沈麗娟,陸 曙△,周永華,邢清敏,李 嵐,周春剛

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)無(wú)錫附屬醫(yī)院，江蘇無(wú)錫 214071；2.江蘇省血吸蟲(chóng)病防治研究所/衛(wèi)生部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫 214064)

論著·基礎(chǔ)研究

高遷移率族蛋白1及其炎癥信號(hào)通路在大鼠擴(kuò)張型心肌病中的表達(dá)及意義*

沈麗娟1,陸 曙1△,周永華2,邢清敏1,李 嵐1,周春剛1

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)無(wú)錫附屬醫(yī)院，江蘇無(wú)錫 214071；2.江蘇省血吸蟲(chóng)病防治研究所/衛(wèi)生部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇無(wú)錫 214064)

目的 研究高遷移率族蛋白1(HMGB1)及其炎癥信號(hào)通路[HMGB1-Toll樣受體4(TLR4)/晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)-核因子κB(NF-κB)-細(xì)胞因子]在大鼠擴(kuò)張型心肌病(DCM)中的表達(dá)，并探討其在DCM發(fā)生、發(fā)展中的意義。方法 以SD大鼠構(gòu)建DCM模型，雄性大鼠42只，分為對(duì)照組(20只)和DCM組(22只)。以腹腔注射阿霉素進(jìn)行造模，DCM組腹腔注射阿霉素1.0 mg/kg(生理鹽水稀釋至1 mg/mL)，對(duì)照組腹腔注射等量生理鹽水，1周2次，用藥6周，停藥觀察2周。造模后隨機(jī)抽取2只大鼠行心臟彩超及病理檢查證實(shí)造模是否成功，余大鼠行心臟彩超檢查；留取血標(biāo)本，進(jìn)行血清白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、腦利鈉肽(BNP)、C反應(yīng)蛋白(CRP)水平的測(cè)定；處死大鼠留取左心室心肌組織標(biāo)本，進(jìn)行心肌組織HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB的mRNA表達(dá)測(cè)定；進(jìn)行心肌組織病理及電鏡檢查。結(jié)果 8周后對(duì)照組無(wú)死亡，DCM組死亡4只，其余18只隨機(jī)抽取2只大鼠證實(shí)造模成功。DCM組左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)；左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左心室短軸收縮率(FS)較對(duì)照組明顯下降(P<0.05)。DCM組心肌組織HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA的表達(dá)較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)；HMGB1 mRNA與TLR4 mRNA、RAGE mRNA及NF-κB mRNA呈正相關(guān)(r=0.873，P=0.005；r=0.949，P=0.000；r=0.898，P=0.002)。血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP、BNP水平較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)；HMGB1 mRNA的表達(dá)分別與IL-1、IL-6、TNF-α、CRP水平呈正相關(guān)(r=0.944，P=0.002；r=0.988，P=0.000；r=0.968，P=0.000；r=0.961，P=0.000)。結(jié)論 HMGB1及其炎癥信號(hào)通路(HMGB1-TLR4/RAGE -NF-κB-細(xì)胞因子)在大鼠DCM中呈現(xiàn)高表達(dá)，并與心腔大小及心功能相關(guān)，提示其可能是DCM發(fā)生、發(fā)展的病理生理機(jī)制之一。

