揭秘 SNAP25：调控心房颤动发生的关键 “开关”

心房颤动（AF）是常见心律失常疾病，现有治疗手段存缺陷。研究人员开展 SNAP25 对 AF 影响的研究，发现 SNAP25 通过调节 Kv1.5 通道膜转运影响心房电重构和 AF 发生。该发现为 AF 治疗提供新靶点，意义重大。

　　在人体这个复杂精妙的 “小宇宙” 里，心脏就像一台不知疲倦的发动机，持续为全身输送血液。然而，有一种常见的心脏疾病 —— 心房颤动（Atrial Fibrillation，AF），却如同发动机里的一颗 “捣乱螺丝”，时常破坏心脏的正常节律。AF 是临床上最常见的持续性心律失常，它可导致心力衰竭、中风等严重后果 ，给患者的健康带来极大威胁。尽管 AF 如此普遍，但目前人们对其发病机制的了解还不够全面，现有的抗心律失常药物大多以离子通道为靶点，效果并不理想，还可能引发致命的室性心律失常。

在这样的背景下，来自同济大学附属东方医院、上海心律失常研究中心等机构的研究人员决心深入探索，找到新的治疗靶点，为 AF 患者带来新的希望。他们将目光聚焦在一个此前在心脏领域研究较少的蛋白 —— 突触体相关蛋白 25kDa（Synaptosomal-associated protein 25 kDa，SNAP25）上，试图揭开它与 AF 之间的神秘联系。经过一系列严谨的研究，他们发现 SNAP25 在调节心房电重构和 AF 易感性方面发挥着关键作用，这一重要成果发表在《Nature Communications》杂志上。

研究人员为了开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，通过构建心肌细胞特异性 SNAP25 条件性敲除（SNAP25 cKO）小鼠模型，为研究 SNAP25 在心脏中的功能提供了重要工具；利用超声心动图（Echocardiography）评估小鼠心脏结构和功能，通过心电图（ECG）记录和程控心脏内刺激来检测小鼠的心律失常情况；光学标测（Optical mapping）和膜片钳（Patch - clamp）技术则用于研究心肌细胞的电生理特性。在细胞实验方面，对小鼠和人类诱导多能干细胞衍生的心房心肌细胞（iPSC - aCMs）进行培养和处理，运用定量 PCR（qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫共沉淀（Co - immunoprecipitation）、免疫荧光（Immunofluorescence）等技术，从分子和细胞层面探究 SNAP25 与 Kv1.5 通道的关系及作用机制 。此外，还收集了人类心房组织样本，为研究提供了临床依据。

