Act A-FS系統(tǒng)表達(dá)水平在急慢性心肌損傷中的變化及意義

楊春艷,閆曉雨，賀玉泉,楊 萍

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 心內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春130033)

急性心肌梗死(AMI)是由于冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊破裂及隨后的血栓形成，導(dǎo)致局部心肌組織缺血缺氧造成的心肌細(xì)胞的急性損傷與壞死[1]。慢性心力衰竭(CHF)是由于各種損傷因素長(zhǎng)期的持續(xù)的作用于心肌細(xì)胞，導(dǎo)致心肌細(xì)胞慢性損傷出現(xiàn)收縮和(或)舒張功能不全。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明炎癥既在急性心肌梗死的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中均發(fā)揮重要的作用，又在CHF病理過(guò)程中起重要作用[2-3]。激活素A(Act A)是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β超家族成員，有著廣泛的解剖學(xué)分布及生物學(xué)功能，包括：組織修復(fù)、細(xì)胞增殖、凋亡、胚胎發(fā)生及炎癥[4-5]。Follistatin(FS)是一種可溶性蛋白，其作為激活素結(jié)合蛋白，通過(guò)與激活素特異性結(jié)合，阻滯激活素與其受體的結(jié)合，從而阻斷激活素的作用[6]。本研究擬把Act A及FS作為一個(gè)系統(tǒng)研究，探討其在急性心肌梗死(AMI)與慢性心力衰竭(CHF)患者血清中的水平變化及其來(lái)源與意義。

1 材料與方法

1.1 臨床資料隨機(jī)選取慢性充血性心力衰竭(CHF)患者30例，男13例，女17例，平均年齡55±13歲；急性心肌梗死(AMI)患者30例，男14例，女16例，平均年齡50±7歲，以上二組均排除肺、肝、腎、糖尿病及其他內(nèi)分泌疾病。隨機(jī)選取健康對(duì)照組(control)30例，男15例，女15例，平均年齡53±4歲。 于患者入院后次日清晨安靜平臥時(shí)采集靜脈血3 ml注入試管中，4℃(轉(zhuǎn)速3 000 r/min)離心20 min，血清置于-80℃冰箱保存待測(cè)。

1.2 ELISA法檢測(cè)Act A與FS水平Act A與FS試劑盒均購(gòu)自于R&D，嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。

表1 RT-PCR引物合成表

1.4 化學(xué)法檢測(cè)NO應(yīng)用亞硝基還原法測(cè)NO，需要試劑如下：NED(0.1% N-1-萘乙二胺鹽酸鹽水溶液)溶液；磺胺(1% 磺胺溶于5% H3PO4)溶液；亞硝酸鹽(0.1 mol/L亞硝酸鈉水溶液)標(biāo)準(zhǔn)品。具體方法：將NED、磺胺溶液平衡至室溫；每孔加入50 μL樣本；每孔加入50 μL磺胺溶液，室溫避光反應(yīng)5-10 min；每孔加入50 μL NED溶液，室溫避光反應(yīng)5-10 min，測(cè)490 nm光吸收值。

2 結(jié)果

2.1 外周血Act A、FS水平

急性心肌梗死患者及慢性心力衰竭患者血清Act A 水平均較健康對(duì)照者明顯升高(P<0.01)，急性心肌梗死患者較慢性心力衰竭患者血清Act A 水平升高明顯 (P<0.01)。急性心肌梗死患者血清FS水平升高，與健康對(duì)照組比較統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著(P<0.05)，但慢性心力衰竭患者血清FS水平與健康對(duì)照組比較無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Act A/FS比值為AMI組>CHF組>健康對(duì)照組(圖1)。上述結(jié)果提示，盡管急性心肌梗死患者血清FS水平也升高，但仍以Act A 升高為主，因此，急性心肌梗死患者及慢性心力衰竭患者均存在Act A /FS系統(tǒng)表達(dá)失衡。

圖1 各組患者外周血Act A、FS水平

2.2 外周血單個(gè)核細(xì)胞Act A與FS mRNA表達(dá)

為了揭示AMI及CHF血清Act A和FS水平升高的原因，分析外周血單個(gè)核細(xì)胞Act A和 FS mRNA表達(dá)水平的變化。實(shí)時(shí)定量RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示：外周血單個(gè)核細(xì)胞Act A和FS mRNA表達(dá)水平在AMI組、CHF組及健康對(duì)照三組間無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差別(P>0.05)，提示血清Act A和FS水平升高并非來(lái)源于外周血單個(gè)核細(xì)胞的直接分泌。見(jiàn)圖2。

