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第一部分CAVD钙化程度评估及其与血清Gal-3水平相关性分析目的:综合运用CT和超声心动图的诊断方法,对主动脉瓣狭窄钙化程度进行评估,并进一步分析CAVD代谢相关危险因素,探讨Gal-3与钙化性主动脉瓣膜疾病的相关性。方法:选取2019年2月至2019年12月于华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管外科就诊,心脏彩超提示退行性主动脉瓣疾病,并且胸部CT平扫提示主动脉瓣钙化（Agatston CT值＞130Hu）患者75例,纳入CAVD组,并根据超声心动图指标-跨主动脉瓣射流速度分为三个亚组:重度AS组（34例）、轻至中度AS组（23例）、主动脉瓣硬化组（18例）,同期利用CT Agatston钙化积分法对主动脉瓣钙化程度进行测量计算,综合评估主动脉瓣狭窄钙化程度。选取同期来我科就诊的心脏彩超及胸部CT未提示有主动脉瓣病变,＞40岁简单先天性心脏病患者（45例）,纳入对照组。入院后进行病史采集及各项生化指标检测,比较CAVD组和对照组资料,分析CAVD代谢相关危险因素。比较CAVD三个亚组基本情况、超声心动图、血液生化等指标,分析不同钙化程度CAVD在危险因素、超声参数等方面差异性。对CAVD组患者36例和对照组患者22例,在手术前采集空腹静脉血,ELISA法测定Gal-3血清浓度,比较CAVD组与对照组及CAVD三个亚组间Gal-3血清浓度差异,然后将其与钙化程度进行相关性分析。结果:（1）CAVD三个亚组间CT钙化积分差异显著（P＜0.001）。Pearson相关分析显示CT钙化积分与超声跨主动脉瓣峰值流速（r=0.729,P＜0.001）成正相关,也与超声跨主动脉瓣压差（r=0.635,P＜0.001）成正相关,超声室间隔厚度与钙化积分成正相关（r=0.534,P＜0.001）。（2）CAVD组与对照组比较,年龄、性别比、BMI、吸烟史、高血压病史等有统计学差异（P＜0.05）,血清生化Apo（B）、Lp（a）、尿酸、空腹血糖、肌酐、尿素氮等统计学有差异（P＜0.05）,且反映心功能的血清标志物BNP水平显著增加（P＜0.05）。二元logistic回归分析表明年龄（P＜0.001）、性别（P=0.013）、Lp（a）（P=0.004）是CAVD的独立危险因素。CAVD三个亚组比较,高血压病史、入院收缩压值、sd LDL、血磷等有统计学差异（P＜0.05）;超声跨主动脉瓣峰值流速、跨主动脉瓣压差等有统计学差异（P＜0.001）;超声左室舒张末内径（LVEDD）、左心室射血分数（LVEF）、瓣环内径、E/A值、舒张功能等无统计学差异。BNP水平在重度AS组显著高于轻至中度AS组和硬化组（P=0.025）。超声室间隔厚度（IVS）、升主动脉内径等指标在重度AS组较其它亚组有统计学差异（P＜0.05）,但在轻至中度AS组和硬化组之间无统计学差异;窦部内径在硬化组大于其它亚组（P=0.037）。（3）CAVD组血清Gal-3水平明显高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）,且重度AS组较轻至中度AS组高,但差异无统计学意义（P＞0.05）。Pearson相关分析显示主动脉瓣狭窄钙化程度与血清Gal-3水平呈正相关（r=0.467,P=0.0436）结论:CT主动脉瓣钙化程度与超声心动图主动脉瓣狭窄程度有很好的关联性,综合两种手段有助更好地临床评判CAVD瓣膜狭窄钙化程度。CAVD高危因素可能包括高龄、男性、肥胖、高血压、吸烟史、糖尿病、Lp（a）、高尿酸及肾功能不全等。主动脉瓣狭窄钙化程度越重,则心室壁越厚,左心室功能越差。CAVD患者血清中Gal-3水平较高,且钙化程度与Gal-3有相关性。第二部分目的:探讨Gal-3对CAVD的影响,初步分析其作用机制。方法:手术期间采集CAVD组和因主动脉夹层行Bentall手术、终末期心脏病行心脏移植手术患者的对照组主动脉瓣标本,HE染色法观察人体瓣膜的组织形态,免疫组化法明确ALP和Gal-3表达情况。提取两组瓣膜总蛋白和RNA,WB和q PCR法检测ALP、Runx2及Gal-3等分子的表达情况。体外分离、培养正常人主动脉瓣膜间质细胞（AVICs）,添加外源性蛋白Gal-3（2μg/ml）干预48h后通过q PCR法检测上述RNA表达情况,72h后通过WB检测上述蛋白表达情况;钙化培养基培养AVICs,每隔3天Gal-3（2μg/ml）蛋白干预,14-21天后茜素红染色观察钙结节的形成。在Gal-3干预前后通过转录组测序技术明确相关调控通路。结果:（1）CAVD组与瓣对照组比较,主动脉瓣膜明显增厚,伴局部钙盐沉积,免疫组化法显示ALP及Gal-3表达同步增加（P＜0.05）,WB和q PCR法则显示ALP、Gal-3蛋白表达明显升高（P＜0.05）,Runx2、Gal-3 m RNA水平升高（P＜0.05）。（2）外源性蛋白Gal-3（2μg/ml）干预AVICs,ALP、Runx2等蛋白表达明显升高（P＜0.05）,Runx2、IL-6 m RNA水平升高且α-SMA m RNA水平降低（P＜0.05）;用钙化诱导培养基培养AVICs,Gal-3干预后茜素红染色显示钙结节明显增多。（3）转录组测序结果显示Gal-3干预后,有79个基因上调,82个基因下调,GO聚类分析差异基因主要集中于细胞生物学调控和细胞信号传导类,KEGG富集通路显示TNF、NF-κB、IL-17等信号通路为主导。选择TNF信号通路抑制剂姜黄素进行功能干预,发现在其作用下,ALP、Runx2蛋白表达明显降低（P＜0.05）,Gal-3促钙化作用被减弱。结论:CAVD在组织学水平钙化病变明显,成骨样细胞分化标志表达增加,同时Gal-3蛋白表达明显增多。体外细胞实验中,外源性Gal-3蛋白干预可促进AVICs细胞钙化,抑制TNF通路则减轻Gal-3促钙化作用。