心房颤动患者血清中CTGF、bFGF、HGF和TGF-β1/Smads信号通路的表达及意义

陈 铭，朱 莉，刘 玲，王如珠，朱俊国，林 杰

(泰州市人民医院，江苏 泰州225300)

心房颤动(AF)是心血管类疾病的常见并发症，近年来随着全球人口老龄化，AF的发病率呈逐年上升趋势，严重影响患者的生存率及生活质量[1-2]。AF的发病机制尚不十分清楚，它受血流动力学、内皮损伤、凝血系统、纤溶系统及炎性因子等多因素作用[3-5]。目前研究最为广泛的是患者心房纤维化导致心房重构引发心房颤动[6-7]。本文通过检测与心房纤维化密切相关的结缔组织生长因子(CTGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、肝细胞生长因子(HGF)及转化生长因子β1(TGF-β1)/Smads信号通路，探寻诱发心房颤动的发生机制，为临床早期预防和治疗提供指导。

1 资料与方法

1.1 临床资料选择我院2017年12月至2019年4月住院的心房颤动患者120例作为实验组，其中男性52例(平均年龄63.2±4.8岁)、女性68例(平均年龄65.8±6.2岁)，发病时间在1个月以内；同期选择在本院体检的120例健康人作为对照组，其中男性61例(平均年龄61.6±5.2岁)、女性59例(平均年龄59.7±3.6岁)。两组均排除心脏器质性损伤、肿瘤、可逆性房颤、肝肾功能不全及重症炎症，所有受试者均对实验研究知情且自愿签署知情同意书。两组受试者一般资料年龄、性别比较无差异均具有可比性(P>0.05)。

1.2 方法两组受试者均清晨空腹采集肘静脉血5 ml，静置15 min后3 000 rpm离心10 min，收集血清液氮中保存待测。抗人结缔组织生长因子(CTGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、肝细胞生长因子(HGF)及转化生长因子β1(TGF-β1)/Smads信号通路酶联免疫试剂盒均由北京鼎国生物有限公司提供；实时荧光定量所需试剂Trizol裂解液、反转录试剂盒、实时荧光定量试剂盒购于Invitrogen公司；CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads及GAPDH内参引物购于上海生物工程有限公司(引物序列见表1)。仪器设备主要有酶标仪Epoch(美国)、 7500/7500Fast Real-timeQuantitative PCR检测系统(美国)。

表1 引物序列

两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads的蛋白含量采用双抗体夹心法，严格遵循试剂盒操作步骤。两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF、TGF-β1/Smads的mRNA表达水平检测采用实时荧光定量法，首先Trizol试剂提取总RNA，采用分光光度计测定RNA的纯度和浓度；然后取1 μg总RNA，采用反转录试剂盒将RNA逆转录成cDNA；最后以DNA为模板使用实时荧光定量试剂盒，采用7500/7500Fast Real-timeQuantitative PCR检测系统检测mRNA表达水平；用2-△△Ct法计算相对表达量。

2 结果

2.1 两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF蛋白含量水平的比较与对照组比较，实验组患者血清中CTGF、bFGF的蛋白含量水平明显升高，HGF的蛋白含量水平明显降低，两组间比较差异显著具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF蛋白含量水平的比较

1)与对照组比较，P<0.05。

2.2 两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF的mRNA表达水平的比较与对照组比较，实验组患者血清中CTGF、bFGF的mRNA表达水平明显升高，HGF的mRNA表达水平明显降低，两组间比较差异显著具有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组受试者血清中CTGF、bFGF、HGF的mRNA表达水平的比较

2.3 两组受试者血清中TGF-β1/Smads信号通路表达水平的比较与对照组比较，实验组患者血清中TGF-β1、Smad2、Smad3的蛋白含量及mRNA表达水平均明显升高，两组间比较差异显著具有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 两组受试者血清中TGF-β1/Smads信号通路表达水平的比较

3 讨论

近年来有研究表明心房颤动的发生率与年龄呈正相关，心房颤动显著增加了老年人的致死和致残率[8]。房颤引发血栓、脑卒中及心力衰竭严重影响患者的的生存质量及预后[9]。房颤的发病机制主要涉及房颤发生的基质、触发机制、房颤发生的相关调节因子及心房重构等，其中以心房重构及相关调节因子的研究较为多见[10]。

心肌纤维化导致心房重构是心房颤动的病因之一，研究心肌纤维化发生机制是有效干预房颤发生的关键[11]。以往研究发现心房重构的效应细胞是心肌成纤维细胞(CFs)，是心脏骨架的重要组成部分，当心脏受到病理性刺激时CFs开始增殖进而分化为肌成纤维细胞，然后分泌细胞外基质，细胞外基质代谢失衡促进心肌组织纤维化，从而引发心房重构导致心房颤动[12]。TGF-β/Smads信号通路是各种原因导致心肌纤维化的共同信号通路，TGF-β家族有六种亚型，其中TGF-β1是目前公认的最强的致纤维化因子，对细胞外基质的沉积具有强烈的促进作用。TGF-β1的下游激活因子是Smad2和Smad3[13]。在某些病理状态下，TGF-β1/Smads 信号通路被激活，进而调控CFs增殖，促进其分化为肌纤维细胞，分泌大量的细胞外基质，沉积在细胞周围，造成心房组织纤维化，最终导致心房重构[14]。本研究结果显示，心房颤动患者血清中TGF-β1、Smad2和Smad3的蛋白含量及mRNA表达水平显著升高，与健康对照组相比具有统计学意义(P<0.05)，提示患者体内TGFβ信号被激活可能与其房颤的发生密切相关。

CFs的增殖及胶原蛋白合成受到许多细胞因子调控，主要包括CTGF、bFGF、HGF等。其中CTGF和bFGF是促进纤维化发生的细胞因子，两者通过促进CFs分裂增殖，转型为分泌合成胶原能力旺盛的肌成纤维细胞[15]，分泌大量心肌胶原蛋白沉积于心房间质导致心肌间质纤维化[16]。 而HGF是目前唯一抑制纤维化发生的细胞因子[17]，可促进间质细胞分泌肝素结合糖蛋白，抑制肌成纤维细胞的合成和活化，从而抑制心肌胶原蛋白的合成[18]。本研究结果显示，心房颤动患者血清中CTGF和bFGF的蛋白含量及mRNA表达水平与正常对照组相比显著升高(P<0.05)、HGF的蛋白含量及mRNA表达水平显著减低(P<0.05)。此结果提示，患者房颤的发生可能与促进心肌间质纤维化的CTGF和bFGF的表达升高，而抑制心肌纤维化的HGF的表达降低有关。

综上所述，本研究结果提示，CTGF、bFGF、HGF细胞因子及TGF-β/Smads信号通路可能参与了心肌纤维化的发生发展，进而导致心房重构进而引发心房颤动，且在心房颤动早期就出现明显的改变，因此深入研究CTGF、bFGF、HGF细胞因子和TGF-β/Smads信号通路有助于揭示和探寻诱发心肌纤维化及心房颤动的血清学标记物，为临床早期预防和治疗提供实验依据、指导意义及新靶点。