歐陽春,張里克,盧遠(yuǎn)航,李先林
(湖北省中山醫(yī)院,武漢430030)
高血壓合并房顫患者外周血SIRT1表達(dá)及其與氧化應(yīng)激的關(guān)系
歐陽春,張里克,盧遠(yuǎn)航,李先林
(湖北省中山醫(yī)院,武漢430030)
目的 探討高血壓合并房顫患者外周血沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)mRNA和蛋白表達(dá)水平及其與氧化應(yīng)激的關(guān)系。方法 選擇高血壓合并房顫患者60例,根據(jù)房顫類型分為持續(xù)房顫組26例和陣發(fā)房顫組34例,另選高血壓竇性心律患者40例(對(duì)照組),分別采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法和Western blotting法檢測(cè)各組外周血單核細(xì)胞SIRT1 mRNA和蛋白表達(dá);采用硫代巴比妥酸法檢測(cè)外周血丙二醛(MDA),免疫比濁法檢測(cè)外周血高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP);分析外周血SIRT1表達(dá)與MDA、hs-CRP的關(guān)系。結(jié)果 陣發(fā)房顫組SIRT1 mRNA及蛋白表達(dá)顯著高于持續(xù)房顫組、對(duì)照組(P均<0.05),而持續(xù)房顫組、對(duì)照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。持續(xù)房顫組血清MDA、hs-CRP水平均顯著高于陣發(fā)房顫組和對(duì)照組(P均<0.05);陣發(fā)性房顫組血清MDA、hs-CRP水平較對(duì)照組雖有升高趨勢(shì),但兩組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。持續(xù)房顫組和陣發(fā)房顫組SIRT1表達(dá)與MDA呈負(fù)相關(guān)(P均<0.05),與hs-CRP無明顯相關(guān)性(P均>0.05),對(duì)照組SIRT1表達(dá)與MDA、hs-CRP均無明顯相關(guān)性(P均>0.05)。結(jié)論 SIRT1是心肌細(xì)胞的保護(hù)因素,與氧化應(yīng)激呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
高血壓;房顫;氧化應(yīng)激;沉默信息調(diào)節(jié)因子1;丙二醛;高敏C反應(yīng)蛋白
心房顫動(dòng)(簡稱房顫)是臨床常見的心律失常之一,有研究發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激反應(yīng)所產(chǎn)生的活性氧簇在促進(jìn)房顫的發(fā)生中具有重要作用[1,2]。沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)是一種依賴煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的組蛋白去乙?;福赏ㄟ^調(diào)節(jié)心臟活性氧簇,參與對(duì)氧化應(yīng)激的調(diào)控[3,4]。因此推測(cè),外周血SIRT1表達(dá)變化可能影響房顫的發(fā)生、發(fā)展過程,但目前鮮見關(guān)于SIRT1與房顫及氧化應(yīng)激關(guān)系的報(bào)道。本研究觀察高血壓合并房顫患者外周血SIRT1表達(dá)變化,并分析SIRT1與氧化應(yīng)激的關(guān)系,旨在為房顫的預(yù)防及治療提供參考。
1.1 臨床資料 選擇2011年7月~2014年7月在我院住院治療的高血壓合并房顫患者60例。高血壓的診斷參照《中國高血壓防治指南》(2010年版)[5];房顫的診斷標(biāo)準(zhǔn):心電圖顯示P波消失,代之以大小不等、形狀各異、間隔不等、不規(guī)則的細(xì)小f波,頻率一般為350~600次/min,f波間無等電位線存在,其發(fā)作呈持續(xù)(持續(xù)時(shí)間6~12個(gè)月)或陣發(fā)性(每次發(fā)作時(shí)間≤48 h,服用藥物后消失或自行消失)。排除標(biāo)準(zhǔn):①合并冠心病、風(fēng)濕性心臟病者;②合并嚴(yán)重感染或伴有自身免疫性疾病者;③肝腎功能異?;蚝喜⒑粑到y(tǒng)疾病者;④罹患糖尿病、繼發(fā)性高血壓或惡性腫瘤者。根據(jù)房顫類型分為持續(xù)房顫組26例、陣發(fā)房顫組34例。持續(xù)房顫組男11例、女15例,年齡(56.8±6.3)歲,合并高血脂23例;陣發(fā)房顫組男14例、女20例,年齡(57.6±7.5)歲,合并高血脂29例。同期另選在我院就診的高血壓竇性心律患者40例(對(duì)照組),男16例、女24例,年齡(55.9±6.1)歲,合并高血脂33例。三組性別、年齡及合并高血脂情況等具有可比性。
