MED64系统助力揭示雷帕霉素抑制衰老相关房颤的全新机制

房颤是典型年龄相关性心律失常，随着人口老龄化，老年房颤发病率持续走高。既往已知雷帕霉素是经典抗衰老药物，能够延长模式动物寿命，但雷帕霉素能否改善衰老带来的心房重构、降低房颤易感性，其分子机制尚不明确。西安交大二附院联合安贞医院、西北工业大学、西安医学院的研究团队利用D半乳糖诱导加速衰老小鼠模型，证实雷帕霉素可显著减轻衰老相关心房电重构、结构重构，改善心肌代谢紊乱；并突破性发现，雷帕霉素除经典 mTOR 通路外，还存在不依赖mTOR、直接靶向HIF1α的全新调控方式，为老年房颤防治开辟新思路。

研究内容

团队采用D半乳糖构建小鼠加速衰老房颤模型，设置对照组、雷帕霉素组、衰老模型组、衰老+雷帕霉素干预组，开展多维度实验：

• 整体效果：雷帕霉素可降低衰老小鼠房颤诱发率与持续时间，减轻机体衰老表型，改善心功能。
• 改善心房电重构：修复紊乱的离子通道表达，恢复心肌钾电流。借助 MED64多电极阵列系统完成心房二维电标测，直观证明雷帕霉素能够逆转衰老造成的心内电传导减慢，改善心房电传导功能。
• 逆转结构重构：缓解心房扩大、心肌肥大，减少心房胶原沉积、抑制纤维化。
• 纠正代谢异常：改善胰岛素抵抗，修复受损线粒体，提升ATP生成，抑制病理性糖酵解，恢复心肌脂肪酸氧化。
• 分子机制：衰老会上调HIF1α，造成心肌代谢紊乱。雷帕霉素抑制 HIF1α表达与核转位；DMOG上调HIF1α后，雷帕霉素的心脏保护作用被抵消。分子对接、ITC 实验证实：雷帕霉素可直接结合 HIF1α/ARNT 复合物，干扰其二聚化，存在不依赖mTOR的调控通路，突破以往仅认为雷帕霉素通过mTOR调控HIF1α的传统认知。

 
核心创新

• 动物模型证实雷帕霉素可降低衰老相关房颤易感性，同时改善心房电、结构、代谢三重重构。
• 发现雷帕霉素mTOR非依赖新机制：直接靶向HIF1α/ARNT二聚体，抑制HIF1α转录活性。
• 证实HIF1α介导的代谢失调是衰老房颤重要驱动，为老年房颤提供抗衰代谢干预新思路。

 
MED64系统在本研究中的关键作用MED64是64通道多电极阵列（MEA）离体电生理平台，本研究将离体左心房组织放置于MEDP515A电极上，恒温灌流 Tyrode 溶液，可同时采集 64 个位点胞外场电位信号，实现心房二维电标测。

• 获取各个位点局部激活时间LAT，用MATLAB绘制彩色激活图谱，直观观察电兴奋扩布模式；
• 定量计算心房心肌传导速度，直接捕捉衰老带来的传导减慢、传导异质性升高；
• 非侵入式记录，无需膜片钳穿刺，可完整保留心房组织整体电传导网络，弥补单电极只
• 能记录单点信号的局限，为证明雷帕霉素改善心房整体传导功能提供直接离体证据。

文章来源：Jin L, Jiang T, Gong H, Gong L, Wang Y, Chen Z, Liu P, Qin X, Zheng Q. Rapamycin attenuates age-related atrial remodeling and fibrillation by targeting HIF-1α-mediated metabolic dysregulation. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2026 Aug 26;1873(1):168438. doi: 10.1016/j.bbadis.2026.168438. 
 

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