耿金 李涛 李伟 袁国良 王丙剑 章延春
随着人口的老龄化以及心血管疾病患者的增多,心房颤动(下称房颤)的发病率日益升高,其致死、致残率较高,极大影响患者的生活质量及生存率,同时增加家庭、社会的经济负担[1-2]。目前认为房颤是一种慢性炎症性疾病,以心房纤维化为主要特点,伴随心房电活动和结构的紊乱。尽管关于房颤的研究很多,但其具体发病机制仍不详,临床中也缺乏有效的生物学标志物来预测其发病风险。肿瘤坏死因子受体3 相互作用蛋白2(tumor necrosis factor receptor-associated factor 3 interacting protein 2,TRAF3IP2)调节多种炎症因子信号通路,在动脉粥样硬化以及易损斑块的形成中发挥重要作用[3]。近来有研究表明,TRAF3IP2 在小鼠心肌肥大和缺血再灌注模型中与心肌纤维化有因果关系[4-5]。本研究旨在探讨TRAF3IP2 与房颤的相关性,现将结果报道如下。
1.1 对象 选择2021 年6 至12 月南京医科大学附属淮安第一医院收治的瓣膜性心脏病患者41 例,其中男17 例,女24 例,年龄40~76(58.68±10.70)岁。根据是否合并房颤,分为房颤组(22 例)和非房颤组(19 例);其中有8 例患者转至心脏外科行瓣膜置换或修复手术,房颤患者5 例,非房颤患者3 例。入选标准:(1)心脏彩超明确诊断为瓣膜性心脏病;(2)纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)心功能分级Ⅱ~Ⅲ级;(3)年龄<80 岁。排除标准:(1)急性左心衰竭、心功能Ⅳ级;(2)重症感染和活动性风湿热;(3)甲状腺功能紊乱;(4)严重的肾功能不全;(5)病态窦房结综合征或其他需要起搏器治疗的情况;(6)阵发性房颤。本研究经南京医科大学附属淮安第一医院伦理委员会批准,所有患者知情同意。
1.2 方法
1.2.1 心脏超声检查 采用荷兰飞利浦公司Epic7 彩超仪对所有患者行心脏彩超检查,在入院3 d 内完成,记录左心室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic dimeter,LVEDd)、左心房直径(left atrial dimeter,LAD)和左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。
1.2.2 全血TRAF3IP2 表达水平检测 所有患者入院当天抽取静脉血5 mL。采用DNA 提取试剂盒(中国凯基,KGA1206)按照说明书提取全血DNA,简单步骤如下:全血RNA 以Trizol 试剂提取并以NanoDrop 2000 分光光度计定量。1 μg 的RNA 以cDNA 第一链合成试剂盒反转录为DNA。定量PCR 在Stepone Plus Real-Time PCR system 仪器(美国Bio-Rad)上进行。DNA 的表达水平以2-ΔΔCt法分析。PCR 引物序列如下:GAPDH 正义链,5'-AGAACATCATCCCTGCCTCTACT-3',反义链,5'-GATGTCATCATATTTGGCAGGTT-3';TRAF3IP2正义链,5'- ACCGTGATGATAATCGTAGCAATC -3',反义链,5'-CTGTAGACATGAGTGTTCTGAAGC3 -3'。TRAF3IP2 结果以2-ΔΔCt表示。
1.2.3 心房肌组织TRAF3IP2 表达水平检测 8 例患者手术过程中在左心耳的适当部位取少许心房肌组织,-80 ℃冰箱保存行后续检测。采用免疫组化法,心房肌组织标本以甲醛固定,无水乙醇脱水后制备石蜡切片。石蜡切片脱水后,以2%胎牛血清孵育30 min,以TRAF3IP2 一抗(美国Santa Cruze,sc-398161)4 ℃孵育过夜。PBS 冲洗后,以二抗孵育30 min,并以苏木精复染细胞核5 min,脱水后封片。TRAF3IP2 的表达水平采用Image Pro Plus 软件以整合光密度值分析。
1.2.4 心房肌组织胶原含量检测 标本同1.2.3,采用马松染色,按照试剂盒(中国凯基,KGMST-8004)说明书进行,简单步骤如下:石蜡切片脱水后以蒸馏水清洗,以苏木精染核5 min,充分水洗后以丽春红染色液染色5 min,冰醋酸溶液和磷钼酸溶液清洗后,以苯胺蓝染色液染色5 min,脱水后封片。采用Image Pro Plus 软件分析心房肌组织胶原含量,评估其纤维化程度。
1.2.5 心房肌组织TRAF3IP、α 平滑肌肌动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)蛋白表达水平检测 标本同1.2.3,采用Western blotting 法。以全蛋白提取试剂盒(中国凯基,KGP250)提取组织蛋白,BCA 法定量蛋白浓度。在配好的胶中加入蛋白样品后电泳,然后转膜至PVDF 膜上。脱脂牛奶封闭该膜后以TRAF3IP2一抗(美国Santa Cruze,sc-398161)和α-SMA 一抗(美国Santa Cruze,sc-32313)4 ℃孵育过夜,以二抗孵育30 min 后ECL 法显影,以GAPDH(美国Santa Cruze,sc-47724)作为参照蛋白。采用Image J 软件定量分析TRAF3IP、α-SMA 蛋白表达水平。
