主动脉夹层病人PDLIM3基因的表达差异及临床意义

陈林 魏翔 蒋丁胜 陈军

主动脉夹层(aortic dissection，AD)是一种严重威胁人类健康的主动脉疾病，年发病约为每10万人3～4例[1]。随着诊疗技术的提升，AD的在院死亡率明显下降，但其死亡率仍然较高，且目前并无切实可行的保守治疗方案[2-3]。因此，进一步阐明其发病机制具有重要的理论及临床意义。目前的研究显示，血管平滑肌细胞的凋亡以及表型转化、细胞外基质退行性变、血管弹性纤维的减少及断裂等是导致夹层主动脉中层改变的主要机制[4-6]。PDZ 和LIM domain 3(PDLIM3)基因编码PDZ和LIM结构域蛋白3(PDLIM3)，属于肌动蛋白相关LIM蛋白(ALP)家族成员[7]，与心肌病和骨骼肌病的发生密切相关[7-8]，但目前尚无相关研究报道PDLIM3与主动脉夹层之间的关系。因此，本研究旨在阐明PDLIM3在主动脉夹层病人主动脉壁中的表达情况，并探讨其与主动脉直径的相关性。

对象与方法

一、对象

2017年1月～2018年12月在我院行主动脉置换手术治疗的Stanford A型主动脉夹层病人34例(夹层组)，心脏移植受体主动脉22例(对照组)。纳入标准：术前行主动脉增强CT血管造影(CTA)确诊为A型主动脉夹层。排除标准：合并有马凡综合征、创伤性主动脉夹层、动脉炎、肿瘤、免疫系统疾病、艾滋病、梅毒等高传染性疾病等。对照组为终末期心脏病心脏移植受体。所有纳入研究的病人都签署知情同意书，本研究经我院伦理委员会批准。

二、方法

1.组织样本收取：AD病人主动脉组织标本在夹层手术中收集，正常对照组标本在心脏移植供体收取心脏时获取。所有组织样本均在冰盒中运输保存，每例病人的部分标本使用液氮速冻，保存于-80℃冰箱储存；部分标本使用4%中性甲醛浸泡储存。

2.病理学检测：将主动脉组织浸泡于10%的福尔马林溶液中进行充分固定，并经脱水、包埋、切片等处理后，按照标准的HE和EVG染色流程进行染色封片，后于正置显微镜下观察并拍照。

3.主动脉壁PDLIM3 mRNA水平检测：取50 mg保存于-80℃的冰箱主动脉组织，加入TRIzol提取总RNA，使用Oligo dT和随机引物将mRNA逆转录为cDNA，随后使用SYBR green进行实时荧光定量PCR测定PDLIM3基因的mRNA表达水平。PDLIM3的正向引物为5′-CTTCATAGAAGGGGAGCTGTAC-3′，反向引物为5′-GATACAGAGTGACCGTGTCATA-3′；内参18s的正向引物为5′-CTCAACACGGGAAACCTCAC-3′，反向引物为5′-CGCTCCACCAACTAAGAACG-3′。

4.病人主动脉直径测量：查阅病人术前CTA图像，测量气管分叉处升主动脉、降主动脉，主动脉弓以及腹腔干处主动脉直径。所有基本资料通过查阅住院病历资料收录，心率、血压资料以入院体检结果为准。

三、统计学分析

结 果

1.两组一般资料比较见表1。两组年龄、性别、吸烟饮酒史以及糖尿病史比较明显差异。夹层组病人高血压史以及入院收缩压高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。夹层组病人入院检查时典型CTA及三维重建结果见图1。可见主动脉中呈现真假腔结构。

2.HE染色结果比较见图2。结果表明，对照组细胞排列整齐有序，胞质丰富，细胞呈长梭形，细胞核深染；夹层组病人主动脉壁中层变薄，细胞变小且排列紊乱，胞核变小且染色变浅，细胞形态发生改变。EVG染色显示，对照组主动脉中弹力纤维完整连续，排列有序，夹层组病人主动脉壁中弹性纤维染色变浅，纤维变细且断裂增加，排列紊乱。

