研究背景：心房颤动（Atrial Fibrillation，AF）是一种常见的心律失常，与多种心脏及非心脏风险因素密切相关，尤其是与睡眠紊乱存在明显关联。睡眠剥夺（Sleep Deprivation，SD）在现代社会日益普遍，严重影响公众健康。研究显示，睡眠障碍会显著增加房颤的风险，但具体机制仍待深入探讨。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，在抗心律失常方面亦有研究关注。但值得注意的是，在肥胖人群中，MLT可能会增加房颤的易感性，其具体机制尚不明确。心肌细胞的钙动力学对心脏功能至关重要，钙稳态失衡与房颤密切相关。本研究旨在探讨MLT是否通过降低线粒体氧化应激等途径，减轻睡眠剥夺引发的大鼠房颤，为与睡眠相关的心律失常治疗提供新思路。基于此，新疆医科大学第一附属医院汤宝鹏教授团队近期在《International Immunopharmacology》期刊上发表了相关研究，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MLT减轻SD诱导的AF易感性的证据。研究显示，这种作用是通过抑制ox-CaMKII/RYR2介导的RyR2相关肌浆网钙积累实现的。此外，MLT还通过调节与氧化应激相关的纤维化、炎症及凋亡等途径，减少心房的结构重构。尽管这些发现揭示了MLT的潜在抗心律失常机制，但具体的作用机制需进一步实验验证。

研究方法：本研究采用多通道电生理标测技术（Electrical Mapping）检测Control组、SD组和SD+MLT组大鼠的有效不应期、传导速度和传导速度离散度等指标。此外，利用高分辨荧光标测技术（Optical Mapping）监测这些组别大鼠离体心脏的动作电位及钙瞬变信号变化。

研究结果：研究表明，MLT能够减轻SD诱导的心房电重构。在AF易感性评估中，通过S1-S1刺激发现，SD后房颤的诱发率和持续时间显著增加，而MLT能缓解这些影响。与对照组相比，SD显著缩短心房有效不应期（AERP），而MLT治疗后AERP恢复。进一步分析显示，SD导致心房心外膜电传导速度减缓，左心房电传导不均一性增加，而MLT治疗有效逆转了这些变化，提示外源性MLT能够抵消睡眠剥夺导致的心脏电生理不良改变。

除了电生理学变化，MLT在减轻SD引发的心房结构重构方面同样有效。超声心动图显示，MLT能够减轻SD引起的左心房增大，而HE染色组织学分析表明，MLT降低了SD组心肌细胞肥大及心肌纤维化。同时，TUNEL染色法评价显示，MLT可减轻SD引起的心肌细胞凋亡。这些结果指出，睡眠剥夺引发的心房结构重构能被MLT有效阻止，从而表明其在心房重构治疗中的潜在益处。

MLT改善钙信号与氧化应激：基于网络药理学分析，我们确定了与AF、SD和MLT相关的关键靶点。富集分析显示，钙信号通路、凋亡和PPAR信号通路等相关，因为这些通路在钙离子转运和细胞内钙稳态中扮演重要角色。Western blot分析证实，SD导致心房Ca2+处理蛋白修饰，尤其是RyR2和CaMKII的氧化水平增加，而MLT处理后这些改变明显减弱。我们的实验结果表明，MLT能够通过调节钙水平和降低氧化应激来降低睡眠剥夺诱导的房颤风险。

结论：本研究提出了几项重要发现：1) MLT缓解SD诱导的心房电重构；2) MLT减轻SD引起的心房结构重构；3) MLT改善APD和CaD的变化；4) MLT改善致心律失常的交替现象，增强心房RyR不应期；5) MLT抑制氧化应激导致的Ca2+处理异常和CaMKII的氧化。总的来说，本研究是首个证明在睡眠剥夺情况下，MLT具有抗心律失常作用的研究，提供了新的视角和治疗方案，展现了人生就是博-尊龙凯时在生物医学研究中的重要性和潜力。