心肌病，擴(kuò)張型；高遷移率族蛋白1；信號(hào)通路；TLR4；RAGE；NF-κB；細(xì)胞因子

擴(kuò)張型心肌病(dilated cardiomyopathy，DCM)是一種以一側(cè)或雙側(cè)心腔擴(kuò)大、心臟收縮功能障礙為主要表現(xiàn)的心肌疾病，其臨床表現(xiàn)以心力衰竭、心律失常、血栓事件或猝死為多見(jiàn)[1]。DCM是多種致病因素引起心肌損害的最后結(jié)果，是心力衰竭的第三位原因，也是心臟移植的最常見(jiàn)原因[2]。雖然DCM的發(fā)病機(jī)制未完全明確[3]，但大量研究證實(shí)，炎性反應(yīng)是介導(dǎo)DCM發(fā)生的重要機(jī)制之一[4]，持續(xù)的炎性反應(yīng)是心肌細(xì)胞受損、心肌間質(zhì)纖維化及心臟重構(gòu)、心臟收縮功能降低的主要原因[5]。高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1，HMGB1)是一種典型的核內(nèi)非組蛋白，其可以通過(guò)活化細(xì)胞的主動(dòng)分泌和壞死細(xì)胞的被動(dòng)釋放兩種方式到達(dá)胞外，并參與炎性反應(yīng)，它是一種重要的炎癥介質(zhì)和促炎細(xì)胞因子[6]。研究顯示，HMGB1及炎癥細(xì)胞因子可能參與了DCM的病理生理進(jìn)程[7]。但在DCM中，HMGB1是通過(guò)什么信號(hào)通路發(fā)揮作用的，是通過(guò)直接抑制下游炎癥因子白細(xì)胞介素(IL)-6、C反應(yīng)蛋白(CRP)等發(fā)揮作用，還是通過(guò)對(duì)Toll樣受體(Toll-like receptor 4,TLR4)或者晚期糖基化終產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end product,RAGE)信號(hào)通路的調(diào)節(jié)干預(yù)DCM的發(fā)生、發(fā)展，前期研究也未能闡釋。

本研究擬通過(guò)構(gòu)建大鼠DCM模型來(lái)研究HMGB1及其炎癥信號(hào)通路(HMGB1-TLR4/RAGE-NF-κB-細(xì)胞因子)在大鼠DCM中的表達(dá)，探討其在DCM發(fā)生、發(fā)展中的意義，為后期用相關(guān)特異性抗體或者中草藥延緩甚至逆轉(zhuǎn)心腔擴(kuò)大和心力衰竭的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用42只健康8周齡雄性SD大鼠[北京維通利華公司，合格證：SCXK(京)2012-0001],體質(zhì)量250～280 g。

1.2 儀器設(shè)備 041BR111422Bio-RAD電泳裝置(美國(guó)Bio-RAD公司)；多用脫色搖床SYC-2101(蘇州捷美)；BM450A全自動(dòng)組織包埋機(jī)(常州派斯杰醫(yī)療)；LeicaDMI6000B倒置顯微鏡(北京中儀光科科技發(fā)展有限公司)；LeicaRM2235切片機(jī)(北京中儀光科科技發(fā)展有限公司)；JEM-1010透射電子顯微鏡(日本電子公司)；CURIEMENTOR 3型活度計(jì)(德國(guó)PTW公司)；AS210型電子天平(德國(guó)Sartorius公司)；Philips CX50超聲診斷儀及12 MHz超聲探頭(美國(guó)Philips公司)；Elx-800酶聯(lián)免疫分析儀(美國(guó)BioTek公司)；5417R冰凍高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司)；BCS-1300IIA2生物安全柜(蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)；Thermo902低溫冰柜(美國(guó)Thermo公司)；LightCycler480基因擴(kuò)增儀(美國(guó)BioER公司)。

1.3 材料與試劑 水合氯醛(青島宇龍海藻藥業(yè)有限公司)；ELISA試劑盒(蘇州科創(chuàng)生物技術(shù)有限公司)；蘇木素伊紅染色試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司)；TrizolRNAIsolation(美國(guó)Invitrogen公司)；逆轉(zhuǎn)錄試劑盒[寶生物工程(大連)有限公司]；SYBR?Premix ExTaqTMⅡ試劑盒[寶生物工程(大連)有限公司]；注射用鹽酸多柔比星(ADR)每瓶10 mg(深圳萬(wàn)樂(lè)藥業(yè)有限公司)；氯仿(上海靜融生物科技有限公司)；異丙醇(上海聯(lián)試化工試劑有限公司)；DEPC水(上海申能博彩生物有限公司)。

