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风湿热以及风湿性心脏病(风心病)在全世界范围内仍然是危害人类健康的严重疾病。风心病的发病机制未明,传统理论认为和A型溶血性链球菌的感染和宿主自身免疫反应有关。风湿性病变的发生部位主要在心脏瓣膜、心肌、关节等ECM成份承受机械力最大最频繁的部位,特别是风心病瓣膜病变的发生和承担的压力高低密切相关。Tenascin-C(TN-C)是细胞外基质(ECM)重塑的一组重要分子,且是迄今为止能够证实的由机械信号直接调控的最重要分子之一。因此,本课题拟研究和机械力ECM损伤密切相关的TN-C在风心病瓣膜中的表达和调控。目的:判断TN-C在风湿性瓣膜病(RHVD)患者血清中的分布。建立体外瓣膜间质细胞培养体系。并通过压力培养细胞装置研究风心病间质细胞在机械力作用下TN-C表达的改变,从瓣膜对机械力损伤修复这一新的角度研究风湿性心脏瓣膜病的发病机制。从而对预防和阻止风湿性疾病对瓣膜的进行性损害提供一种新的思路,同时由于深入了对瓣膜ECM和细胞相互作用的理解,对构建有修复功能的组织工程生物心脏瓣膜有重要意义。方法:收集正常对照和RHVD以及瓣膜畸形患者血清,以夹心ELISA方法测定IFN-γ、TNF-α以及TN-C水平;无菌手术获取主动脉瓣,剥除内皮层,胶原酶消化分离间质细胞,体外培养;共聚焦染色α-平滑肌actin鉴定细胞;流式细胞术分析细胞膜表面IFN-γ和TNF-α受体分布;构建产生等双轴周期性压力装置;利用细胞因子和机械力作用细胞后,以实时定量RT-PCR鉴定TN-C的表达;加入不同蛋白激酶阻断剂,分析参与细胞因子和机械力诱导TN-C的信号传导途径。结果:RHVD患者中,IFN-γ、TNF-α以及TN-C水平明显高于正常对照及瓣膜畸形患者;成功建立瓣膜间质细胞培养体系,并鉴定其主要为肌成纤维细胞;流式细胞术结果显示RHVD瓣膜间质细胞表面分布的IFN-γ和TNF-α受体密度较高,而且这种表达是血清依赖性的;成功构建双轴周期性压力装置;IFN-γ、TNF-α的阻断性抗体能够降低TN-C的转录,用不同的蛋白激酶抑制剂,我们发现机械力、TNF-α、IFN-γ通过RHoA/ROCK途径诱导TN-C的转录。同时,p38MAPK也参加了IFN-γ和TNF-α诱发TNC的表达。此外,TNF-α也通过PKC和ERK途径诱发TN-C的表达。结论:1. TN-C能作为RHVD血清活性生物标志物;2.风湿热能够改变瓣膜间质细胞表型;3.非风湿性瓣膜间质细胞少量组成性表达TN-C。在风湿性瓣膜炎的发病过程中,Th1样细胞因子IFN-γ, TNF-α和机械力通过共同和不同的信号传导通路,在TN-C的转录和表达中有协同作用,从而诱发瓣膜病理改变。