圖2 各組患者外周血單個(gè)核細(xì)胞Act A與FS mRNA表達(dá)

2.3 外周血NO水平檢測(cè)

為了確定Act A是否通過(guò)刺激炎癥介質(zhì)NO分泌參與AMI組及CHF組病理過(guò)程，檢測(cè)外周血NO水平。結(jié)果顯示：急性心肌梗死組患者及慢性心力衰竭患者外周血血清NO水平均較健康對(duì)照組明顯升高(P<0.01)，急性心肌梗死組患者較慢性心力衰竭患者外周血血清NO水平亦明顯升高(P<0.01)，其變化同外周血Act A變化一致(P<0.01，圖3)。

圖3 各組患者外周血Act A、FS水平

3 討論

心肌細(xì)胞在各種因素如缺血、缺氧等影響下可以發(fā)生急性心肌梗死，如果刺激因素長(zhǎng)期存在，則可能形成慢性心衰，導(dǎo)致心肌重構(gòu)的發(fā)生。近年研究表明ActA參與機(jī)體急性期應(yīng)答及巨噬細(xì)胞功能調(diào)節(jié)，也是參與多種組織修復(fù)、纖維化的主要因子。Arne Yndestad等研究發(fā)現(xiàn)Act A在心肌缺血性損傷及慢性心衰時(shí)升高[7]，Enrique Lara-Pezzi及Yuichi Oshima等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)卵泡素(FST)及FST樣基因FSTL1和FSTL3在正常和衰竭心臟的心肌表達(dá)和細(xì)胞分布，且在心肌缺血性損傷時(shí)不僅Act A表達(dá)增加，同時(shí)伴有Follistatin-Like 3水平的變化[8-9]。本研究為了進(jìn)一步闡明Act A在AMI與CHF時(shí)的作用，同時(shí)分析了Act A及其結(jié)合蛋白FS系統(tǒng)的表達(dá)變化。本研究顯示AMI與CHF患者外周血Act A水平均升高，AMI患者血清Act A水平明顯高于CHF患者，AMI患者血清FS水平也升高。但不論AMI還是CHF患者外周血Act A與FS比值均存在比例倒置的現(xiàn)象，健康成年人Act A與FS比值小于1，而AMI及CHF患者外周血Act A與FS比值>1，與健康對(duì)照組比較差異顯著，提示在AMI與CHF患者體內(nèi)存在Act A/FS系統(tǒng)表達(dá)失衡，該系統(tǒng)以Act A升高為主。

Camilla Smith及Arne Yndestad等報(bào)道Act A在心肌缺血性損傷及慢性心衰患者外周血中表達(dá)增加，但其來(lái)源，以及與心肌損傷的直接關(guān)系仍不確定。早期的研究表明Act A 主要來(lái)源于單核巨噬細(xì)胞以及Th2細(xì)胞產(chǎn)生[10-11]，然而近來(lái)越來(lái)越多的研究表明Act A可由平滑肌細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌合成，Arne Yndestad等在心梗后心衰大鼠心肌組織中通過(guò)免疫組化染色發(fā)現(xiàn)，心衰區(qū)與非心衰區(qū)心肌細(xì)胞均可表達(dá)Act A，但在接近心梗區(qū)域表達(dá)增加[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，急性心梗及慢性心衰時(shí)，Act A及FS mRNA在外周血單核細(xì)胞表達(dá)沒(méi)有變化。提示AMI及CHF患者外周血升高的Act A并非來(lái)源于單個(gè)核細(xì)胞分泌。

NO是由NO合酶(NOS)合成的自由基分子，其具有多種生理功能，在心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用[12]。過(guò)量產(chǎn)生的NO參與心肌損傷包括肌球蛋白誘導(dǎo)自身免疫性心肌炎和心肌梗死大鼠心肌細(xì)胞凋亡[13]。為了確定Act A通過(guò)刺激炎癥介質(zhì)NO分泌進(jìn)一步參與AMI組及CHF組病理過(guò)程，本研究檢測(cè)了患者外周血NO水平，并與外周血Act A表達(dá)水平進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示CHF及AMI患者外周血中NO表達(dá)與Activin A呈正相關(guān)，表明Act A可能通過(guò)進(jìn)一步刺激炎癥介質(zhì)NO分泌而影響AMI及CHF的心肌功能。