研究背景：

术后心房颤动（POAF）作为最常见的继发性心房颤动类型，多在术后三天内发生，会显著增加中风、心力衰竭及死亡等不良心血管事件风险。其在心脏手术中发生率约30%，非心脏手术中为 0.4%-15%，炎症和氧化应激是重要驱动因素。

现有纳米颗粒、水凝胶等药物递送方式因心脏动态特性，难以实现心房区域精准给药。而贴片凭借薄片形态易贴合、稳定性强的优势成为更优选择。据此，研究团队制备兼具可降解性与适配机械性能的载药心房贴片，以交联聚乳酸 - 聚乙二醇 - 聚乳酸（PEL）共聚物为载体，可在心脏手术后原位植入。

穿心莲内酯（Andr）作为传统中药穿心莲的活性成分，在心脏保护中具有明确作用，可通过阻断 MAPK信号通路抑制心肌肥厚、调节钙通道与钾电流保护异丙肾上腺素诱导的心肌梗死，同时通过激活Nrf2信号减少不良心脏重构等。本研究通过负载Andr实现心房区域精准递药防治 POAF。

基于此，浙江大学医学院附属邵逸夫医院心内科电生理团队在Regenerative Biomaterials 杂志上发表了"Enhanced prevention on postoperative atrial fibrillation by using anti-inflammatory biodegradable drug patch"相关文章，选用无菌心包炎（SP）大鼠模型，该模型存在钙处理异常且以局部炎症为特征，与临床胸部手术场景高度契合，更符合局部精准治疗需求。研究指出心包内少量血液可通过引发炎症和氧化应激，导致心房脂质过氧化、线粒体功能障碍及钙超载，最终诱发POAF，因此将钙、炎症和氧化应激确定为潜在治疗靶点，通过光学标测技术检测载药贴片作用，建立氧化应激与电生理 - 钙信号关联，为 POAF局部精准防治提供新思路。

研究结果：

1. 负载Andr patch在体内降低房颤易感性
SP模型大鼠术后 3 天经50 Hz、1 mV 电压起搏 30 秒后易诱发房颤，空白贴片组房颤诱发率也高，而 Andr patch组无持续性房颤。无创 ECG 显示与假手术（Sham）组相比， SP 组心率快、RR 间期短、QT 及 QTC 延长，Andr patch可缓解这些异常。体内电标测发现 SP 和空白贴片组心房传导异质性显著，考虑到四组大鼠心率不同可能影响传导速度，我们后续将采用 Langendorff 灌流系统进行离体光学标测以检测传导速度，从而减少心率等其他因素的干扰。

图1 负载 Andr patch治疗可降低体内房颤易感性

2. 负载 Andr patch对心房动作电位复极的影响
离体光学标测流程见图 2A。首先通过 burst 起搏记录房性心律失常诱发率，结果显示，SP 组和空白贴片组房颤及房速诱发率高，心房传导速度（CV）降低，APD40-90 延长，激活时间缩短，AP 交替比率升高。负载Andr贴片可降低心律失常易感性，部分恢复 CV，纠正 APD40-60 空间差异，延长激活时间，且 AP 交替比率较低，发挥抗心律失常作用。

图2 负载 Andr patch对动作电位心房复极影响

3. 负载 Andr patch在体内外均可减轻心房炎症
体内实验中，SP 组和空白贴片组心房炎症细胞多、M1 巨噬细胞浸润、TNF-α 等炎症因子高，Andr patch可缓解。体外实验显示，含Andr 培养基可抑制 LPS+IFN-γ 诱导的 BMDMs 凋亡、M1 型极化及炎症因子、ROS 释放。

图3 负载 Andr patch治疗在体内和体外均能减轻心房炎症

4. 负载Andr patch在体内外均可减轻氧化应激损伤
DHE染色结果显示：SP 组和空白贴片组大鼠左心房 ROS 水平显著升高，抗氧化基因 NQO1、HMOX1 上调，负载 Andr patch可抑制这些变化，且其组 SOD2 表达更高，提示线粒体关键作用。体外实验选 1μg/mL LPS 刺激 HL-1 细胞，高浓度 Andr 可减轻 LPS 诱导的细胞死亡、ROS 升高及钙异常，JC-1 检测证实线粒体膜电位改善。

图4 负载 Andr patch治疗在体内和体外均减轻氧化应激损伤

5. 负载 Andr patch对心房钙处理能力、心律失常交替及离体折返的影响
为探究左心房整体钙变化，光学标测显示：SP 和空白贴片组 Ca²⁺处理时间（从 CaD40 到 CaD90）延长、钙处理动力学的异质性增加，CaT 激活时间缩短，CaT 交替比率升高。负载 Andr patch可逆转这些变化。在整体组织层面，通过计算插入的 S2 刺激诱发的最大 CaT 振幅与前一个 S1 刺激诱发的 CaT 振幅之比，评估心房钙处理能力。显然，随着 S1-S2 间期缩短，CaT 比率的恢复降低，且 CaT 比率恢复的变异系数（COV）升高。SP 和空白组钙处理稳定性下降，CaT 恢复动力学的空间异质性被放大。Burst 起搏显示负载 Andr贴片可降低房颤及房速诱发率，通过动作电位时相视频观察到伴随心律失常发作的折返现象。

图5 载 Andr patch对心房钙处理能力、心律失常交替及离体折返的影响

结论：
综上，研究表明，载 Andr patch通过调控炎症微环境、ROS 平衡及钙稳态，对 SP 大鼠模型的POAF有效，该策略能减少药量和肝肾副作用，为个性化医疗提供可能。

在 SP 大鼠模型中，可明显看到负载 Andr patch对钙处理异常和APD交替的改善作用。本研究是针对 POAF 的一次有意义尝试，为心房局部给药预防 POAF 这一全新未验证的用药策略提供有力理论支持，也为其他心脏病研究提供新治疗思路。此外，若伦理许可，需大规模临床试验验证，还需改进心房贴片材料，未来可拓展至其他心脏疾病研究。

图6 通过调节ROS平衡和钙信号，Andr-patch对POAF的治疗作用

本文采用多通道电生理标测技术和光学标测技术对不同组大鼠离体心脏的房颤及房速诱发率、心房传导速度，APD40-90 、AP 交替比率、Ca²⁺处理时间（从 CaD40 到 CaD90）、钙处理动力学的异质性，CaT 激活时间缩短，CaT 交替比率等指标进行检测，直接评估负载 Andr patch可降低房颤及房速诱发率，改善钙处理异常和APD交替的作用。