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慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是心血管疾病发展到晚期的病理综合征,是当前危害人类健康的主要疾病之一。目前的研究认为心室重构是慢性心力衰竭发生发展的主要病理基础,既包括心肌细胞的重构又包括心肌间质的胶原沉积和纤维化,即心肌纤维化(myocardial fibrosis,MF)。MF是指在心肌细胞外基质(extracellular matrix,ECM)中胶原纤维过量积聚,胶原含量显著升高或胶原成分发生改变,主要表现为心肌细胞肥大、心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts,CFb)增殖并分泌大量胶原蛋白。研究表明,心肌纤维化是不同病因的心脏疾病发展到一定阶段的共同病理改变,可导致心肌僵硬度增加、心室舒张功能减退、心肌电生理紊乱、心律失常及冠状动脉储备下降甚至引起猝死,是心室重构的主要表现之一。由于梗死区的心肌组织被胶原代替形成瘢痕,非梗死区占心脏的大部分,其重构的特点与梗死区不同,梗死后非梗死区的变化对心脏长期预后的影响可能更大。而且目前国外的研究也表明非梗死区在心衰的心室重构中占有重要地位,因此本实验着眼于对非梗死区心室重构的研究。研究发现某些细胞因子在MF的形成中发挥了关键作用。转化生长因子β(Transforming growth factorβ,TGF-β)即是与MF有关的最重要的细胞因子,而激活素A(Activin A)属于TGF-β超家族成员,是机体参与急性期应答以及纤维化形成的重要因子。卵泡抑素(Follistatin,FS)作为Activin A特异结合蛋白,可以阻断Activin A的生物学作用。FS与Activin A常共同存在、共同表达构成一个维持组织器官正常生长的平衡系统,其中一项的过度表达或另一项的减少引起的Activin A-FS系统的失衡将伴随某些组织器官生理过程的失调和病理过程的形成,而且Activin A-FS系统被认为是重要的、以复合体形式调节多种细胞功能的系统。尽管有研究报道Activin A在心梗后心衰模型组左室缺血区及非缺血区表达升高,但有关Activin A-FS系统在心梗后心衰形成及纤维化中的作用仍不清楚。因此,本研究通过检测心力衰竭患者血清中Activin A、FS及BNP的表达水平,探讨其表达水平变化及临床意义,同时采用结扎Wistar大鼠左冠状动脉前降支制备心梗后心衰模型,分析Activin A-FS系统的表达在心衰后左心室重构中的作用机制及雷米普利与替米沙坦的干预机制。主要研究内容如下:1、临床研究:选择2008年3月~2008年12月门诊和住院的充血性心力衰竭(congestive heart failure,CHF)病人。CHF诊断标准参照2005年ESC《成人慢性心力衰竭的诊断与治疗指南》,心功能分级参照美国纽约心脏病协会1994年修定标准NYHA分类法。健康对照组(control)44例,为随机选取的同期健康者,男20例,女24例,年龄63~84(平均73.27±7.07)岁,排除心肺、肝肾、糖尿病及其他内分泌疾病。CHF病人87例,其中男性46例,女性41例,年龄63~85(平均72.88±7.35)岁,排除肺、肝、肾、糖尿病及其他内分泌疾病,按照美国纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级分为3组:心功能II级组(NYHA II,30例)、心功能III级组(NYHA III,26例)和心功能IV级组(NYHAIV,31例)。清晨空腹采集静脉血3ml,1500r/min离心15min后,分装血清于?80℃冰箱冻存。人血清Activin A、FS及BNP水平检测具体操作步骤按照人Activin A、FS及BNP的ELISA检测试剂盒说明书(美国ADL公司)进行。临床研究发现,与健康对照组比较,证实心衰病人血清BNP水平升高,同时心衰病人血清Activin A水平也明显升高,差异显著(P<0.05～0.001),并且心衰病人血清Activin A的水平与心衰程度及BNP水平呈正相关,相关系数及P值分别为(R=0.9350,P<0.001),(R=0.8918,P<0.001)。NYHA II组及NYHA III组血清FS的水平无明显变化(P>0.05),NYHA IV组血清FS水平呈下降趋势,但差异无显著性(P>0.05)。2、结扎Wistar大鼠左冠状动脉前降支6周建立心梗后心衰模型,同步灌胃给予雷米普利与替米沙坦干预5周后,观察各组大鼠心肌形态学的变化、血流动力学、心肌肥厚指数,分析Activin A-FS系统的表达变化。应用RT-PCR法检测左室非梗死区心肌组织Activin A及其相关受体IIA、IIB,FS,col- I及col-III mRNA表达水平,以及测定col-I / col-III比值。ELISA方法检测大鼠血清及左室非梗死区心肌组织Activin A、血管紧张素II(Ang II)蛋白表达,左室非梗死区心肌组织FS蛋白表达及血清BNP水平。行HE染色及Masson染色分析左室非梗死区心肌胶原沉积。进一步行免疫组织化学染色检测左室非梗死区心肌组织Activin A及FS蛋白表达情况。研究结果表明心梗后心衰模型组大鼠Activin A-FS系统存在明显的失衡。与假手术组比较,心梗后心衰模型组左室非梗死区心肌组织Activin A mRNA及蛋白表达水平均显著升高,激活素II型A受体(ActRIIA)和II型B受体(ActRIIB)、胶原蛋白I及III(col-I & col-III)mRNA表达水平,以及col-I / col-III比值亦增高,同时与心室重构相关介质(BNP和AngII)水平升高,并伴随心功能降低及心肌肥厚指数升高,Masson染色可见大量胶原沉积。有意义的是,我们发现心梗后心衰模型组左室非梗死区心肌组织FS mRNA及蛋白表达水平下降。给予雷米普利与替米沙坦同步干预后,可以下调左室非梗死区心肌组织Activin A mRNA及蛋白表达水平,上调FS mRNA及蛋白表达水平,同时可见ActR II及胶原蛋白mRNA表达水平下降,心功能明显改善,BNP和AngII水平及心肌肥厚指数亦明显降低,心肌胶原沉积减轻。综上所述,本研究结果显示,临床检测血清Activin A水平有望作为心力衰竭诊断、治疗和监控的又一临床血清学指标,同时心梗后心衰的发生发展过程中Activin A-FS系统失衡,调节Activin A/FS比率可能成为改善心衰的治疗靶点。雷米普利与替米沙坦可通过调节Activin A-FS系统,改善左心室重构,本实验为其作用机制作一补充。