1.2 相關(guān)指標(biāo)觀察
1.2.1 外周血SIRT1 mRNA ①總mRNA提取:抽取各組肘靜脈血5 mL,置于抗凝管中,2 500 r/min離心10 min,分離單核細(xì)胞;抽取單核細(xì)胞,置于離心管中,加入5倍生理鹽水搖勻,2 500 r/min離心15 min,棄去上清液;再加入1.5 mL TRIzol溶液,充分振蕩使細(xì)胞完全裂解;分別加入100 μL氯仿、500 μL異丙醇搖勻,靜置10 min,2 000 r/min離心10 min,棄去上清液,沉淀用吸水紙吸干,室溫干燥5 min。將提取的總RNA加入1 μL溴酚藍(lán),置于瓊脂糖凝膠上樣孔內(nèi),常規(guī)電泳20 min,以紫外分光光度計(jì)檢測(cè)總RNA光密度(OD),OD260/OD280為1.8~2.0為合格。②cDNA合成:采用SYBR Green Assay逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系。將提取的總mRNA按照以下條件逆轉(zhuǎn)錄為cDNA:總RNA 2 μL,2×buffer 10 μL,Oligo(DT) 0.5 μL,dNTP 10 mmol,逆轉(zhuǎn)錄酶22 U/μL,DMSO 44 μL,RNasin 0.25 μL,ddH2O 0.25 μL。上述體系放入PCR擴(kuò)增儀中反轉(zhuǎn)錄。反應(yīng)條件:60 ℃變性5 min,30 ℃變性1 min,60 ℃退火20 min,95 ℃延伸10 min,最后10 ℃延伸5 min。③SIRT1 mRNA表達(dá)檢測(cè):采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法。引物序列由南京金斯瑞生物科技有限公司設(shè)計(jì),SIRT1上游引物:5′-ATGTAGAGTCTGATGGTCTAGC-3′,下游引物:5′-CGTTGTGGTGTTAGTTTCTGCG-3′;內(nèi)參GAPDH上游引物:5′-CACGATCATCATCTCTCAGCTT-3′,下游引物:5′-AAGTCGTTCGGATGGCTGTACA-3′;PCR反應(yīng)體系20 μL:Taq 10 μL、cDNA 1 μL、上下游引物各0.5 μL、ddH2O 8 μL。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性30 s,65 ℃退火45 s,72 ℃延伸1 min,40個(gè)循環(huán)后72 ℃延伸5 min。根據(jù)擴(kuò)增曲線與溶解曲線計(jì)算Ct值,目的基因相對(duì)表達(dá)量=2-ΔΔCt,ΔCt=目的基因Ct-內(nèi)參基因Ct;ΔΔCt=試驗(yàn)組ΔCt-對(duì)照組ΔCt。
1.2.2 外周血SIRT1蛋白 采用Western blotting法。將外周血用裂解液處理后,按照Bradford蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白含量;凝膠蛋白電泳,將電泳凝膠用NC膜轉(zhuǎn)膜后封閉,再置于封閉液稀釋的Ⅰ抗孵育,化學(xué)發(fā)光顯影后掃描,White/Ultraviolet Transilluminator凝膠成像分析系統(tǒng)進(jìn)行分析半定量。以β-actin作為內(nèi)參照,二者比值為相對(duì)表達(dá)量。
1.2.3 氧化應(yīng)激指標(biāo) 清晨空腹抽取各組肘靜脈血2 mL,靜置1 h,2 500 r/min分離15 min,取血清,保存?zhèn)錂z。采用硫代巴比妥酸法檢測(cè)血清丙二醛(MDA)、采用免疫比濁法檢測(cè)血清高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)。
2.1 各組外周血SIRT1 mRNA及蛋白表達(dá)比較 見表1。
表1 各組外周血SIRT1 mRNA及蛋白相對(duì)表達(dá)比較
注:與持續(xù)房顫組比較,*P<0.05;與陣發(fā)房顫組比較,#P<0.05。