1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0 分析软件。正态分布的计量资料以表示,组间比较采用两独立样本t检验;非正态分布的计量资料以M(P25,P75)表示,组间比较采用非参数检验。计数资料以百分率表示,组间比较采用χ2检验或Fisher 精确检验。对LAD 进行分层分析,采用Spearman 直线相关法分析TRAF3IP2 与LAD 的相关性。P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1 两组患者一般资料比较 两组患者年龄、性别、伴随疾病、LVEDd、LVEF 及生化指标等比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。房颤组LAD、LAD>3.5 mm的比例及TRAF3IP2 表达水平均大于非房颤组,差异均有统计学意义(均P<0.01)。见表1。
表1 两组患者一般资料比较
2.2 LAD 与TRAF3IP2 表达水平的相关性分析和分层分析 相关性分析显示,LAD 与TRAF3IP2 表达水平呈直线相关(r=0.33,P=0.037),见图1。分层分析显示,LAD<3.5 mm 者及LAD>3.5 mm 者中,房颤患者的TRAF3IP2 表达水平均高于非房颤患者(均P<0.01),见表2。
图1 LAD 与TRAF3IP2 表达水平相关性分析的散点图
表2 不同LAD 患者TRAF3IP2 表达水平比较
2.3 两组患者心房肌组织胶原含量和TRAF3IP2、α-SMA 蛋白表达水平比较 8 例患者于心脏外科行瓣膜置换术或修复术,其中非房颤组3 例,房颤组5 例。马松染色显示房颤组心房肌组织胶原含量高于非房颤组(P<0.01),免疫组化染色显示房颤组心房肌组织TRAF3IP2 蛋白表达水平高于非房颤组(P<0.01),见图2A、B。Western blotting 法显示房颤组左心房组织的TRAF3IP2 和α-SMA 蛋白表达水平均高于非房颤组(均P<0.01),见图2C、D。
TRAF3IP2 是位于细胞质内的衔接蛋白,能直接与TNF-α、IL-1 等结合,通过激活其下游的JNK 和NF-κB 通路调节炎症因子的合成与分泌、参与多种疾病的发生、发展,目前关于TRAF3IP2 的研究多在动物和细胞模型中进行。部分研究表明,TRAF3IP2在动脉粥样硬化以及易损斑块的形成中发挥重要作用[3],其潜在机制可能是通过TRAF3IP2 参与泡沫细胞的形成、诱导内皮细胞功能障碍和促进平滑肌细胞迁移、增殖[6-8]。近期,Sakamuri 等[4]以醛固酮皮下注射小鼠构建心肌肥大模型,发现心肌的TRAF3IP2表达水平明显升高,抑制TRAF3IP2 的表达后小鼠心肌肥大的程度减轻,同时心肌纤维化的程度也得到了抑制。在小鼠缺血再灌注模型中,心肌TRAF3IP2的表达水平同样明显升高,而敲除TRAF3IP2 基因后,小鼠心肌梗死面积以及纤维化程度均明显减少[5]。进一步的研究表明,TRAF3IP2 通过JNK 通路调节成纤维细胞的增殖与迁移,且促进其分泌各型胶原最终诱导纤维化[9]。这些动物和细胞的研究结果均表明,TRAF3IP2 作为一种炎症相关蛋白,广泛参与了动脉粥样硬化、心肌重构和心肌纤维化的发生、发展。TRAF3IP2 在人体中同样广泛表达,但健康状态表达量较低,病理状态下表达则明显升高[10]。目前尚缺乏TRAF3IP2 与人类心血管疾病相关性的研究数据。
心房肌纤维化是心房颤动的主要特征之一,因此TRAF3IP2 可能参与房颤进展。为验证该假说,本研究入选瓣膜病房颤患者,发现房颤患者的TRAF3IP2表达水平较非房颤患者明显升高,此外,TRAF3IP2 表达水平与患者LAD 呈直线相关,由于房颤患者的左心房显著大于非房颤患者,因此行分层分析以校正其对结果的影响。最终发现TRAF3IP2 表达水平与房颤的相关性不受左心房大小的影响。有部分患者行外科手术,术中取其左心耳心房肌组织行马松染色、免疫组化及Western blotting,发现房颤患者心房肌组织的TRAF3IP2 表达水平和纤维化程度高于非房颤患者,这些结果表明TRAF3IP2 表达水平可能与心房肌的纤维化相关,进而参与房颤的进展。根据本研究的结论,推测在房颤发展过程中TRAF3IP2 通过调节心肌纤维化参与房颤的进展,但尚需进一步的研究证实。
本研究在临床标本中证实TRAF3IP2 与房颤存在相关性,但由于样本量较小,且并未行动物以及细胞实验明确TRAF3IP2 与房颤的因果关系,因此仍需更多的临床以及基础研究证实本结论。