研究背景：

術后心房顫動（POAF）作為最常見的繼發性心房顫動類型，多在術后三天內發生，會顯著增加中風、心力衰竭及死亡等不良心血管事件風險。其在心臟手術中發生率約30%，非心臟手術中為 0.4%-15%，炎癥和氧化應激是重要驅動因素。

現有納米顆粒、水凝膠等藥物遞送方式因心臟動態特性，難以實現心房區域精準給藥。而貼片憑借薄片形態易貼合、穩定性強的優勢成為更優選擇。據此，研究團隊制備兼具可降解性與適配機械性能的載藥心房貼片，以交聯聚乳酸 - 聚乙二醇 - 聚乳酸（PEL）共聚物為載體，可在心臟手術后原位植入。

穿心蓮內酯（Andr）作為傳統中藥穿心蓮的活性成分，在心臟保護中具有明確作用，可通過阻斷 MAPK信號通路抑制心肌肥厚、調節鈣通道與鉀電流保護異丙腎上腺素誘導的心肌梗死，同時通過激活Nrf2信號減少不良心臟重構等。本研究通過負載Andr實現心房區域精準遞藥防治 POAF。

基于此，浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院心內科電生理團隊在Regenerative Biomaterials 雜志上發表了"Enhanced prevention on postoperative atrial fibrillation by using anti-inflammatory biodegradable drug patch"相關文章，選用無菌心包炎（SP）大鼠模型，該模型存在鈣處理異常且以局部炎癥為特征，與臨床胸部手術場景高度契合，更符合局部精準治療需求。研究指出心包內少量血液可通過引發炎癥和氧化應激，導致心房脂質過氧化、線粒體功能障礙及鈣超載，最終誘發POAF，因此將鈣、炎癥和氧化應激確定為潛在治療靶點，通過光學標測技術檢測載藥貼片作用，建立氧化應激與電生理 - 鈣信號關聯，為 POAF局部精準防治提供新思路。

研究結果：

1. 負載Andr patch在體內降低房顫易感性
SP模型大鼠術后 3 天經50 Hz、1 mV 電壓起搏 30 秒后易誘發房顫，空白貼片組房顫誘發率也高，而 Andr patch組無持續性房顫。無創 ECG 顯示與假手術（Sham）組相比， SP 組心率快、RR 間期短、QT 及 QTC 延長，Andr patch可緩解這些異常。體內電標測發現 SP 和空白貼片組心房傳導異質性顯著，考慮到四組大鼠心率不同可能影響傳導速度，我們后續將采用 Langendorff 灌流系統進行離體光學標測以檢測傳導速度，從而減少心率等其他因素的干擾。

圖1 負載 Andr patch治療可降低體內房顫易感性

2. 負載 Andr patch對心房動作電位復極的影響
離體光學標測流程見圖 2A。首先通過 burst 起搏記錄房性心律失常誘發率，結果顯示，SP 組和空白貼片組房顫及房速誘發率高，心房傳導速度（CV）降低，APD40-90 延長，激活時間縮短，AP 交替比率升高。負載Andr貼片可降低心律失常易感性，部分恢復 CV，糾正 APD40-60 空間差異，延長激活時間，且 AP 交替比率較低，發揮抗心律失常作用。

圖2 負載 Andr patch對動作電位心房復極影響

3. 負載 Andr patch在體內外均可減輕心房炎癥
體內實驗中，SP 組和空白貼片組心房炎癥細胞多、M1 巨噬細胞浸潤、TNF-α 等炎癥因子高，Andr patch可緩解。體外實驗顯示，含Andr 培養基可抑制 LPS+IFN-γ 誘導的 BMDMs 凋亡、M1 型極化及炎癥因子、ROS 釋放。

圖3 負載 Andr patch治療在體內和體外均能減輕心房炎癥

4. 負載Andr patch在體內外均可減輕氧化應激損傷
DHE染色結果顯示：SP 組和空白貼片組大鼠左心房 ROS 水平顯著升高，抗氧化基因 NQO1、HMOX1 上調，負載 Andr patch可抑制這些變化，且其組 SOD2 表達更高，提示線粒體關鍵作用。體外實驗選 1μg/mL LPS 刺激 HL-1 細胞，高濃度 Andr 可減輕 LPS 誘導的細胞死亡、ROS 升高及鈣異常，JC-1 檢測證實線粒體膜電位改善。

圖4 負載 Andr patch治療在體內和體外均減輕氧化應激損傷

5. 負載 Andr patch對心房鈣處理能力、心律失常交替及離體折返的影響
為探究左心房整體鈣變化，光學標測顯示：SP 和空白貼片組 Ca2?處理時間（從 CaD40 到 CaD90）延長、鈣處理動力學的異質性增加，CaT 激活時間縮短，CaT 交替比率升高。負載 Andr patch可逆轉這些變化。在整體組織層面，通過計算插入的 S2 刺激誘發的最大 CaT 振幅與前一個 S1 刺激誘發的 CaT 振幅之比，評估心房鈣處理能力。顯然，隨著 S1-S2 間期縮短，CaT 比率的恢復降低，且 CaT 比率恢復的變異系數（COV）升高。SP 和空白組鈣處理穩定性下降，CaT 恢復動力學的空間異質性被放大。Burst 起搏顯示負載 Andr貼片可降低房顫及房速誘發率，通過動作電位時相視頻觀察到伴隨心律失常發作的折返現象。

圖5 載 Andr patch對心房鈣處理能力、心律失常交替及離體折返的影響

結論：
綜上，研究表明，載 Andr patch通過調控炎癥微環境、ROS 平衡及鈣穩態，對 SP 大鼠模型的POAF有效，該策略能減少藥量和肝腎副作用，為個性化醫療提供可能。

在 SP 大鼠模型中，可明顯看到負載 Andr patch對鈣處理異常和APD交替的改善作用。本研究是針對 POAF 的一次有意義嘗試，為心房局部給藥預防 POAF 這一全新未驗證的用藥策略提供有力理論支持，也為其他心臟病研究提供新治療思路。此外，若倫理許可，需大規模臨床試驗驗證，還需改進心房貼片材料，未來可拓展至其他心臟疾病研究。

圖6 通過調節ROS平衡和鈣信號，Andr-patch對POAF的治療作用

本文采用多通道電生理標測技術和光學標測技術對不同組大鼠離體心臟的房顫及房速誘發率、心房傳導速度，APD40-90 、AP 交替比率、Ca2?處理時間（從 CaD40 到 CaD90）、鈣處理動力學的異質性，CaT 激活時間縮短，CaT 交替比率等指標進行檢測，直接評估負載 Andr patch可降低房顫及房速誘發率，改善鈣處理異常和APD交替的作用。