2.2 各組血清MDA、hs-CRP水平比較 見表2。
表2 各組血清MDA、hs-CRP水平比較
注:與持續(xù)房顫組比較,*P<0.05。
2.3 SIRT1 mRNA表達(dá)與MDA、hs-CRP的關(guān)系 相關(guān)性分析顯示,持續(xù)房顫組、陣發(fā)房顫組SIRT1 mRNA表達(dá)與MDA均呈負(fù)相關(guān)(r分別為-0.589、-0.324,P均<0.05),與hs-CRP均無明顯相關(guān)性(r分別為0.171、0.198,P均>0.05);對(duì)照組SIRT1 mRNA表達(dá)與MDA、hs-CRP均無明顯相關(guān)性(r分別為0.203、0.257,P均>0.05)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),60歲以上人群房顫的發(fā)病率約為1%,其發(fā)病率隨著年齡增長逐漸升高[6]。研究證實(shí),高血壓伴發(fā)房顫患者發(fā)生栓塞性并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。房顫發(fā)生時(shí)心房肌的氧化應(yīng)激產(chǎn)物增加、氧化還原基因表達(dá)失衡以及線粒體DNA存在氧化損傷,表明氧化應(yīng)激與房顫的發(fā)生有關(guān);氧化應(yīng)激反應(yīng)會(huì)損傷線粒體和鈣泵功能,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載,進(jìn)而激活依賴鈣離子蛋白水解酶,促使心肌收縮功能減退,繼而導(dǎo)致心房結(jié)構(gòu)重構(gòu)[7]。因此,對(duì)高血壓患者給予抗氧化作用藥物,可防止心房結(jié)構(gòu)重構(gòu),減少房顫的發(fā)生。
SIRT是存在于多種生物中的高度保守基因,在人類共有7個(gè)同源基因,目前研究較多的是SIRT1。SIRT1在多種疾病中參與氧化應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)控[8]。樊磊等[9]研究發(fā)現(xiàn),SIRT1與先天性心臟病、心肌炎、心力衰竭等心臟疾病密切相關(guān);SIRT1主要參與調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的生長、分化過程,對(duì)心臟的發(fā)育具有促進(jìn)和保護(hù)作用[10]。Ulas等[11]在動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn),激活SIRT1能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞NO合酶的活性,改善內(nèi)皮功能,進(jìn)而抑制動(dòng)脈粥樣硬化。趙軍等[12]通過建立心室快速起搏所致心力衰竭犬模型發(fā)現(xiàn),心肌SIRT1表達(dá)水平顯著升高,提示SIRT1能夠避免心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡,證實(shí)SIRT1能夠抑制心臟組織重構(gòu)所致的心力衰竭。氧化應(yīng)激反應(yīng)參與了房顫的發(fā)生,其機(jī)制可能是氧化應(yīng)激導(dǎo)致心房組織發(fā)生結(jié)構(gòu)和電生理重構(gòu)。譚含璇等[13]對(duì)心房快速起搏房顫犬給予抗氧化劑后,房顫發(fā)生率明顯降低,房顫持續(xù)時(shí)間明顯縮短,證實(shí)活性氧清除劑能夠抑制心房發(fā)生電生理重構(gòu)。胡明珠等[14]報(bào)道,SIRT1表達(dá)上調(diào)能夠激活FOXO信號(hào)途徑,導(dǎo)致機(jī)體氧化應(yīng)激水平顯著降低,從而避免機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激損傷。鄔云斌等[15]也證實(shí),SIRT1能夠通過抑制氧化應(yīng)激水平,阻斷p53誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡;當(dāng)機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)時(shí),SIRT1能夠使p53去乙?;?,調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝;而能量限制會(huì)進(jìn)一步誘導(dǎo)SIRT1表達(dá)增加,使細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷減輕。推測(cè)SIRT1可能參與了房顫的發(fā)生。
