目的:心房颤动是临床实践中最常见的心律失常,影响患者的生存和健康。许多危险因素可能导致心房心肌的结构重塑,从而导致心房颤动的发展,包括衰老。自噬是细胞稳态所必需的,并参与细胞器和蛋白质的更新。本研究的目的是探讨房颤中自噬的异常激活是否与心脏组织中的纤维形成有关。确定自噬功能及其相关基因在老龄房颤中的作为标志物的意义。方法:第一部分:利用公开的房颤和窦性节律(对照组)的心组织基因表达数据,通过计算机生物信息学的方法,探索了自噬在房颤中的作用。首先对房颤和对照之间的基因表达进行比较,鉴定差异表达的基因。然后通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现了一个与房颤和自噬相关性最大的模块,并进行了功能鉴定。在差异表达基因中进一步识别自噬相关的基因。利用LASSO和随机森林筛选出了最显著的自噬关键基因,并绘制了接收者操作特性曲线(ROC曲线)。此外,通过单样本基因集富集分析(ss GSEA)评估了每个样本中免疫细胞的丰度,并探索了关键基因的表达与免疫细胞之间的相关性。第二部分:收集房颤和对照人群的外周血样本,利用q RT-PCR和Western Blot方法检测自噬相关蛋白(LC3A/B和p62)以及关键基因的m RNA和蛋白表达水平。第三部分:建立犬心房颤动模型。通过HE染色、Masson染色检测犬心脏组织的炎症、纤维化和组织形态改变。利用q RT-PCR和Western-blot检测犬心脏组织中自噬相关蛋白(LC3A/B和p62)以及关键基因的m RNA和蛋白表达水平。利用免疫组化检测p62的表达情况。结果:第一部分:(1)在房颤和对照组之间鉴定了广泛的差异表达基因,GSE41177中鉴定了8409个,GSE79768中鉴定了9314个,GSE115574中鉴定了3553个,其中鉴定了1184个共同的差异表达基因。利用WGCNA将共同的差异表达基因构建加权基因共表达网络,其中,turquoise模块与房颤和自噬的正相关性最大。turquoise模块的基因在一些信号通路中显著富集,包括内吞、内质网中的蛋白质处理、泛素介导的蛋白降解、胰岛素信号通路、m TOR信号通路。(2)自噬信号通路在房颤组中的活性显著高于对照组,并发现了29个差异表达的自噬相关基因。取LASSO回归分析和随机森林分析结果的交集,得到了最终的4个关键基因(GSK3B,QSO点击此处X1,RAB3GAP2,SYNPO2)。与窦性心律组比较,GSK3B和RAB3GAP2在房颤组中高表达,QSOX1和SYNPO2在房颤组中低表达。关键基因的AUC值均大于0.7。此外,2型T辅助细胞与自噬的正相关性最大,活化的B细胞和CD56dim自然杀伤细胞与自噬的负相关性最大。第二部分:(1)通过对自噬相关蛋白的检测发现房颤患者中LC3A/B和p62的m RNA和蛋白水平均显著高于对照组(P??<0.05)。对关键基因GSK3B,QSOX1,RAB3GAP2和SYNPO2的检测结果Erdafitinib体内显示,与对照组相比,房颤组的GSK3B和RAB3GAP2的表达均显著升高,QSOX1和SYNPO2的表达均显著降低(P?<0.05)。第三部分:(1)房颤模型组犬的心脏炎症和纤维化水平明显高于对照组,尤其是老年房颤组。在自噬抑制剂治疗组,房颤犬的心肌组织炎症和纤维化水平得到了改善。q RT-PCR和Western blot检测结果发现,与成年对照组比较,LC3A/B和p62的表达水平在老年对照、成年房颤、老年房颤中显著升高(P??<0.05),在自噬抑制剂处理的房颤犬中,LC3A/B和p62的蛋白表达水平明显Pathologic nystagmus下降。与成年对照组相比,房颤组的GSK3B和RAB3GAP2的表达表达在老年对照、成年房颤、老年房颤中显著升高(P??<0.05),QSOX1和SYNPO2的表达表达在老年对照、青年房颤、老年房颤中显著降低(P??<0.05)。而在自噬抑制剂处理的房颤犬中,关键基因的异常表达得到了改善。结论:(1)本研究发现自噬在房颤中显著激活,鉴定的共表达模块与房颤和自噬显著相关,富集分析发现模块基因主要与m TOR信号通路和蛋白质处理的信号有关。关键基因具有较高的区分房颤和窦性心律的能力,表明它们有可能作为房颤的潜在生物标志物。本研究结果提供了有关房颤的新见解,并可能有助于未来房颤的预测和治疗。(2)实验结果验证了生物信息学分析的结果,显示了关键基因的表达在房颤中的变化,以及自噬在房颤中可能的活化。这些结果为我们进一步探讨自噬和免疫反应在房颤中的作用,以及如何利用这些机制来预防和治疗房颤,提供了实验依据。(3)自噬抑制剂处理的老年房颤犬自噬活性下降,且自噬关键基因的表达下调,这些发现可能揭示了自噬在房颤发病机制中的潜在作用,提示着自噬抑制剂可能作为治疗房颤的潜在策略。