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1940年以来,欧美发达国家冠心病(CHD)己上升为第一位的死亡原因。我国卫生部心血管病防治研究中心编写的《中国心血管病报告2005》是我国发布的第一部中国心血管病权威报告,年报揭示我国每年新发心肌梗死50万人,每年死于心血管病的人数约为300万人,约占总死亡人数的45%,因此,自1980年以后我国广大地区居民,特别是城市居民冠心病也逐步上升为第一位的死亡原因;且发病年龄逐渐年轻化,其危害性越来越凸现。在冠心病治疗领域,尽管心血管药物的进展、起博器的安装、经皮心脏介入(PTCI)的使用、心脏血管搭桥(CABG)术等先进的治疗手段或方法取得了长足的进步,但是冠心病的死亡率,特别是冠心病猝死的发病率依旧稳升不降。近年来有研究表明,热休克反应(heat shock response,HSR)及其相关因子如热休克转录因子(heat shock transcriptional factor 1,hsfl)及热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)对冠心病有重要的病理生理效应,这些古老的生物因子,独辟蹊径地对心脏发挥了非常重要的保护作用,但目前仍少见冠心病猝死者心肌细胞内hsfl、HSP70和HO-1(heme oxygenase 1)基因的改变及其相互关系对心肌细胞病理生理作用的研究报道。
目的:探讨冠心病猝死者患侧心肌细胞内热休克反应改变的临床意义及其热休克反应因子hsfl、HSP70和HO-1之间的相互关系。
材料与方法:
收集2005年12月至2006年12月经中山大学法医鉴定中心鉴定,尸体解剖及组织病理证实为符合冠心病猝死病例,分为研究A组,18例急性心肌梗死猝死者(12例男性,6例女性,年龄46.7±7.9岁);研究B组,21例冠心病非急性心肌梗死猝死者(12例男性,9例女性,年龄46.7±10.1岁)。同期收集17例无病外伤在0~2h内意外死亡者(10例男性,7例女性,其中,年龄47.3±10.2岁)为正常对照。
死亡距尸解时间平均为48±18h(4~60h),尸解前尸体均存放于-4℃冰柜中,办完法律手续后即行尸解。研究组取病变组织或病变血管供血区2cm3心肌组织大小4~5块,一部分组织于10%甲醛液中固定以做HE染色及免疫组化实验,一部分组织于-70℃下冻存以做分子生物学实验。正常对照组抽样取同部位2cm3大小心肌组织4~5块,用同样方法进行保存以备后续研究。用HE染色法检测心肌细胞的病理改变;用免疫组化法检测hsfl、HSP70和HO-1基因在心肌细胞中的蛋白表达部位和含量,运用图像分析系统进行分析,统计学方法比较三组的积分光密度;用RT-PCR方法同步检测hsfl、HSP70和HO-1基因在心肌细胞中的mRNA表达量,并探讨它们之间的相互关系;数据用均数±标准差((-x)±s)表示,用SPSS13.0统计软件进行分析。定P<0.05为差异有显著性。
结果在冠心病急性心肌梗死猝死者和冠心病非急性心肌梗死猝死者(研究A和B组)患侧心肌细胞内hsfl的mRNA表达量分别为0.9562±0.1344和0.9605+0.1623、HSP70的mRNA表达量分别为0.8408±0.0583和O.8369±0.0498和HO-1的mRNA表达量则分别为0.9181±0.1612和0.8863±0.1833,都显著高于hsfl、HSP70和HO-1的mRNA在正常对照组中的表达量0.4499±0.1351、0.1046±0.0340和0.0862±0.0531(P均<0.001);但研究A组和研究B组两组之间差异无显著性(P均>0.05);且hsfl mRNA、HSP70 mRNA和HO-1mRNA表达量三者中两者之间均呈显著正相关关系(P均<0.001)。
免疫组化结果检测表明,在冠心病急性心肌梗死猝死者和非急性心肌梗死猝死者(研究A和B组)患侧心肌细胞内hsfl蛋白表达量(即光密度积分)分别为886.00±74.99和853.00±64.76、HSP70蛋白表达量分别为3556.68±574.19和3396.00±657.82和HO-1蛋白表达量分别为4336.68±865.30和4018.32±697.64,都显著高于hsfl、HSP70和HO-1蛋白在对照组中表达量304.08±82.95、289.21±68.51和1556.78±506.26(P均<0.01);其中hsfl蛋白主要在心肌细胞核内表达,HSP70和HO-1蛋白主要在心肌细胞浆内表达,但HO-1蛋白在所有研究对象中某些细胞核内都有弱表达;冠心病急性心肌梗死猝死者和非急性心肌梗死猝死者心肌细胞内hsfl、HSP70和HO-1蛋白表达无显著差异(P>0.05),HO-1在对照组细胞浆和细胞核内也有表达。
结论:冠心病急性心肌梗死猝死者和冠心病非急性心肌梗死猝死者患侧心肌细胞内hsfl、HSP70和HO-1的mRNA和蛋白表达均显著提高,提示hsfl、HSP 70和HO-1它们可能共同参与了心肌缺血损伤,特别是急性心肌梗死的病理生理过程;在心肌缺血过程中,hsfl基因的表达改变提示,这一过程可能是热休克反应的另一调节途径;HO-1在心肌细胞浆和细胞核内改变可能具有普遍性,但在缺血组织中更明显。