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背景:心力衰竭(heartfailure,HF,心衰)是儿科最常见的急症,如不及时治疗,可危及生命。先天性心脏病(congenitalheartdisease,CHD,先心病)是儿童心力衰竭的主要病因。约30%的先心病患儿合并心力衰竭,在复杂的先心病患儿中更高达75%。临床流行病学统计表明,亚洲人群中复杂先心最常累及右心系统,如常见的法洛四联症(tetralogyofFallot,TOF)、肺动脉闭锁(pulmonaryatrasia,PA)等。因此在儿童复杂先心中右心室功能障碍较常见。此类右心系统复杂畸形常引起右心室功能障碍。它们共同的主要病理生理特征是异常增高的压力负荷引起右心室肥厚和同时伴有右向左分流引起的低氧血症;右心室肥厚往往与低氧相互影响,形成恶性循环。 方法:本项研究通过收集典型TOF患儿(10例)右心室心肌组织等标本,以非TOF患儿(10例)为对照,运用比较蛋白质组学方法,比较两组心肌中蛋白质表达差异。选取溶血心磷脂酰基转移酶1(lysocardiolipinacyltransferase1,LCLAT1)6-磷酸果糖激酶2(6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase2,PFKFB2)、光聚糖蛋白(LUMICAN,LUM)和多功能聚糖蛋白(VERSICAN,VCAN)等蛋白质,运用Westernbolt验证这些蛋白质的表达量,用QRT-PCR验证以上蛋白质mRNA表达量,并用免疫组化观察这些蛋白质的表达分布。结合患者病历资料,在蛋白质组层面讨论TOF右心室蛋白质表达谱与疾病的关系。 结果:与非TOF组相比,TOF组患儿虽然左心室功能正常,但右心室TEI指数明显增高。临床查体显示,TOF患儿有紫绀和肝脏肿大等右心室功能障碍的临床表现。蛋白质组学分析结果显示在TOF组和非TOF组间差异表达蛋白质136个,表达水平上调的有53个;表达下调的83个。GO分析显示,与糖糖酵解代谢相关的蛋白质上调,而与脂类代谢相关的蛋白质普遍下调。细胞外基质蛋白表达水平明显改变。Westernblotting检测显示与非TOF组比较,PFKFB2表达量在TOF组中明显增高;而LCLAT1、LUM和VCAN表达量明显降低。QRT-PCR检测显示,与非TOF组比较,PFKFB2表达量在TOF组中明显增高,LCLAT1和LUM表达量明显降低,而VCAN表达量在两组间无明显差异。免疫组化结果显示LCLAT1、PFKFB2主要分布在细胞质内,LUM和VCAN主要分布在细胞外基质,表达模式与Westernblotting结果一致。TOF组乳酸水平明显高于非TOF组,而SOD水平低于非TOF组。 结论:我们的实验证实在早期TOF右心室病理生理过程中,心脏代谢模式由脂肪酸氧化逐渐转向糖酵解,并且细胞外基质发生改变。代谢不变性(metabolicinflexibility)和基质重塑(ECMremodeling)是早期TOF右心室病理重塑的特征。这些变化是右心室心肌应对长期慢性低氧和渐进性压力负荷的病理性改变。本实验研究有利于更好的理解特定病理状态下右心室重塑的病理生理过程,可能有助于探索更加有效的诊断和治疗方法。