基因等实验证实，miR-4324可直接靶向结合并抑制SKP1基因的表达。无论在体内还是体外，miR-4324 上调均伴随 SKP1 下调、TGF-β1/pSmad3 信号被激活以及胶原 III（而非胶原 I）选择性升高，解释了心肌损伤早期以胶原 III 增多为主的特征。

结果 5：损伤左心室通过心包液将 EV-miR-4324 定向输送至心房

本部分研究旨在回答一个核心问题：心脏手术的损伤主要位于左心室，为何促心律失常信号最终靶向心房？其设计思路通过时空动态追踪，阐明miR-4324的起源、运输路径与靶向聚集过程。研究综合运用了组织培养、原位杂交（miRNAscope）、荧光标记囊泡活体成像及细胞共培养等多种技术。时间–空间追踪显示：手术损伤后，最早由左心室大量产生并释放miR-4324，随后其“产量”下降，而心房miR-4324水平在0.5小时内迅速升至最高；荧光标记EV进一步证实，左室注射的EV-miR-4324会先进入PCF，再在短时间内出现在心房，并被成纤维细胞优先大量摄取。进一步通过比较有无PCF循环条件，研究提出并验证了“心包液高速公路”概念：EV-miR-4324依赖PCF在局部心脏腔间快速转运，而非来自心房自身新生或系统循环。此外，缺氧实验提示心肌细胞可能是手术应激下miR-4324的主要细胞来源。

该研究揭示了心脏术后PCF-EV–miR-4324轴，即“心脏搭桥手术损伤左心室产生miR-4324à装载入EVsà经由心包液PCF快速运输à定向转运至心房组织，被成纤维细胞摄取，激活SKP1/TGF-β1/Smad3纤维化通路，促术后早期心房胶原沉积，形成促心律失常的结构基质，从而触发房颤”。该研究首次揭示了心包液作为局部信号传递“高速公路”，将心室损伤与心房重构直接联系起来的核心机制。更重要的是，原本被当作废弃物的心包引流液，事实上蕴含丰富的EV-miRNA信息，有望成为POAF风险分层和早期预警的“新窗口”，并为未来通过调控PCF微环境、精准预防POAF提供潜在靶点。

参考文献：

miR-4324-containing extracellular vesicles released in pericardial drainage fluid facilitate postoperative atrial fibrillation. Cardiovasc Res. Published online December 5, 2025. doi:10.1093/cvr/cvaf239