研究结果

1. SNAP25 在心房优先表达且在 AF 患者心房中下调：研究人员通过定量 PCR 和蛋白质免疫印迹分析发现，SNAP25 的 mRNA 和蛋白质水平在成年小鼠心房中显著高于心室，且在房颤患者的心房组织中，SNAP25 的表达明显降低。免疫荧光染色显示，SNAP25 主要定位于心房心肌细胞的质膜，细胞质中分布较少。这表明 SNAP25 可能在 AF 的病理过程中发挥重要作用。
2. 心肌细胞特异性敲除 SNAP25 增加 AF 易感性：研究人员构建了 SNAP25 cKO 小鼠模型，经检测确认敲除效率良好。虽然敲除 SNAP25 对小鼠基线心室结构、功能和电生理无显著影响，但体内程控电刺激研究发现，与野生型（WT）小鼠相比，SNAP25 cKO 小鼠更容易发生由乙酰胆碱和起搏诱导的 AF，且 AF 持续时间更长。这说明 SNAP25 缺乏会增加小鼠对 AF 的易感性。
3. 心房 ERP 缩短导致 SNAP25 cKO 小鼠 AF 易感性增加：研究人员检测了心房有效不应期（ERP）和传导速度（CV）这两个影响 AF 发生和维持的关键电生理因素，发现 SNAP25 cKO 小鼠的心房 ERP 显著缩短，而 CV 无明显差异。这表明 SNAP25 缺乏主要通过缩短心房 ERP 来促进心房电重构和 AF 发生。
4. 心房 APD 缩短与 Kv1.5 上调有关：心房 ERP 与心房动作电位时程（APD）密切相关。光学标测和膜片钳实验结果显示，SNAP25 cKO 小鼠的心房 APD 在 50% 复极化（APD₅₀）和 90% 复极化（APD₉₀）时均显著缩短。进一步研究发现，这是由于 Kv1.5 电流增强所致，Kv1.5 电流由 Kv1.5 通道编码，是人类心房复极化钾电流的关键组成部分。在 SNAP25 缺乏的心房心肌细胞中，Kv1.5 膜表达上调，细胞质表达减少。
5. Kv1.5 阻滞剂减轻 APD 缩短并减少 AF 发生：为了验证 Kv1.5 膜表达上调是导致 APD 缩短的原因，研究人员使用选择性 Kv1.5 阻滞剂二苯基氧化膦 - 1（DPO - 1）进行实验。结果表明，DPO - 1 能使 SNAP25 缺乏的心房 APD 恢复到与 WT 小鼠相似的水平，并且有效预防 SNAP25 cKO 小鼠的 AF 发生。这说明 Kv1.5 阻断可减轻心房电重构，降低 AF 发生风险。
6. SNAP25 加速 Kv1.5 通道从表面膜内化至早期内体：免疫共沉淀和免疫荧光实验证实，SNAP25 与 Kv1.5 相互作用且共定位于心房心肌细胞质膜。超分辨率结构光照明显微镜（SIM）显示，SNAP25 缺失会促进 Kv1.5 膜转运。进一步研究发现，SNAP25 通过调节 Kv1.5 的内吞作用来调控其在细胞表面和细胞内 compartments 之间的转运。
7. SNAP25 缺乏增加人类 iPSC - aCMs 的心律失常发生：研究人员在人类 iPSC - aCMs 中设计并转染了针对 SNAP25 的小干扰 RNA（si - SNAP25），成功降低了 SNAP25 的表达。多电极阵列（MEA）记录显示，与对照组相比，SNAP25 敲低组细胞出现心律失常活动的比例显著增加，且 APD 缩短。DPO - 1 处理可显著降低心律失常的诱导性，恢复 APD。这进一步证实了 SNAP25 缺乏通过缩短 APD 促进 AF 发生的结论。

研究结论与讨论

本研究揭示了 SNAP25 在心脏中的新功能，它通过调节心房特异性 Kv1.5 通道的膜转运，影响心房电重构，进而在 AF 的发生发展中发挥重要作用。这一发现为 AF 的治疗提供了新的潜在靶点，有望开发出更有效的治疗策略。

目前，针对 Kv1.5 通道的研究虽然取得了一定进展，但仍面临一些挑战。传统抗心律失常药物因缺乏对特定离子通道的选择性，常产生非特异性心室副作用。尽管 Kv1.5 作为 AF 治疗的关键靶点备受关注，但现有抑制剂的靶点特异性不足，且不同物种的 Kv1.5 通道存在差异，导致在大型动物模型中的治疗效果与临床结果存在差距。而 SNAP25 作为一种优先在心房表达的分子，选择性地调节 Kv1.5 的表面密度，为 AF 治疗提供了一种更有前景且可能更安全的方法。

此外，本研究利用人类 iPSC - aCMs 进行实验，虽然这些细胞在研究 AF 电生理机制方面具有重要价值，但它们在发育上还不够成熟，不能完全复制成人心房心肌的特征。而且，动物模型与人体之间存在显著的解剖、组织学和生理学差异，动物实验结果不能简单地推广到人体研究中。不过，本研究在人类 iPSC - aCMs 中的验证结果，增强了 SNAP25 作为人类 AF 治疗靶点的潜力，凸显了其临床转化意义。

未来的研究可以进一步探讨其他 SNARE 家族成员对 Kv1.5 膜转运的影响，评估 SNAP25 在其他细胞类型中的表达和功能，开发针对 SNAP25 或 SNARE 复合物的激活剂，以及通过心房特异性过表达 SNAP25 来验证其治疗效果，为 AF 的治疗开辟新的道路。