本研究結(jié)果顯示,陣發(fā)房顫組SIRT1表達(dá)水平顯著升高,提示在房顫早期SIRT1高表達(dá)能夠抑制房顫的發(fā)展,但隨著陣發(fā)性房顫發(fā)展成持續(xù)性房顫,SIRT1表達(dá)開始降低。本研究還發(fā)現(xiàn),持續(xù)房顫組血清MDA、hs-CRP水平顯著高于對(duì)照組、陣發(fā)房顫組,而陣發(fā)房顫組與對(duì)照組比較,血清MDA、hs-CRP水平也有升高趨勢(shì),提示炎癥對(duì)房顫的促發(fā)和維持可能有一定作用。相關(guān)分析顯示,無論持續(xù)還是陣發(fā)房顫,SIRT1 mRNA表達(dá)與MDA均呈負(fù)相關(guān),而對(duì)照組SIRT1 mRNA表達(dá)與MDA、hs-CRP無明顯相關(guān)性,與孫雪林[16]等報(bào)道一致。當(dāng)炎癥因子沉積于心房組織中,會(huì)導(dǎo)致局部組織發(fā)生纖維化,進(jìn)而誘發(fā)房顫;炎癥與氧化應(yīng)激互為因果,共同導(dǎo)致心房結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生重構(gòu)[17,18]。房顫患者SIRT1表達(dá)與MDA呈負(fù)相關(guān),說明SIRT1能夠抑制氧化應(yīng)激,特別對(duì)于陣發(fā)房顫。SIRT1能夠在早期抑制房顫的發(fā)展。但隨著房顫程度的加重,這種保護(hù)作用開始減弱[19,20]。
綜上所述,高血壓合并房顫患者外周血SIRT1表達(dá)增加,SIRT1與氧化應(yīng)激呈負(fù)相關(guān),與hs-CRP無明顯相關(guān)性,故認(rèn)為SIRT1是心肌細(xì)胞的保護(hù)因素,通過降低氧化應(yīng)激反應(yīng)可抑制房顫的進(jìn)展。但本研究未充分考慮持續(xù)SIRT1表達(dá)對(duì)心肌細(xì)胞和房顫的不利影響,確切結(jié)論還有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。
[1] Mohebbi M, Ghassemian H. Predicting termination of paroxysmal atrial fibrillation using empirical mode decomposition of the atrial activity and statistical features of the heart rate variability[J]. Med Biol Eng Comput, 2014,52(5):415-427.
[2] Li J, Song J, Jiang MH, et al. Interleukin-6 promoter polymorphisms and susceptibility to atrial fibrillation in elderly han chinese patients with essential hypertension[J]. J Interferon Cytokine Res, 2012,32(11):542-547.
[3] Takizawa Y, Kosuge Y, Awaji H, et al. Up-regulation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS), silent mating type information regulation 2 homologue 1 (SIRT1) and autophagy-related genes by repeated treatments with resveratrol in human umbilical vein endothelial cells[J]. Br J Nutr, 2013,110(12):2150-2155.
[4] 杜月光,柴可夫,錢俊文,等.SIRT1通過降低NF-κB p65乙酰化減輕高糖應(yīng)激引起的大鼠腎小球系膜細(xì)胞損傷[J].中國病理生理雜志,2014,30(4):664-669.
[5] 中國高血壓防治指南修訂委員會(huì).中國高血壓防治指南2010[J].中華心血管病雜志,2011,39(7):579-616.