1.4 方法

1.4.1 造模 大鼠稱(chēng)體質(zhì)量標(biāo)記，分為對(duì)照組(20只)和DCM組(22只)，參照文獻(xiàn)[8]構(gòu)建阿霉素誘導(dǎo)的DCM大鼠模型：阿霉素用生理鹽水稀釋成1 mg/mL，DCM組大鼠腹腔注射阿霉素每次1 mg/kg，對(duì)照組腹腔注射1 mg/kg生理鹽水，每周2次，連續(xù)6周，共12次。每次根據(jù)大鼠體質(zhì)量調(diào)整阿霉素劑量，6周后停藥觀察2周。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察大鼠的體質(zhì)量、一般情況、病死率。造模后隨機(jī)抽取2只大鼠行心臟彩超及病理檢查證實(shí)造模是否成功。

1.4.2 超聲檢查 造模后大鼠行心臟超聲檢測(cè)，以腹腔注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉，麻醉成功后將大鼠胸部朝上固定，左胸部脫毛，放置探頭，獲得滿意的左室長(zhǎng)軸切面、心臟四腔切面和M型超聲心動(dòng)圖，測(cè)量后獲得大鼠左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(left ventricular end systolic diameter,LVESD)、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、短軸縮短率(fraction shortening,FS)等數(shù)據(jù)。

1.4.3 大鼠血液、心肌標(biāo)本的采集 提前禁食12 h，造模前經(jīng)尾靜脈采血，造模后通過(guò)下腔靜脈采血，后處死，摘取心臟，生理鹽水沖洗，濾紙吸干水分，解剖獲得左心室心肌。取一塊-80 ℃保存用于mRNA測(cè)定；取一塊用多聚甲醛固定，用于HE染色；取一塊用戊二醛固定，用于電鏡檢查。

1.4.4 大鼠血清IL-1、IL-6、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、CRP、腦利鈉肽(BNP)檢測(cè) 將血液試管置于離心機(jī)中，于3 000 r/min離心15 min。提取上清液于EP管中，標(biāo)記后于-70 ℃冰箱保存，后統(tǒng)一用按照說(shuō)明書(shū)使用ELISA法測(cè)定表達(dá)水平。

1.4.5 大鼠左室心肌組織勻漿制備與HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA表達(dá) 將50 mg的冷凍心肌組織按照說(shuō)明書(shū)提取總RNA。-80 ℃保存。參考文獻(xiàn)方法[9]采用RT-PCR兩步法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)溶解曲線、2%瓊脂糖凝膠電泳確定產(chǎn)物的準(zhǔn)確性，采用Real time-PCR方法進(jìn)行相對(duì)定量，標(biāo)準(zhǔn)化比值計(jì)算公式采用2-△△CT法[10]。以大鼠β-actin作為內(nèi)參基因，檢驗(yàn)所用引物序列見(jiàn)表1。

2 結(jié) 果

2.1 大鼠一般情況及病死率 8周后對(duì)照組大鼠毛發(fā)有光澤，活動(dòng)度、進(jìn)食如常，體質(zhì)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，無(wú)腹水形成，無(wú)死亡。DCM組大鼠毛發(fā)凌亂，無(wú)光澤，活動(dòng)度差，進(jìn)食量減少，第3周體質(zhì)量開(kāi)始下降，第5周又呈上升趨勢(shì)(考慮與腹水形成有關(guān))。DCM組72.7%(16/22)大鼠腹水形成，18.2%(4/22)大鼠死亡。尸體解剖發(fā)現(xiàn)死亡大鼠肝臟腫大，腹腔中等量至大量腹水。見(jiàn)圖1。

