发表于《自然心血管研究》的新研究揭示，心力衰竭与心房颤动共享潜在的遗传和分子机制，提示这两种心血管疾病可能并非先前认为的那样截然不同。
两种常并存的重症心脏病
当心肌受损，无法泵出足够富含营养的血液以满足身体对氧气的需求时，就会发生心力衰竭。心力衰竭通常评估于心脏的下腔室（心室），这些腔室提供大部分泵血动力。
心房颤动是一种心律失常——一种不规律的心律——起源于心脏的上腔室（心房）。在心房颤动期间，心跳过快，导致流向身体的血液减少，并增加血栓或中风的风险。
流行病学家观察到，这两种疾病并非相互独立：心力衰竭患者更易患心房颤动，反之亦然。当患者同时患有这两者时，其预后也往往更差。
“这两种非常常见且重要的疾病——它们都导致大量发病率和死亡率，并造成每年数十亿美元的医疗费用——之间的交集被称为‘心脏病学中的流行病’，但我们的理解仍然非常有限，”资深作者、芝加哥大学医学中心儿科心脏病学家和病理学家Ivan Moskowitz医学博士、哲学博士表示。
揭示TBX5作为关键基因调控因子
这项新研究基于Moskowitz及其合作者于2024年发表的前期研究，该研究始于一位前实验室成员通过在小鼠心脏中“上调”与人类心力衰竭相关的一个基因来创建小鼠模型。
“我们预期得到一个心力衰竭小鼠模型，但结果却得到了一个心房颤动模型，”Moskowitz说。“这一观察结果让我们走上了正确的道路。”
研究聚焦于一个名为TBX5的基因。TBX5是一种转录调控因子——细胞核中的一种蛋白质，它控制着哪些基因在特定时间被开启或关闭。当心房中TBX5水平降低时，会破坏维持稳定心律所需的正常基因表达。
通过聚焦转录反应，研究人员比较了不同的小鼠心力衰竭和心房颤动模型，发现通过从心房中移除TBX5创建的心房颤动模型实际上产生了与心力衰竭几乎相同的基因表达变化。
“这让我们认为TBX5的减少可能在心力衰竭中很重要，”Moskowitz说。“于是我们查看了人类基因表达数据，果然，在心力衰竭患者的心房中TBX5显著下调，但在心室中并非如此。”
这一发现提示了一个机制性联系：心房中TBX5的减少可能有助于在心力衰竭背景下发生心房颤动。
跨细胞类型的协调基因反应
进一步分析显示，在心力衰竭和TBX5缺陷的心房颤动模型中，超过100种其他转录因子（调控基因表达的蛋白质）均发生了改变。几乎所有关键转录因子在两种疾病中的变化方向都相同。
“看到这些相关性出现，实际上表明从心房的角度来看，两种疾病中发生的情况是相同的，”Moskowitz说。
通过单细胞分析，研究团队确定了心房中参与疾病机制的人类细胞类型。心肌细胞（心脏肌肉细胞）和成纤维细胞（形成结缔组织的细胞）均显示出与疾病相关的基因变化，提示病理反应涉及多种细胞类型之间的相互通讯。
将心房颤动重新思考为心房心力衰竭
引人注目的是，作者认为这些结果应促使对心房颤动的理解发生根本性转变。心房颤动中看到的节律紊乱可能是潜在心房肌功能障碍（类似于心力衰竭中的心室功能障碍）的一种症状。
“转录因子的协调变化使我们得出结论：心房颤动实际上并非与心力衰竭不同的疾病；它只是我们所谓的‘心房心力衰竭’，其表现之一就是心房颤动，”Moskowitz说。“与其将其视为心房的一种节律紊乱，不如将其理解为一种模仿心力衰竭中心室细胞变化的心房肌病。”
解锁未来治疗途径
这一新视角可能对心血管疾病治疗产生重要影响。目前，心房颤动的治疗侧重于控制心脏的电节律，通常通过靶向调节电信号的离子通道。Moskowitz提出了一种更广泛的思路：“我们或许可以向上游走得更远。与其直接对离子通道进行药物干预，不如更多地考虑心房对压力的反应，就像我们在心力衰竭中处理心室那样。像治疗心力衰竭一样治疗心房颤动，可能是一条不同的途径。”
在正在进行的工作中，芝加哥大学医学中心的研究人员继续分析这些遗传和分子通路。他们已经识别出多个在心肌细胞中表达的信号基因，当TBX5被“下调”时这些基因会受到影响，并正在研究补充这些信号是否能预防心房颤动的发生。这种洞察与基础生物学的结合正是推动转化进步的动力。
“这个交集是深入了解心房颤动及其治疗方法的肥沃土壤，”Moskowitz说。“我们感到兴奋，因为这项研究为未来的研究提供了许多候选方向。我们希望我们的工作能够应用于新的思维和干预措施，以实现治愈。”
来源：芝加哥大学医学中心
期刊参考文献：Lazarevic, S., et al. (2026). A reduced TBX5-dependent gene regulatory network links atrial fibrillation and heart failure. Nature Cardiovascular Research. DOI: 10.1038/s44161-025-00775-2.
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