心房顫動患者血清中CTGF、bFGF、HGF和TGF-β1/Smads信號通路的表達及意義

陳 銘，朱 莉，劉 玲，王如珠，朱俊國，林 杰

(泰州市人民醫(yī)院，江蘇 泰州225300)

心房顫動(AF)是心血管類疾病的常見并發(fā)癥，近年來隨著全球人口老齡化，AF的發(fā)病率呈逐年上升趨勢，嚴(yán)重影響患者的生存率及生活質(zhì)量[1-2]。AF的發(fā)病機制尚不十分清楚，它受血流動力學(xué)、內(nèi)皮損傷、凝血系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)及炎性因子等多因素作用[3-5]。目前研究最為廣泛的是患者心房纖維化導(dǎo)致心房重構(gòu)引發(fā)心房顫動[6-7]。本文通過檢測與心房纖維化密切相關(guān)的結(jié)締組織生長因子(CTGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)及轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)/Smads信號通路，探尋誘發(fā)心房顫動的發(fā)生機制，為臨床早期預(yù)防和治療提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選擇我院2017年12月至2019年4月住院的心房顫動患者120例作為實驗組，其中男性52例(平均年齡63.2±4.8歲)、女性68例(平均年齡65.8±6.2歲)，發(fā)病時間在1個月以內(nèi)；同期選擇在本院體檢的120例健康人作為對照組，其中男性61例(平均年齡61.6±5.2歲)、女性59例(平均年齡59.7±3.6歲)。兩組均排除心臟器質(zhì)性損傷、腫瘤、可逆性房顫、肝腎功能不全及重癥炎癥，所有受試者均對實驗研究知情且自愿簽署知情同意書。兩組受試者一般資料年齡、性別比較無差異均具有可比性(P>0.05)。

1.2 方法兩組受試者均清晨空腹采集肘靜脈血5 ml，靜置15 min后3 000 rpm離心10 min，收集血清液氮中保存待測。抗人結(jié)締組織生長因子(CTGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)、肝細(xì)胞生長因子(HGF)及轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)/Smads信號通路酶聯(lián)免疫試劑盒均由北京鼎國生物有限公司提供；實時熒光定量所需試劑Trizol裂解液、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、實時熒光定量試劑盒購于Invitrogen公司；CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads及GAPDH內(nèi)參引物購于上海生物工程有限公司(引物序列見表1)。儀器設(shè)備主要有酶標(biāo)儀Epoch(美國)、 7500/7500Fast Real-timeQuantitative PCR檢測系統(tǒng)(美國)。

表1 引物序列

兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads的蛋白含量采用雙抗體夾心法，嚴(yán)格遵循試劑盒操作步驟。兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads的mRNA表達水平檢測采用實時熒光定量法，首先Trizol試劑提取總RNA，采用分光光度計測定RNA的純度和濃度；然后取1 μg總RNA，采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA；最后以DNA為模板使用實時熒光定量試劑盒，采用7500/7500Fast Real-timeQuantitative PCR檢測系統(tǒng)檢測mRNA表達水平；用2-△△Ct法計算相對表達量。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF蛋白含量水平的比較與對照組比較，實驗組患者血清中CTGF、bFGF的蛋白含量水平明顯升高，HGF的蛋白含量水平明顯降低，兩組間比較差異顯著具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF蛋白含量水平的比較

1)與對照組比較，P<0.05。

2.2 兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF的mRNA表達水平的比較與對照組比較，實驗組患者血清中CTGF、bFGF的mRNA表達水平明顯升高，HGF的mRNA表達水平明顯降低，兩組間比較差異顯著具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 兩組受試者血清中CTGF、bFGF、HGF的mRNA表達水平的比較

2.3 兩組受試者血清中TGF-β1/Smads信號通路表達水平的比較與對照組比較，實驗組患者血清中TGF-β1、Smad2、Smad3的蛋白含量及mRNA表達水平均明顯升高，兩組間比較差異顯著具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表4 兩組受試者血清中TGF-β1/Smads信號通路表達水平的比較

