细胞因子信号转导负调控因子-1和白细胞介素-6在慢性房颤患者心房组织中的作用

桑　翠　王　朋　王天策　费　瑜

(吉林大学第二医院心内科，吉林　长春　130041)



细胞因子信号转导负调控因子-1和白细胞介素-6在慢性房颤患者心房组织中的作用

桑翠王朋1王天策2费瑜

(吉林大学第二医院心内科，吉林长春130041)

〔摘要〕目的探讨慢性房颤(AF)患者心房组织中细胞因子信号转导负调控因子(SOCS)-1和白细胞介素(IL)-6水平的变化。方法依据《赫尔辛基宣言》精神将20例心外科手术患者分成AF组和窦性心律(SR)组，AF组10例，男5例，女5例，平均年龄(52.1±10.05)岁，AF持续时间大于6个月；SR组10例，男4例，女6例，平均年龄(41.2±18.75)岁。两组均无其他心律失常病史。在心脏停搏前取右心耳100 mg，一部分用Masson染色法观察形态变化，其余部分放入-70℃冰箱保存备用。IL-6水平用ELISA法测定，SOCS-1蛋白及mRNA表达用免疫印迹及RT-PCR法检测。心脏彩超检测左前降支(LAD)。结果AF组心肌细胞排列明显不规则，心肌间质内有明显的胶原纤维和结缔组织增生，并将心肌肌束分隔；AF组心房组织中IL-6水平及LAD明显高于SR组(P<0.05)；且IL-6水平与LAD呈正相关(r=0.94，P<0.05)；AF组心房组织中SOCS-1蛋白及SOCS-1 mRNA的含量表达明显高于SR组(P<0.05)。结论IL-6和SOCS-1共同参与AF的病理过程，它们相互影响，相互作用使得AF得以维持。

〔关键词〕细胞因子信号转导负调控因子-1；白细胞介素-6

研究表明，炎症与炎症因子是房颤(AF)发生发展的主要因素。白细胞介素(IL)-6是在AF中的作用已得到共识〔1～3〕。细胞因子信号转导负调控因子(SOCS)-1是由炎症因子激活JAK/STAT通路产生的一种炎症因子，它反过来通过抑制该通路对炎症反应有负调控作用，然而，目前有关AF心房组织中IL-6水平的变化报道较少，而SOCS-1与AF和IL-6的关系所知甚少。本文旨在进一步揭示炎症因子与AF的关系。

1材料与方法

1.1对象依据《赫尔辛基宣言》精神将20例心外科手术患者分成AF组和窦性心律(SR)组。AF组10例，男5例，女5例，平均年龄(52.1±10.05)岁，AF持续时间大于6个月。SR组10例，男4例，女6例，平均年龄(41.2±18.75)岁。两组均无其他心律失常病史。入选患者均行心电图、胸片、心彩及有关实验室检查，并除外糖尿病、感染性疾病、免疫结缔组织性疾病、严重的肝肾功能不全等。术前停用抗血小板和调脂药物(大于5个半衰期)。两组在手术疾病种类和心功能等一般资料方面具有可比性。

1.2试剂与方法实验试剂：SOCS-1上游引物：5′-CAC GCACTTCCGCACATTCC-3′，下游引物：5′-TCCAGCAGCTCGAAGA GGCA-3′，扩增片段大小为280 bp；GAPDH上游引物：5′-CTGCACCACCAACTGCTTAG-3′，下游引物：5′-TGAAG TCAGAGGAGACCACC-3′，扩增片段长度为407 bp，由生工生物工程(上海)有限公司合成。人IL-6酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒(北京邦定泰克生物技术有限公司)。SOCS-1抗体和羊抗兔二抗 (宜百康生物科技有限公司)。实验方法：在心脏停搏前取右心耳100 mg，去除多余组织，一部分用Masson染色法观察形态变化，其余部分放入-70℃冰箱保存备用。IL-6水平用ELISA法测定，SOCS-1蛋白及mRNA表达用免疫印迹及RT-PCR法检测。心脏彩超检测左前降支(LAD)。

1.3统计学方法采用SPPS13.0软件行t检验和直线相关分析。

2结果

2.1慢性AF患者心房组织形态学改变SR组心肌细胞排列相对整齐，在心肌间质有少量胶原纤维。AF组心肌细胞排列明显不规则，心肌间质内有明显的胶原纤维和结缔组织增生，并将心肌肌束分隔。见图1。

图1　慢性AF患者心房组织形态学改变(×100)

2.2两组心房组织中IL-6水平和LAD的变化AF组心房组织中IL-6水平〔(6.59±1.37)ng/L〕明显高于SR组〔(4.83±0.93)ng/L〕(P<0.05)；AF组LAD〔(41.3±5.19)mm 〕明显高于SR组〔(27.5±3.60)mm 〕(P<0.05)。AF患者心房组织中IL-6的水平与LAD呈正相关(r=0.94，P<0.05)。

2.3两组心房组织中SOCS-1蛋白及基因的表达AF组心房组织中SOCS-1蛋白(1.43±0.04)及SOCS-1 mRNA(1.33±0.09)的含量表达明显高于SR组(0.96±0.01)、(1.00±0.01)(P<0.05)。见图2。

