β腎上腺素能受體慢性激活對心臟外周生物鐘基因的調(diào)控.pdf

1、慢性心力衰竭患者室性心律失常的發(fā)生具有明顯的晝夜節(jié)律特征，而高交感活性是慢性心衰伴發(fā)室性心律失常的重要病理生理機制。心臟再同步化治療是慢性心衰的標準治療，它在改善心肌重構(gòu)的同時，也重整了自主神經(jīng)系統(tǒng)活性、降低了室性心律失常的發(fā)生。目前越來越多的研究發(fā)現(xiàn)生物鐘基因的異常表達與離子通道的晝夜表達、室性心律失常的發(fā)生節(jié)律明顯相關(guān)。自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能紊亂與外周生物鐘系統(tǒng)失衡之間存在著某種必然的關(guān)聯(lián)，但這種關(guān)聯(lián)一直沒有被很好地闡述。
　　目

2、的:
　　探討高交感活性狀態(tài)下心臟外周生物鐘基因的表達情況及其機制。
　　方法:
　　1，運用異丙腎上腺素(isoproterenol，Iso)持續(xù)泵注的方法制備小鼠心肌肥厚模型，每4hr收取心臟組織，采用實時定量PCR技術(shù)檢測心臟生物鐘基因及鈣調(diào)節(jié)相關(guān)基因的節(jié)律表達，Western blot技術(shù)檢測相關(guān)蛋白的表達。
　　2.對心臟再同步化治療患者術(shù)前、術(shù)后半年以及另一組超反應(yīng)患者隨訪時完成動態(tài)心電圖檢查，同日分

3、別于06:00、11:00、18:00和23:00共四個時間點采集外周靜脈血，測定血漿皮質(zhì)醇、兒茶酚胺濃度，檢測全血和單個核細胞中生物鐘基因的表達，分析生物鐘基因的表達與患者心率變異性指標、心功能指標的相關(guān)性。
　　3.在細胞水平上，采用Iso持續(xù)刺激H9c2細胞24hr，觀察生物鐘基因的誘導(dǎo)情況;對NIH3T3細胞進行Iso、β1受體阻滯劑（CGP-20712A）和β2受體阻滯劑(ICI118551)持續(xù)刺激，應(yīng)用熒光素酶報告基

4、因技術(shù)檢測生物鐘基因的活性。
　　結(jié)果:
　　1.心肌肥厚小鼠心臟生物鐘基因的表達發(fā)生了明顯改變，BMAL1在07:00的表達峰值明顯降低;PER1、PER2和CRY1在19:00的表達量明顯高于對照組。鈣調(diào)節(jié)基因ASPH的表達在23:00明顯下降，而RYR2基因的表達在15:00-23:00均明顯增高。Bmal1和Junctin（由ASPH編碼）蛋白水平的變化與其基因表達情況一致。
　　2.臨床研究納入兩組人群:新植

5、入者12例、另一組超反應(yīng)者16例。新植入組中擴張性心肌病10例，缺血性心肌病2例，均為有反應(yīng)患者。超反應(yīng)組中均為擴張性心肌病。新植入組患者術(shù)前、術(shù)后半年以及超反應(yīng)組患者血漿皮質(zhì)醇的晝夜節(jié)律均存在。心臟再同步化治療有反應(yīng)或超反應(yīng)患者的心率變異性明顯改善，外周血生物鐘基因PER1的表達出現(xiàn)明顯的節(jié)律性，06:00表達最高，18:00表達低下。PER1基因表達的節(jié)律幅度與心率變異性指標HF（高頻值）、左室射血分數(shù)的變化明顯相關(guān)。
　　3

6、.Iso持續(xù)刺激H9c2細胞后，生物鐘基因BMAL1、PER1和PER2的表達節(jié)律與血清休克誘導(dǎo)的節(jié)律不同，Iso作用后BMAL1的節(jié)律明顯提前，PER1和PER2基因的表達峰值明顯高于對照組。在NIH3T3細胞上，Iso（200μM）明顯增強了BMAL1、PER1和CRY1的熒光素酶活性;ICI118551（100μM）明顯抑制了三個基因的活性，而CGP-20712A(100μM)對基因的活性影響不大;與Iso組相比，預(yù)處理ICI11

7、8551組充分阻滯了Iso對三個基因的激動效應(yīng);與CGP-20712A單獨阻滯相比，CGP-20712A阻滯加上Iso激活后BMAL1和PER1基因的活性明顯增強。
　　結(jié)論:
　　1.β腎上腺素能受體的慢性激活改變了心臟外周生物鐘基因和鈣調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達。
　　2.心臟再同步化治療重塑了慢性心衰患者外周血生物鐘基因的表達，PER1基因的節(jié)律性表達可能作為超反應(yīng)患者心率變異性或左室功能改善的標志。
　　3.異丙