3 討論

近年來有研究表明心房顫動的發(fā)生率與年齡呈正相關(guān)，心房顫動顯著增加了老年人的致死和致殘率[8]。房顫引發(fā)血栓、腦卒中及心力衰竭嚴(yán)重影響患者的的生存質(zhì)量及預(yù)后[9]。房顫的發(fā)病機制主要涉及房顫發(fā)生的基質(zhì)、觸發(fā)機制、房顫發(fā)生的相關(guān)調(diào)節(jié)因子及心房重構(gòu)等，其中以心房重構(gòu)及相關(guān)調(diào)節(jié)因子的研究較為多見[10]。

心肌纖維化導(dǎo)致心房重構(gòu)是心房顫動的病因之一，研究心肌纖維化發(fā)生機制是有效干預(yù)房顫發(fā)生的關(guān)鍵[11]。以往研究發(fā)現(xiàn)心房重構(gòu)的效應(yīng)細(xì)胞是心肌成纖維細(xì)胞(CFs)，是心臟骨架的重要組成部分，當(dāng)心臟受到病理性刺激時CFs開始增殖進而分化為肌成纖維細(xì)胞，然后分泌細(xì)胞外基質(zhì)，細(xì)胞外基質(zhì)代謝失衡促進心肌組織纖維化，從而引發(fā)心房重構(gòu)導(dǎo)致心房顫動[12]。TGF-β/Smads信號通路是各種原因?qū)е滦募±w維化的共同信號通路，TGF-β家族有六種亞型，其中TGF-β1是目前公認(rèn)的最強的致纖維化因子，對細(xì)胞外基質(zhì)的沉積具有強烈的促進作用。TGF-β1的下游激活因子是Smad2和Smad3[13]。在某些病理狀態(tài)下，TGF-β1/Smads 信號通路被激活，進而調(diào)控CFs增殖，促進其分化為肌纖維細(xì)胞，分泌大量的細(xì)胞外基質(zhì)，沉積在細(xì)胞周圍，造成心房組織纖維化，最終導(dǎo)致心房重構(gòu)[14]。本研究結(jié)果顯示，心房顫動患者血清中TGF-β1、Smad2和Smad3的蛋白含量及mRNA表達水平顯著升高，與健康對照組相比具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示患者體內(nèi)TGFβ信號被激活可能與其房顫的發(fā)生密切相關(guān)。

CFs的增殖及膠原蛋白合成受到許多細(xì)胞因子調(diào)控，主要包括CTGF、bFGF、HGF等。其中CTGF和bFGF是促進纖維化發(fā)生的細(xì)胞因子，兩者通過促進CFs分裂增殖，轉(zhuǎn)型為分泌合成膠原能力旺盛的肌成纖維細(xì)胞[15]，分泌大量心肌膠原蛋白沉積于心房間質(zhì)導(dǎo)致心肌間質(zhì)纖維化[16]。 而HGF是目前唯一抑制纖維化發(fā)生的細(xì)胞因子[17]，可促進間質(zhì)細(xì)胞分泌肝素結(jié)合糖蛋白，抑制肌成纖維細(xì)胞的合成和活化，從而抑制心肌膠原蛋白的合成[18]。本研究結(jié)果顯示，心房顫動患者血清中CTGF和bFGF的蛋白含量及mRNA表達水平與正常對照組相比顯著升高(P<0.05)、HGF的蛋白含量及mRNA表達水平顯著減低(P<0.05)。此結(jié)果提示，患者房顫的發(fā)生可能與促進心肌間質(zhì)纖維化的CTGF和bFGF的表達升高，而抑制心肌纖維化的HGF的表達降低有關(guān)。

綜上所述，本研究結(jié)果提示，CTGF、bFGF、HGF細(xì)胞因子及TGF-β/Smads信號通路可能參與了心肌纖維化的發(fā)生發(fā)展，進而導(dǎo)致心房重構(gòu)進而引發(fā)心房顫動，且在心房顫動早期就出現(xiàn)明顯的改變，因此深入研究CTGF、bFGF、HGF細(xì)胞因子和TGF-β/Smads信號通路有助于揭示和探尋誘發(fā)心肌纖維化及心房顫動的血清學(xué)標(biāo)記物，為臨床早期預(yù)防和治療提供實驗依據(jù)、指導(dǎo)意義及新靶點。