图2　两组心房组织中SOCS-1蛋白及基因的表达

3讨论

心房结构重构是慢性AF发生及维持的基础，其形态学表现心房肌纤维排列紊乱，线粒体数量及体积增加，细胞核扩大，肌浆网明显异常。临床上表现为心房扩大。目前多数学者认为炎症是导致心房结构重构的主要原因。IL-6是由多种细胞产生的炎症细胞因子，它是炎症急性期和慢性期的标志物。牧骑等〔1〕对阵发性AF、持续性AF和永久性AF患者血清IL-6水平进行检测，结果发现AF患者血清IL-6浓度逐级增加；张庆文等〔2〕观察到老年非瓣膜心脏病合并AF各组LAD和IL-6水平明显升高，持续AF组明显高于阵发性AF组，IL-6与LAD呈正相关。冯刚〔3〕发现风心病并发AF患者心房组织中IL-6浓度明显升高，观察组复律前与复律后24 h和2 w的IL-6浓度虽无显著差异，但它们仍高于对照组。这些实验说明IL-6参与了AF患者心房结构重构。本试验结果与文献报道大致相符，进一步证实炎症与AF病理过程有关。

IL-6可能通过以下环节引起AF心房重构：①IL-6通过激活补体经典途径，加重心脏局部炎症反应，损伤心肌细胞，促进纤维结缔组织增生；②IL-6还可激活基质金属蛋白酶(MMP)-2，而MMPs可引起心肌胶原纤维增多，排列紊乱，导致心房纤维化。

SOCS是JAK/STAT途径中的一种调节因子，当细胞炎症因子 (如TNF-α、IL-23、IL-1、IL-6等)诱导JAK/STAT途径时，SOCS也被快速诱导产生，新合成的SOCS首先通过其SH2结构域与JAKs结合，进而抑制了激酶活性；其次通过与胞质区细胞因子受体的磷酸化 Tyr 位点结合，使得STAT 募集有关的细胞因子受体受阻；再次通过介导信号蛋白依赖蛋白酶体降解，最终阻断已被激活的JAK/STAT途径。有学者发现，SOCS-1及SOCS-3基因和蛋白在缺血再灌注后和冠心病患者外周血单个核细胞中有明显表达〔4，5〕。还有学者发现，不稳定型心绞痛介入术后SOCS-1、SOCS mRNA表达和炎症因子(TNF-α、hs-CRP等)水平较术前明显升高，强化剂量阿托伐他汀可以通过对以上指标水平的调节，从而减轻介入术后心肌的炎症反应〔6〕。这些实验说明SOCS-1表达增加不仅提示它与炎症疾病密切相关，而且还提示机体有对抗炎症反应的过程。本实验提示AF的病理过程与SOCS-1有关。以往研究表明，AF患者有促炎细胞因子(如IL-1、IL-6、IL-17等)的表达，SOCS-1表达上调不仅可通过激活负向调控JAK/STAT信号通路，抑制炎症反应〔7，8〕，而且还可减少MMPs、TIMPs和黏附分子的表达，抑制纤维化的形成〔9，10〕，进而对AF的发生发展起到保护作用。总之，IL-6和SOCS-1共同参与AF的病理过程，它们相互影响，相互作用使得AF得以维持。至于两者相互作用导致AF更确切机制还有待于进一步研究。

4参考文献

1牧骑，董彦文.炎症因子与心房颤动关系的研究〔J〕.内蒙古医学杂志，2015；47(10)：1175-6.

2张庆文，苗懿德，苏琳，等.老年非瓣膜性心脏病并房颤患者血清炎性因子水平的研究〔J〕.中国现代医学杂志，2014；24(7)：61-3.

3冯刚.风湿性心瓣膜病并发心房颤动患者心房组织中炎症因子水平及相关性研究〔J〕.岭南心血管病杂志，2015；21(6)：781-4.

4郭唐猛，杨群芳，刘承云，等.大鼠心肌缺血再灌注损伤SOCS-1/3 mRNA的表达和意义〔J〕.医学研究杂志，2011；40(4)：89-92.

5向水，董念国，刘金平，等.SOCS1/SOCS3在冠心病患者外周血单个核细胞中的表达及意义〔J〕.华中科技大学学报(医学版)，2012；41(2)：152-5.

6孙 勇，韩晓峰，王健.强化剂量阿托伐他汀对不稳定型心绞痛患者介入治疗术后心肌炎症反应的影响〔J〕.现代药物与临床，2014；29(4)：1125-8.

7 Recio C，Oguiza A，Mallavia B，etal.Gene delivery of suppressors of cytokine signaling (SOCS) inhibits inflammation and atherosclerosis development in mice〔J〕.Basic Res Cardiol，2015；110(2)：8.

8Bourdonnay E，Zaslona Z，Penke LR，etal.Transcellular delivery of vesicular SOCS proteins from macrophages to epithelial cells blunts inflammatory signaling〔J〕.J Exp Med，2015；212(5)：729-42.

9Zhang Q，Guo Y，Dong R，etal.Suppressor of cytokine signaling 1-modulated metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinase in pulmonary fibrosis〔J〕.Mol Med Rep，2015；12(3)：3855-61.

10Qin L，Huang Q，Zhang H，etal.SOCS1 prevents graft arteriosclerosis by preserving endothelial cell function〔J〕.J Am Coll Cardiol，2014；63(1)：21-9.

〔2015-06-10修回〕

(编辑李相军/滕欣航)

通讯作者：费瑜(1963-),男,硕士生导师，主任医师，博士，主要从事心血管疾病与炎症关系的研究。

〔中图分类号〕R541.4

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)13-3189-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.13.045

1长春市中心医院ICU科2吉林大学第二医院心外科

第一作者：桑翠(1991-)，女，在读硕士，主要从事心血管疾病与炎症关系的研究。