圖1 兩組大鼠體質(zhì)量變化曲線及生存分析圖

2.2 心臟超聲 8周后DCM組大鼠LVEDD、LVESD大于對(duì)照組(P<0.05)，LVEF、FS小于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 兩組心肌組織HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA表達(dá)及相關(guān)性分析 DCM組心肌組織HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA表達(dá)較對(duì)照組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)圖2、3，表3。DCM組心肌組織HMGB1 mRNA表達(dá)分別與TLR4、RAGE、NF-κB mRNA表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.873，P=0.005；r=0.949，P=0.000；r=0.898，P=0.002)，見(jiàn)圖4。

表2 兩組大鼠心臟超聲結(jié)果比較±s)

*:P<0.05,與對(duì)照組比較。

表3 兩組大鼠心肌組織mRNA表達(dá)比較±s)

*:P<0.05,與對(duì)照組比較。

圖2 HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA溶解率

2.4 兩組血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP、BNP水平及相關(guān)性分析 DCM組血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP、BNP水平較對(duì)照組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表4。DCM組心肌組織HMGB1 mRNA表達(dá)分別與血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP水平呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.944，P=0.000;r=0.988，P=0.000;r=0.968，P=0.000;r=0.961，P=0.000)，見(jiàn)圖5。

圖3 HMGB1、TLR4、RAGE、NF-κB mRNA溶解曲線

A:HMGB1與TLR4的關(guān)系；B：HMGB1與RAGE的關(guān)系；C：HMGB1與NF-κB的關(guān)系。

圖4 DCM組心肌組織HMGB1 mRNA與TLR4、RAGE、NF-κB mRNA表達(dá)相關(guān)性分析表4 兩組大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP、BNP水平比較

*:P<0.05,與對(duì)照組比較。

A:HMGB1與TLR4的關(guān)系；B：HMGB1與RAGE的關(guān)系；C:HMGB1與TNF-α的關(guān)系；D：HMGB1與CRP的關(guān)系。

圖5 DCM組心肌組織HMGB1 mRNA與血清IL-1、IL-6、TNF-α、CRP水平相關(guān)性分析

圖6 兩組病理HE染色及電鏡結(jié)果比較

2.5 病理HE染色及電鏡檢查 HE染色：對(duì)照組大鼠心肌纖維無(wú)斷裂，排列整齊，心肌細(xì)胞胞質(zhì)均勻豐富，無(wú)破壞；細(xì)胞排列整齊，無(wú)間質(zhì)纖維化，細(xì)胞間隙正常。DCM組大鼠心肌細(xì)胞變性、壞死，心肌組織受損；心肌細(xì)胞排列紊亂，組織間質(zhì)纖維化，細(xì)胞間隙增寬，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，呈心肌病樣改變。電鏡：對(duì)照組心肌纖維排列整齊，線立體大小均勻，無(wú)腫脹，內(nèi)膜嵴正常。DCM組心肌纖維斷裂，線立體腫脹，空泡變性，內(nèi)膜嵴缺失。見(jiàn)圖6。

3 討 論

DCM是多種致病因素引起心肌損害的最后結(jié)果[2]。雖然DCM的發(fā)病機(jī)制并未完全明確[3]，但主要機(jī)制可能與病毒持續(xù)感染、自身免疫反應(yīng)、基因與遺傳等有關(guān)[4]。大量研究證實(shí)，炎性反應(yīng)是介導(dǎo)DCM發(fā)生的重要機(jī)制[5]，持續(xù)的炎性反應(yīng)是心肌細(xì)胞受損、心肌間質(zhì)纖維化及心臟重構(gòu)、心臟收縮和舒張功能降低的主要原因[6]。