表1 两组一般资料比较

3.PDLIM3的mRNA表达水平比较：对照组和夹层组主动脉壁中PDLIM3的mRNA相对表达水平分别为(1.00±0.231)和(0.549±0.0935)，两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。

4.Pearson相关性分析见图3。结果表明，主动脉夹层病人主动脉中PDLIM3基因的mRNA表达水平与病人升主动脉、主动脉弓的直径大小呈负相关，但此相关性无统计学差异(P>0.05)，与降主动脉及腹主动脉直径无明显相关关系。

讨 论

主动脉夹层是心血管科的急危重症，其发病主要是主动脉壁中膜层退化、变性以及坏死，致使主动脉中层强度变低，在此病变基础上主动脉内膜发生局部破裂，高压的血液涌入内膜与中膜之间，并逐渐使内膜脱离，形成二层分离的状态，产生血流假腔[9]。目前，对于急性主动脉夹层的治疗手段主要是外科治疗、介入治疗以及杂交手术治疗，但由于对主动脉夹层的发病机制认识不够，目前尚无有效的保守治疗方法以及预防策略。目前已知的发病机制包括平滑肌细胞减少、细胞外基质紊乱、弹力纤维断裂、炎症细胞浸润等[5-6]，但具体的分子机制尚不完全明确。

PDZ和LIM结构域蛋白3(PDLIM3)是肌动蛋白相关的LIM蛋白，由氨基末端的PDZ结构域和一个或三个羧基末端的LIM结构域构成，可以通过PDZ结构域与α-辅肌动蛋白2(ACTA2)的重复序列结合，构成肌节的结构，对于力传递和肌肉完整性至关重要[7-8，10]，是稳定分化肌细胞中肌肉结构重要的结构蛋白，其表达量下降可能导致肌节收缩力下降。在哺乳动物中，PDLIM3(ALP)有3种不同剪切形成的亚型，ALP1(skALP)、ALP2(smALP)和ALP3，前两种亚型均可与肌动蛋白以及α-辅肌动蛋白直接相互作用[11-13]。在骨骼肌分化的早期阶段，ALP2向细胞核内转位，同时伴随着肌生成素在核内积累，进而导致成肌分化相关的蛋白质表达增多，包括ALP1和ALP2在胞质中积累，形成稳定分化的肌细胞[14-15]。PDLIM3基因在心肌及骨骼肌细胞中的异常表达可以引起肥厚型心肌病、扩张性心肌病、肌强直性营养不良等疾病[7-8，16]。本研究结果发现，PDLIM3在主动脉壁中有表达，且在主动脉夹层病人主动脉壁中表达量显著降低。PDLIM3表达量下降可能会导致ALP2核转位减少，细胞核中肌生成素积累不足，血管平滑肌细胞成肌分化过程受阻，细胞成肌分化不良[17]。同时，PDLIM3表达量的减少可能导致其与肌动蛋白结合减少，进而导致平滑肌细胞收缩力减弱，血管壁的韧性降低，最终导致主动脉夹层的发生。

有研究发现，PDLIM3表达量改变的趋势与升主动脉及主动脉弓的直径大小呈负相关，但差异无统计学意义。进一步提示PDLIM3的表达下调可能与升主动脉以及主动脉弓的扩张相关，而升主动脉与主动脉弓是Stanford A型主动脉夹层病人最常见的破口所在位置以及累及范围。此外，PDLIM3的表达量与夹层病人的降主动脉及腹主动脉直径无相关性。

本研究揭示了PDLIM3基因在TAAD病人主动脉壁中表达下调，并明确了其表达量与病人主动脉直径大小的相关关系，提示PDLIM3可能在主动脉夹层疾病的发生中具有重要作用。但PDLIM3基因表达改变的上游调节机制、对平滑肌细胞的功能的调节、是否会直接导致主动脉夹层的发生以及具体的分子机制都有待进一步更深入的研究。