[6] Mayyas F, Alzoubi KH, Van Wagoner DR. Impact of aldosterone antagonists on the substrate for atrial fibrillation: aldosterone promotes oxidative stress and atrial structural/electrical remodeling[J]. Int J Cardiol, 2013,168(6):5135-5142.
[7] Goette A, D′Alessandro A, Bukowska A, et al. Rationale for and design of the CREATIVE-AF trial: randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover study of the effect of irbesartan on oxidative stress and adhesion molecules in patients with persistent atrial fibrillation[J]. Clin Drug Investig, 2008,28(9):565-572.
[8] 李為民,盛力,李悅,等.氧化應(yīng)激對(duì)心房顫動(dòng)犬心房病理組織學(xué)及超微結(jié)構(gòu)改變的影響[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2008,88(14):985-989.
[9] 樊磊,白曉智,楊龍龍,等.活化沉默信息調(diào)節(jié)因子1對(duì)大鼠嚴(yán)重燙傷早期心肌損害的影響[J].中華燒傷雜志,2014,30(3):194-198.
[10] Toyama K, Yamabe H, Uemura T, et al. Analysis of oxidative stress expressed by urinary level of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine and biopyrrin in atrial fibrillation: effect of sinus rhythm restoration[J]. Int J Cardiol, 2013,168(1):80-85.
[11] Ulas T, Haclbekiroglu T, Sezen H, et al. Comment on: Analysis of oxidative stress expressed by urinary level of 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine and biopyrrin in atrial fibrillation: effect of sinus rhythm restoration[J]. Int J Cardiol, 2013,167(4):1643.
[12] 趙軍,趙美琴,史長征,等.基于SIRT1軸探討不同強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)NAFLD大鼠脂肪性肝炎的影響[J].體育科學(xué),2014,34(11):50-59,96.
[13] 譚含璇,初紅霞,樊靜靜,等.心力衰竭犬跨室壁心肌復(fù)極時(shí)間和不應(yīng)期離散度的致心律失常機(jī)制研究[J].中國病理生理雜志,2011,27(3):417-424.
[14] 胡明珠,周波,盛瓊,等.PI3 K/Akt/Sirt1信號(hào)通路介導(dǎo)硫化氫后處理對(duì)大鼠缺血心肌的保護(hù)作用[J].中國藥理學(xué)通報(bào),2016,32(2):268-273.
[15] 鄔云斌,劉新偉,何東偉,等.白藜蘆醇對(duì)大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用及其與sirt1-p53通路的關(guān)系[J].中國老年學(xué)雜志,2011,31(24):4822-4825.
[16] 孫雪林,卜培莉,劉軍妮,等.房顫患者右心耳組織SIRT1表達(dá)以及與氧化應(yīng)激的相關(guān)性[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2012,28(9):972-974.
[17] Ederhy S, Di Angelantonio E, Dufaitre G, et al. C-reactive protein and transesophageal echocardiographic markers of thromboembolism in patients with atrial fibrillation[J]. Int J Cardiol, 2012,159(1):40-46.
[18] 陳莉,程文立,柯元南,等.不同周齡高血壓載脂蛋白E基因敲除小鼠主動(dòng)脈彈力纖維降解和膠原改變與氧化應(yīng)激和炎癥變化的關(guān)系[J].中華心血管病雜志,2012,40(6):505-510.
[19] Lübkemeier I, Andrié R, Lickfett L, et al. The Connexin40A96S mutation from a patient with atrial fibrillation causes decreased atrial conduction velocities and sustained episodes of induced atrial fibrillation in mice[J]. J Mol Cell Cardiol, 2013(65):19-32.
[20] Kawashima T, Inuzuka Y, Okuda J, et al. Constitutive SIRT1 overexpression impairs mitochondria and reduces cardiac function in mice[J]. J Mol Cell Cardiol, 2011,51(6):1026-1036.
10.3969/j.issn.1002-266X.2016.24.028
R541.7
B
1002-266X(2016)24-0073-03
2016-03-15)