CRP是一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，研究發(fā)現(xiàn)DCM患者的心肌細(xì)胞、心內(nèi)膜內(nèi)皮細(xì)胞和微血管上皮細(xì)胞內(nèi)有CRP和其mRNA的合成和表達(dá)[11]。CRP通過(guò)激活補(bǔ)體系統(tǒng)和誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的趨化導(dǎo)致心肌損傷[12]。在DCM患者中，CRP的升高與炎癥的活動(dòng)相關(guān)，并與心功能不全相關(guān)，可反映DCM的預(yù)后[13]。細(xì)胞因子主要分為兩大類(lèi)：促炎性細(xì)胞因子和抗炎性細(xì)胞因子，IL-1、IL-6、TNF-α為促炎性細(xì)胞因子，IL-1、TNF-α與相應(yīng)受體結(jié)合后，可啟動(dòng)級(jí)聯(lián)機(jī)體免疫及炎性反應(yīng)。研究證實(shí)，DCM患者TNF-α、IL-6、IL-1β等異常增高[14]。TNF-α、IL-6,IL-1β等通過(guò)直接降低心肌收縮力、促進(jìn)心肌細(xì)胞增生肥大、進(jìn)行性凋亡，導(dǎo)致心肌重構(gòu)；其還可以誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，降低心肌細(xì)胞抗氧化能力[15]。

HMGB1是典型的核內(nèi)非組蛋白，可以通過(guò)活化細(xì)胞的主動(dòng)分泌和壞死細(xì)胞的被動(dòng)釋放兩種方式到達(dá)胞外，并介導(dǎo)炎性反應(yīng)，它是一種重要的炎癥介質(zhì)和促炎性細(xì)胞因子[6]，它既是炎癥的早期啟動(dòng)者(壞死細(xì)胞被動(dòng)釋放HMGB1)，又是炎癥晚期的促進(jìn)者(HMGB1從巨噬細(xì)胞的主動(dòng)分泌)[16-17]。胞外HMGB1的受體有兩個(gè)，一個(gè)是RAGE，另一個(gè)是TLR。HMGB1與RAGE或TLR結(jié)合可誘導(dǎo)趨化因子和細(xì)胞因子產(chǎn)生，并參與免疫細(xì)胞成熟、遷移和表面受體表達(dá)。

有研究證實(shí)，HMGB1與 RAGE在細(xì)胞表面結(jié)合可引起 RAGE表達(dá)上調(diào)[18]。HMGB1與RAGE結(jié)合后經(jīng)偶聯(lián)G蛋白，活化Ras/Raf、Rac/cdc42，激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases，MAPK)級(jí)聯(lián)通路，活化MAPK家族中的p38 MAPK、c-Jun N 端激酶(c-Jun N-terminal kinases,JNK)、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK1)，激活下游的NF-κB的轉(zhuǎn)錄[19-20]。NF-κB與靶基因調(diào)控元件中的κB 序列特異性結(jié)合，使含有κB 結(jié)合位點(diǎn)的其他炎癥因子和黏附分子共同轉(zhuǎn)錄，如：TNF-α、IL-1、IL-6、血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)、細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)，誘發(fā)大量炎性因子釋放引起嚴(yán)重的全身性炎性反應(yīng)、多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)[21]，進(jìn)一步導(dǎo)致組織細(xì)胞壞死，刺激免疫細(xì)胞大量釋放HMGB1至胞外，引起正反饋調(diào)節(jié)。有研究發(fā)現(xiàn)，阻斷 HMGB1和RAGE的結(jié)合能抑制MAPK和NF-κB活化及轉(zhuǎn)錄[18]，亦可部分抑制HMGB1誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生[22]。

TLR2/4是HMGB1的另一種受體。TLR廣泛存在于機(jī)體的免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞(如：心肌細(xì)胞)中。通過(guò)髓樣分化蛋白(MyD88)-腫瘤壞死因子受體相關(guān)受體(TRAFs)-I-κB 誘導(dǎo)激酶(IKKs)通路，使 NF-κB 從 NF-κB/I-κB復(fù)合體中活化。另外在TRAFs處與HMGB1-RAGE信號(hào)通路存在重疊交叉，即通過(guò)TRAFs可以激活MEK激酶(MEKKs)，進(jìn)而活化MAPKs和下游的NF-κB[23]。研究顯示，在缺血/再灌注損傷模型中，抑制TLR4可減少其與HMGB1的相互結(jié)合，抑制了下游信號(hào)通路的激活，阻止了組織器官發(fā)生損傷的級(jí)聯(lián)反應(yīng)[24]。

