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研究背景世界卫生组织(WHO)报告，到2030年缺血性心脏病将成为威胁人类健康的第二大疾病，其中冠状动脉阻塞引起的心肌缺血是缺血性心脏病各种病因中最主要的一个。冠心病在我国的发病率逐年上升，病死率与致残率居高不下，已构成心源性猝死的主要死因之一。由于近些年来在心血管疾病机理和治疗药物方面的不断研究和发展，对于急性心肌梗死(AMI)的诊断和治疗获得了明显的改善，但AMI仍然是一类致死率很高的疾病，在法医学检案工作中心源性猝死的发生率也是愈来愈高。法医学实践也发现：如果心肌缺血发生在室间隔等重要部位，即使是微小的梗死也会引起心源性猝死。冠心病病人约有1/4无明显的胸痛等典型症状，约50%无典型的心电图改变。尤其是早期心肌缺血导致的心源性猝死常常缺乏典型的病理学改变及形态学支持，从而给此类案件的准确鉴定造成困难。曾认为对心肌梗死较为灵敏的诊断标记物包括CK-MB、心肌肌钙蛋白、肌红蛋白和心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)等。虽然CK-MB和心肌肌钙蛋白是目前诊断心肌梗死的金标准，但鉴于二者只在AMI发生后3-4小时才开始升高，而且有报告称肌红蛋白和H-FABP对诊断AMI特异性并不高，因此亟待寻找更为灵敏可靠的早期心肌缺血标记物。了解急性心肌缺血早期分子变化的机制，对于寻找可靠的早期心肌缺血标记物具有重要的意义。我们课题组在前期应用抑制消减杂交(SSH)技术，筛选出一些与心肌缺血相关的分子序列，包括Cathepsin L(CTSL)、Sjogren Syndrome antigen B(SSB)、Basigin(BSG)、Unc-45 homolog A(Unc45a)，但它们与心肌缺血发生的相关性及随时间变化的趋势、机制并不清楚，这些方面的内容需要进一步研究证实。为此，本实验设计如下：①建立成年大鼠心肌缺血模型，设置四个观察时间点15min、30min、1h和2h，以real-time PCR方法观察此模型中四种基因表达量在这四个时间点有无改变，如有改变趋势如何；②挑选出表达量有改变且趋势稳健的基因，选取山西医科大学法医病理教研室2010~2011年间鉴定的案件中被鉴定为心源性猝死的固定心肌组织，以免疫组化SABC法观察目标蛋白在人体心肌中的表达情况，初步探究该分子作为急性缺血早期标记物在实际检案中的应用意义。研究目的观察四种目的基因CTSL、SSB、BSG、Unc45a在早期缺血心肌中的表达变化及趋势，并初步探讨其机制和在临床医学和法医学中的应用及意义。材料方法1.成年SD雄性大鼠(4~6月龄)，36只(n=52只，实验过程中死亡16只，实际用于实验研究36只)，体重250~300g，随机分为三组：实验组(又分成缺血区EIM组与非缺血区NIM组，取自同只大鼠作为自身对照)、假手术组(SO)和空白组。以GAPDH为内参照，应用real-time PCR方法观察四种分子mRNA在四个时间点15min、30min、1h和2h的表达量变化，每时间点n=6。2. 36例成年男性固定心脏组织样本，取自山西医科大学法医病理教研室2010~2011年间鉴定的案件，死者年龄范围在38~76岁之间，心脏重量300~450g。其中20例被鉴定为心源性猝死，冠状动脉存在不同部位Ⅲ~Ⅳ的狭窄；16例被鉴定为非心源性其他原因导致的死亡，冠脉及心脏其余部位均无异常，作为正常对照。运用免疫组化SABC法检测趋势稳定的目标蛋白在人体缺血心肌中的表达情况。结果1.四种基因mRNA在缺血心肌中的表达量均发生了变化，其中CTSL随时间推进呈现稳定的升高趋势，BSG呈现较为稳定的先下降后恢复的趋势。其余两种基因表达量变化无明显规律可循。2.与NIM组、假手术组及空白组相比，EIM组CTSL mRNA表达量在15min无统计学意义(p>0.05)，30min、1h和2h时分别升高1.4倍、3.1倍和4.5倍(p<0.05)；其余三组间差异无统计学意义(p>0.05)。BSG mRNA表达量在缺血15min时出现降低，1h时降到SO组的一半量，差异有统计学意义(p<0.05)，至2h时恢复到SO组水平。3.在20例冠脉狭窄程度Ⅲ~Ⅳ级的SCD死者心脏中的CTSL表达明显增强，其余16例正常对照心脏中CTSL无表达或呈弱表达。结论本研究首次发现，大鼠心肌缺血后早期即可检测到CTSL mRNA的升高，并且随时间的推移存在一定的正相关性。在SCD冠脉狭窄死者缺血心肌中CTSL高表达，在人体缺血心肌中的表达特异性良好。提示CTSL基因可能作为SCD早期诊断的新指标。