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心房颤动(atrial fibrillation,AF) (房颤)是临床最常见的心律失常,是许多疾病的临床表现之一,有很高的致病率和致死率。房颤的发生机制至今尚未明确。目前认为房颤时存在心房离子通道电重构和心房组织结构重构。而心房纤维化是房颤患者心房组织结构重构最突出的表现。局部肾素-血管紧张素系统(renin angiotensin system, RAS)激活,细胞因子,特别是碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)和转化生长因子β1 (transforming growth factor-beta1, TGF-β1)在纤维化性疾病的发生发展过程中起着重要作用。有研究表明TGF-β1在肺静脉的表达水平升高,可能解释持续性房颤患者肺静脉周围区域有严重的间质纤维化改变。但心房纤维化的具体机制尚不完全清楚。TGF-β1和bFGF在房颤患者心房肌中表达及心房纤维化中的作用国内外研究报道较少。在房颤患者心房肌中血管紧张素Ⅱ(Angiotensin II, AngII )是否通过血管紧张素Ⅱ1型受体(Angiotensin II type1 receptor, AT1-R)调控TGF-β1国内外也未见相关报道。本研究共分为三部分:第一部分探讨风心病心房颤动患者心房纤维化改变;第二部分探讨RAS在风心病心房颤动患者心房纤维化中的作用;第三部分探讨细胞因子TGF-β1和bFGF与房颤心房纤维化。采用ELISA、免疫组化、半定量逆转录-聚合酶链反应、蛋白质印迹等技术,通过检测风湿性心脏病不同类型房颤患者血清中AngII、bFGF及TGF-β1的水平变化,心房组织中I型胶原、Ⅲ型胶原、AT1-R、bFGF、TGF-β1等的表达和定位,及其基因转录水平、蛋白质表达水平的差异等,来探讨它们在心房纤维化发生、发展过程中的作用、相关性等。为研究房颤心房纤维化的分子机制提供实验依据,对房颤的预防及寻找新的治疗靶点有重要的理论和临床指导意义。目的:1、通过检测各型房颤心房组织中胶原含量及分布情况,来探讨心房颤动患者心房纤维化的变化情况,进一步证实心房纤维化是房颤发生发展过程中重要的组织结构重构。2、通过检测各型房颤患者血清AngII水平变化及心房组织内AT1-R mRNA和蛋白水平表达变化,初步探讨RAS在心房颤动患者心房纤维化中的作用及其机制。3、通过检测各型房颤患者血清细胞因子TGF-β1和bFGF水平变化及心房组织内TGF-β1和bFGF的mRNA和蛋白水平表达变化,初步探讨细胞因子TGF-β1和bFGF在心房颤动患者心房纤维化中的作用,为房颤的预防及治疗寻找新的靶点提供实验参考。方法:1、通过收集风湿性心脏病(风心病)患者临床资料及开胸手术时心房组织标本,分为窦性心律组、阵发性房颤组、持续性房颤组,以先天性心脏病窦性心律患者心房组织为对照,采用Masson染色法检测心房组织胶原分布,采用羟脯氨酸法检测心房组织胶原含量,采用RT-PCR法检测心房组织Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原mRNA的表达变化。2、通过ELISA法检测各组患者血清AngII水平变化;采用免疫组化法检测心房组织中AT1-R的表达及分布情况;采用RT-PCR法检测各组心房组织中AT1-R mRNA的表达变化;采用western blot法检测各组心房组织中AT1-R蛋白水平的表达变化。3、通过ELISA法检测各组患者血清TGF-β1和bFGF水平变化;采用免疫组化法检测心房组织中TGF-β1和bFGF表达及分布情况;采用RT-PCR法检测各组心房组织中TGF-β1和bFGF mRNA的表达变化;采用western blot法检测各组心房组织中TGF-β1和bFGF蛋白水平的表达变化。结果:1、共收集到有效病例共48例,其中风心病窦性心律组8例,风心病阵发性房颤组10例,风心病持续性房颤组20例,对照先心病窦性心律组10例。临床资料表明持续性房颤组左房内径(LAd)明显大于窦性心律组(P < 0.05),各组间年龄、性别、左室射血分数(LVEF)及瓣膜病变等差异无显著性( P > 0.05)。2、胶原分布Masson染色可见蓝色胶原纤维主要分布在心肌间质中。先心病窦性心律对照组、风心病窦性心律组、风心病阵发性房颤组、风心病持续性房颤组,在各组心肌中表达阳性逐渐增强。羟脯氨酸法胶原含量检测结果及胶原染色图像半定量分析显示,与风心病窦性心律组相比,胶原含量在阵发性房颤组(P<0.05)和持续性房颤组均显著增加(P<0.01);与阵发性房颤组相比,持续性房颤组中胶原含量继续明显增加(P<0.05);与先心病窦性心律组相比,风心病窦性心律组胶原含量也明显增加(P<0.05)。3、RT-PCR法检测结果表明心房组织Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原mRNA的表达在先心病窦性心律对照组、风心病窦性心律组、风心病阵发性房颤组、风心病持续性房颤组,表达量逐渐增加。其中Ⅰ型胶原mRNA的表达量各组比较有显著差异性(P<0.05),但Ⅲ型胶原mRNA的表达量在风心各组比较无显著差异性( P > 0.05)。4、在先心病窦性心律对照组、风心病窦性心律组、风心病阵发性房颤组、风心病持续性房颤组,血清AngII水平逐渐增加,各组比较有显著差异性(P<0.05);心房组织中AT1-R在细胞膜和细胞浆均有表达,呈棕色颗粒状,主要表达在心房肌细胞。AT1-R在心房组织中免疫组化检测、mRNA及蛋白水平检测各组比较有降低趋势。免疫组化水平检测各组比较无显著差异性( P > 0.05);mRNA水平风心持续性房颤组与风心窦律组比较有显著差异性(P<0.01);蛋白水平各组比较有显著差异性(P<0.05)。5、在先心病窦性心律对照组、风心病窦性心律组、风心病阵发性房颤组、风心病持续性房颤组,血清TGF-β1水平逐渐增加,各组比较有显著差异性(P<0.05);心房组织中TGF-β1主要表达于心肌细胞胞浆,部分表达于细胞核,呈棕色颗粒状。TGF-β1在心房组织中免疫组化检测、mRNA表达及蛋白水平检测各组比较逐渐增加,有显著差异性(P<0.05)。6、在先心病窦性心律对照组、风心病窦性心律组、风心病阵发性房颤组、风心病持续性房颤组,血清bFGF水平逐渐增加,各组比较有显著差异性(P<0.05);心房组织中bFGF主要表达于心肌细胞胞浆,呈棕色细颗粒状。bFGF在心房组织中免疫组化检测、mRNA表达及蛋白水平检测各组比较逐渐增加,有显著差异性(P<0.05)。结论:1、在风心病窦性心律组、阵发性房颤组、持续性房颤组中,心房组织胶原含量逐渐增加,特别是Ⅰ型胶原,提示房颤的发生和维持与心房纤维化胶原代谢有关,心房纤维化是房颤发生发展过程中重要的组织结构重构。2、血清AngII水平与房颤的发生和维持有重要作用,可能参与心房纤维化胶原代谢;心房组织中AT1-R mRNA表达及蛋白水平与心房纤维化程度有相反趋势,可能存在负反馈机制,值得进一步研究。3、细胞因子TGF-β1和bFGF可能参与心房纤维化胶原代谢,对房颤的发生和维持有重要作用,可能成为房颤抗纤维化治疗的靶点之一。