HMGB1可能通過(guò)上述信號(hào)傳導(dǎo)通路引起炎性反應(yīng)、組織修復(fù)再生和心力衰竭[25]。研究證實(shí)，HMGB1在動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死、缺血再灌注損傷、心力衰竭等心血管疾病中高表達(dá)[25]。炎癥在心力衰竭患者中普遍存在，并成為不良預(yù)后的預(yù)測(cè)因子[26]。胞外HMGB1是一種重要的炎癥介質(zhì)和促炎細(xì)胞因子。細(xì)胞水平實(shí)驗(yàn)證實(shí)，若離體心肌細(xì)胞暴露于HMGB1中，其肌原纖維收縮力幾分鐘內(nèi)即能下降70%，提示HMGB1參與了心力衰竭的發(fā)展，加速了心功能的減退[27]。抑制HMGB1表達(dá)后，Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白表達(dá)下降[22]，能抑制心肌纖維化和心室重構(gòu)[23]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小鼠腹腔注射HMGB1，發(fā)現(xiàn)小鼠并沒(méi)有立即表現(xiàn)出心肌的功能障礙，而表現(xiàn)為血循環(huán)中HMGB1水平的升高，循環(huán)HMGB1水平升高可能與隨后的小鼠心肌功能障礙有關(guān)，同時(shí)，通過(guò)腹腔注射HMGB1拮抗劑A-box或HMGB1抑制劑可以緩解這種心肌功能障礙[28]。臨床觀察提示，心力衰竭患者血漿HMGB1水平升高，與心力衰竭的嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可作為心臟終點(diǎn)事件和心臟移植的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。提示HMGB1可能作為一種炎癥介質(zhì)參與了心力衰竭的炎癥過(guò)程[26]。

目前關(guān)于HMGB1與DCM關(guān)系的研究相對(duì)較少，離體實(shí)驗(yàn)顯示，HMGB1的負(fù)性收縮作用與RAGE和TLR4有關(guān)[26]。臨床研究顯示，HMGB1及炎癥細(xì)胞因子(TNF-α、IL-6)可能參與了DCM的病理生理進(jìn)程[6]。但在DCM中HMGB1是通過(guò)與哪個(gè)受體結(jié)合激活下游信號(hào)通路參與DCM發(fā)生、發(fā)展的，目前暫無(wú)研究報(bào)道。

本研究通過(guò)構(gòu)建DCM大鼠模型，觀察HMGB1及其炎癥信號(hào)通路(HMGB1- TLR4/RAGE - NF-κB-細(xì)胞因子)在DCM大鼠心肌組織中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)DCM大鼠心肌組織HMGB1的基因表達(dá)高于對(duì)照組，同時(shí)HMGB1與BNP水平、LVEDD呈正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這與上述研究結(jié)果一致，提示HMGB1參與了DCM的發(fā)生、發(fā)展。本研究還發(fā)現(xiàn)，DCM大鼠心肌組織TLR4、RAGE、NF-κB的基因表達(dá)均高于對(duì)照組，HMGB1分別與TLR4、RAGE、NF-κB呈正相關(guān)關(guān)系，本研究還發(fā)現(xiàn)HMGB1分別與TNF-α、IL-1、IL-6、IL-10、CRP呈正相關(guān)關(guān)系，提示HMGB1參與DCM的病理生理進(jìn)程可能是通過(guò)與TLR4或者RAGE結(jié)合，激活NF-κB的釋放，促使后續(xù)細(xì)胞因子及炎性介質(zhì)的釋放，介導(dǎo)心肌細(xì)胞損傷，最終導(dǎo)致心腔擴(kuò)大，心功能減退。

