S100B在心衰的調(diào)控作用.pdf

1、心力衰竭(heart failure,HF),指在有適量靜脈血回流的情況下,由于心臟收縮及/或舒張功能障礙,心排血量不足以維持組織代謝需要的一種病理狀念.臨床上以心排血量不足,組織的血液灌注減少,以及肺循環(huán)或體循環(huán)靜脈系統(tǒng)淤血為特征.從血流動(dòng)力學(xué)而言,由于心肌舒縮功能障礙,使心腔壓力高于J下常,臨床左室舒張術(shù)壓>18mmHg;右室舒張術(shù)壓>10mmHg,即為心力衰竭.慢性心力衰竭是大多數(shù)器質(zhì)性心臟病發(fā)展的晚期階段,總體預(yù)后極差,死亡率高

2、,男性1年生存率為75﹪,女性為64﹪;5年生存率男性為25﹪,女性為38﹪,而且死亡率隨年齡增加而增加.在心力衰竭的病理生理過程中, Ca<,2+>調(diào)節(jié)的改變是其發(fā)展的必然通路.鈣平衡狀態(tài)稱為鈣穩(wěn)態(tài),是心肌細(xì)胞收縮和舒張的分子基礎(chǔ).目前已明確心肌肌漿網(wǎng)(Sacroplasmic reticulum,SR)的鈣調(diào)節(jié)蛋白有4種:肌漿網(wǎng)鈣ATP酶2a(Sarcoplasmic reticulum Ca2<,2+>-ATPase 2a,SER

3、CA2a)、受磷蛋白(phospholamban,PLB)、蘭尼堿受體(Ryanodine,RyR2)和三磷酸肌醇(IP3)受體.在參與Ca<'2+>循環(huán)中,SERCA2a水平和活化程度是細(xì)胞內(nèi)Ca<'2+>穩(wěn)態(tài)的決定因素.近發(fā)現(xiàn)心衰鈣穩(wěn)態(tài)異常現(xiàn)象不能完全由現(xiàn)知4種鈣調(diào)節(jié)蛋白改變來解釋.心衰中SERCA2a、PLB的變化尚存在爭議,機(jī)制尚未完全闡明. S100蛋白是一種酸性的鈣離子結(jié)合蛋白,其在中性pH條件下能溶于100﹪飽和硫酸銨溶液

4、,因此命名為S100蛋白.它分子量在10～12Kda,其氨基酸序列在脊椎動(dòng)物中高度保守,與鈣調(diào)蛋白及其他EF手型鈣離子結(jié)合蛋白具有高度同源性.目前共發(fā)現(xiàn)有20種結(jié)構(gòu)與功能相似、存在于不同部位調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外Ca<'2+>.人類S100的B基因由3個(gè)外顯子組成.第1個(gè)外顯子在5'端非轉(zhuǎn)錄區(qū),第2和第3個(gè)外顯子分別編碼1個(gè)EF手型鈣離子結(jié)合區(qū).其基因定位于染色體的21q22.2-21q22.3區(qū)域.S100B主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神

5、經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和Schwann細(xì)胞以及某些神經(jīng)元細(xì)胞、黑色素細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞.其功能包括調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、能量代謝,參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和鈣穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié).在生理情況下,心肌組織幾乎不表達(dá)S100B蛋白. 目的 本實(shí)驗(yàn)通過大鼠心衰模型的建立,研究鈣離子結(jié)合蛋白S100BmRNA和蛋白質(zhì)水平在心肌中的變化,闡述S100B在心衰的調(diào)控作用. 方法 通過構(gòu)建腹主動(dòng)脈縮窄大鼠壓力負(fù)荷增高性心衰模型,術(shù)后共5周

6、,觀察:1、超聲及血流動(dòng)力學(xué)變化;2、在光鏡下觀察左心室心肌組織病理改變和S100B免疫組化結(jié)果;3、使用RT-PCR半定量法測定肌漿網(wǎng)鈣調(diào)節(jié)蛋白和S100BmRNA水平,以及Western Blot法測定心肌S100B蛋白表達(dá). 結(jié)果 1、手術(shù)組大鼠FS、±dp/dt下降,LVEDP明顯升高;卡維地洛治療后,FS升高14﹪,LVEDP降低49﹪,+dp/dt和-dp/dt分別升高54﹪和32﹪. 2、S100B

7、免疫組化染色:假手術(shù)組心肌細(xì)胞未見S100B陽性細(xì)胞;手術(shù)組大鼠心肌細(xì)胞有大量胞漿染成棕黃色的S100B陽性細(xì)胞;卡維地洛組S100B陽性細(xì)胞明顯減少. 3、RT-PCR顯示:與假手術(shù)組比,手術(shù)組和卡維地洛組S100BmRNA水平升高:RyR<,2>和IP<,3>mRNA水平下降(p<0.01):SERCA2amRNA水平有下降趨勢,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p>0.05).3組PLBmRNA水平無改變. 4、S100B West

8、ern Blot結(jié)果顯示:與S組比,O組和Car組S100B蛋白表達(dá)水平升高(p<0.01). 5、相關(guān)性分析:S100B與LVEDP呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.847,S100B與+dp/dt、-dp/dt和FS,呈兩兩負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.853、-0.689和-0.889,(p<0.01);S100B與RyR<,2>mRNA水平負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=-0.522,(p<0.05). 結(jié)論 1、再次證實(shí):卡維地