陜西省人民醫(yī)院急診內科(西安710068) 陳新軍 劉潔琳 溫紹君
基質金屬蛋白酶(MMPs)是一類鋅離子依賴性蛋白水解酶,可降解心肌細胞外基質(ECM),為心力衰竭的發(fā)展提供必要條件?;|金屬蛋白酶-2(MMP-2),基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)又稱膠原酶,作用底物為細胞外基質的主要成分Ⅳ型膠原纖維組織,因此在心力衰竭過程中起著重要作用[1]。我們利用明膠酶譜分析法測定了缺血性心臟病行冠脈搭橋術(CABG)患者,血漿 MMP-2,MMP-9的相對活性,并對膠原酶的活性表達水平和不同等級的心臟功能進行分析,旨在探討其在心力衰竭的心臟分子標記物中的臨床意義。
1 一般資料 隨機選取缺血性心臟病患者247例為觀察組,男129例,女118例,平均年齡55.1±6.9歲。排除標準:合并有糖尿病,缺血性腦病和嚴重炎癥,結核病以及腫瘤的患者。心功能分級(NYHA):Ⅰ級49例,Ⅱ級86例,Ⅲ級75例,Ⅳ級37例。同期選取健康體檢的心臟功能正常的健康人群214例作為對照組,男108例,女106例,平均年齡54.9±6.3歲。兩組一般資料比較無統計學意義。
2 方 法 觀察組患者術前抽取靜脈血4 ml,對照組查體時抽取靜脈血4 ml。置入肝素化的試管,在4℃,3000 r/min的轉速下離心15 min,分離上清血漿,分裝于Eff endorf管中并保存在-80℃冰箱中。電泳前取血漿樣品4μl與Tris緩沖液16μl和等體積的上樣緩沖液混勻。血漿樣品蛋白定量采用Bradf or d法[2]。使用明膠酶譜試劑盒(普利萊基因技術有限公司),以酶譜法[3]測定基質金屬蛋白酶的含量。制備含1 mg/ml明膠的10%聚丙烯酰胺凝膠(PAGE)。取5μl上樣進行SDS-PAGE電泳,加樣后于120 V直流電下電泳,到分離膠后,恒定電壓160 V電泳直到溴酚藍染料到達凝膠底部。
3 統計學方法 使用SPSS12.0軟件進行數據處理,所有數據以表示,兩組比較采用單因素方差分析,不同心功能分級的患者的MMPs酶活性與心臟功能等級的相關性分析采用Spear man相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。
1 兩組MMP2和MMP9活性表達的比較 觀察組透明帶的亮度較對照組高,條帶面積較對照組大。與對照組比較,觀察組MMP2,MMP9升高,差異有統計學意義(P<0.01)。觀察組嚴重心力衰竭患者(NYHAⅢ、Ⅳ級)和對照組血漿酶譜在92k D和72k D處有兩條透明帶,觀察組透明帶的亮度較對照組高,條帶面積較對照組大。
2 不同心功能分級患者MMP2和MMP9活性表達的比較 觀察組中嚴重心力衰竭患者(NYHAⅢ、Ⅳ級)的血漿MMP-2,9的表達水平和對照 MMP-2,9表達水平存在顯著差異(P<0.05),見附表。
附表 不同心臟功能分級之間MMPs活性表達水平
3 心功能分級患者MMP2和MMP9活性表達的相關性分析 以Spear man相關對不同心功能分級患者MMP2和MMP9活性表達進行相關性分析,結果血漿MMP2和MMP9活性與NYHA心功能分級顯著相關(P<0.05)。
本研究發(fā)現重度心衰者MMP-2與MMP-9的活性表達水平顯著高于對照組(P<0.05),表明 MMP-2和MMP-9與心力衰竭的發(fā)生發(fā)展顯著相關;這對于心力衰竭的預測與診斷有一定的意義,亦與Kelly等[4]的研究結論一致。目前認為心肌細胞外基質的變化是心力衰竭時心肌重構的重要原因,主要是心肌膠原結構和含量的變化,前者在心肌重構的作用更為重要。在心衰的人體和動物實驗研究中均報道左室心肌膠原纖維網的結構變化會影響到左心室?guī)缀涡螤睿?]。研究發(fā)現,大鼠心肌梗死后,左心室非梗死區(qū)Ⅰ、Ⅲ型膠原的mRNA表達較對照組分別高2.6、2.1倍,而心肌梗死區(qū)則更為明顯;膠原成分的變化使原來對心肌穩(wěn)定性起關鍵作用的Ⅰ型膠原被交叉連接差的膠原所替代,導致膠原限制心肌細胞的過度拉長的作用喪失,引起心肌細胞拉長、室壁變薄、心室擴大,最終引起左室泵功能下降[4]。
冠狀動脈狹窄或者阻塞引起的缺血性心臟?。ǔ思毙孕牧λソ咄猓┰诎l(fā)展到心功能不全和衰竭前常經歷復雜的心肌實質細胞和間質ECM的改建。例如,心肌梗死后在非梗塞區(qū)由于進行性的ECM增加,尤其是Ⅰ型膠原大量沉積和Ⅰ/Ⅲ型膠原比列升高,使非梗塞區(qū)心肌僵硬度增高而順應性降低從而引起心臟舒張功能不全或衰竭[6]。但另一方面,細胞外基質在梗塞區(qū)的變化則不同,在心功能失代償時,由于MMP1和MMP2激活而TI MP水平下調,使梗塞區(qū)ECM降解增加,室壁變薄和擴張。這些變化可以減弱心臟收縮功能從而加速CHF的發(fā)生和發(fā)展[2]。
本研究中,我們觀察到隨著NY HA心功能分級的惡化,患者血漿 MMP-2、MMP-9活性顯著升高,并且明顯高于心臟功能正常者,提示 MMP-2、MMP-9與心功能NYHA分級密切相關;有可能作為推測心力衰竭進展及預后的心臟分子標志物。
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