目前對(duì)HMGB1及其炎癥信號(hào)通路與DCM關(guān)系的研究尚處于起步階段，雖然已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，但仍有很多問(wèn)題有待進(jìn)一步研究，比如各種病原微生物是如何通過(guò)HMGB1信號(hào)通路對(duì)DCM產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)，針對(duì)HMGB1及其炎癥信號(hào)通路的藥物和特異性抑制劑的研發(fā)等。這些問(wèn)題的解決，勢(shì)必為HMGB1在臨床上作為重要靶點(diǎn)提供全新的視野，也將為DCM病因的闡明及其治療開(kāi)創(chuàng)美好的前景。

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Expression and effect of HMGB1 and its inflammatory signaling pathway in ratmodel of DCM*

ShenLijuan1,LuShu1△,ZhouYonghua2,XingQingmin1,LiLan1,ZhouChungang1

(1.WuxiHospitalAffiliatedtoNanjingUniversityofChineseMedicine,Wuxi,Jiangsu214071China;2.JiangsuProvincialInstituteofSchistosomiasisControl/KeyLaboratoryofMinistryofHealth,Wuxi,Jiangsu214064China)

Objective To investigate the expression and effect of high mobility group box 1(HMGB1) and its signaling pathway(HMGB1-RAGE/TLR4-NF-κB-cytokines)in rats with dilatd cardiomyopathy(DCM).Methods The rats were divided into two groups:normal control group (control,n=20) which treated with physiological saline,and DCM group(n=22) which treated with adriamycin(1 mg/kg twice a week)for 6 weeks,and then observed for 2 weeks.Echocardiography was performed at the end of the study.Plasma IL-1,IL-6,TNF-α level were measured by the flow cytometry.The CRP,BNP concentrations were measured by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA).The expression of HMGB1 mRNA,TLR4 mRNA,RAGE mRNA,NF-κB mRNA were measured by real-time PCR.Results There were four rats dead in the DCM group;two rats were randomly selected from the DCM group to certified modeled successfully by echocardiography and pathological examination.Left ventricular end-diastolic diameter(LVEDD) and left ventricular end systolic diameter (LVESD) in DCM group were significantly higher than those in the normal control group(P<0.05);left ventricular ejection fraction (LVEF),left ventricular short axis contractility(FS) in DCM group was significantly lower than that in normal control group(P<0.05).The expression of HMGB1 mRNA,TLR4 mRNA,RAGE mRNA and NF-κB mRNA in myocardial tissue were significantly increased in DCM group than in the normal control saline group (P<0.05),The expression of HMGB1 mRNA were positively correlated with TLR4 mRNA,RAGE mRNA and NF-κB mRNA(r=0.873,P=0.005;r=0.949;P=0.000;r=0.898，P=0.002).The serum levels of IL-1,IL-6,TNF-α and CRP were significantly higher in DCM group.The expression of HMGB1 mRNA in myocardial tissue was positively correlated with IL-1,IL-6,TNF- α and CRP(r=0.944,P=0.002;r=0.988,P=0.000;r=0.968,P=0.000;r=0.961，P=0.000).Conclusion HMGB1 and it′s inflammation signaling pathway (HMGB1-TLR4/RAGE-NF-κB-cytokines) were highly expressed in dilated cardiomyopathy,and have relationship with left ventricular diameter and cardiac function,they may be involved in the development of DCM.

cardiomyopathy,dilated；high mobility group box 1；signaling pathway；RAGE；TLR4-；NF-κB；cytokines

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.11.005

無(wú)錫市醫(yī)管中心科研面上項(xiàng)目(YGZXM14047)。 作者簡(jiǎn)介：沈麗娟(1981-)，主治醫(yī)師，博士，主要從事心血管疾病研究。△

E-mail:panda55007@163.com。

R542.2

A

1671-8348(2017)11-1457-06

2016-10-19

2016-12-25)