基質(zhì)金屬蛋白酶及抑制劑在先天性心臟病圍術(shù)期的表達(dá)及干預(yù)研究.pdf

1、概述：隨著體外循環(huán)手術(shù)的低齡化和復(fù)雜化，術(shù)后心力衰竭的發(fā)生率明顯增加，因此早期診斷和及時(shí)治療至關(guān)重要。心力衰竭的發(fā)生機(jī)制主要是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的激活和心室重構(gòu)。心室重構(gòu)包括心肌細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的變化，后者是心室重構(gòu)的重要原因，又稱為心肌基質(zhì)重構(gòu)。基質(zhì)金屬蛋白酶是一組能特異地降解細(xì)胞外基質(zhì)成分的Zn2+依賴的酶家族，在組織重構(gòu)中起重要作用?；|(zhì)金屬蛋白酶(Matrix Metalloproteinase，MMPs)與基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(T

2、issue Inhibitor ofMetalloproteinase，TIMPs)是膠原代謝的主要調(diào)節(jié)物質(zhì)，兩者相互作用共同維持著心血管基質(zhì)的分解與重構(gòu)。在冠心病、高血壓的病人中存在MMPs活性增高，TIMPs表達(dá)減少，MMPs與TIMPs平衡失調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)合成和降解失衡，心室擴(kuò)大，心功能下降。本研究為了了解先天性心臟病MMPs與TIMPs在血漿和心肌組織中的表達(dá)水平，比較充血類和缺血類先心圍術(shù)期MMPs與TIMPs表達(dá)的差異，

3、并進(jìn)一步應(yīng)用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(Angiotension Converting EnzymeInhibitors，ACEI)治療肺充血性先心，了解用藥前后MMPs與TIMPs表達(dá)的變化。
　　 第一部分、基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑在先天性心臟病中表達(dá)的研究
　　 目的：了解先天性心臟病患兒血漿MMP-3、MMP-9、TIMP-1的濃度，比較肺充血性先心與缺血類先心的差異，并探討其可能的機(jī)制。
　　 方法：選擇2

4、009年1月～2009年8月心胸外科手術(shù)患兒55例，分為三組，漏斗胸10例為正常對照組，室間隔缺損患兒25例為肺充血組，法洛四聯(lián)癥患兒20例為肺缺血組。所有患兒術(shù)前行超聲心動圖檢查，測左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左心室收縮及舒張末直徑和容積(LVDs、LVDd、LVESV、LVEDV)。術(shù)前抽血，應(yīng)用ELISA法檢測血漿MMP-3，-9及TIMP-1濃度。
　　 結(jié)果：
　　 超聲心動圖檢查：
　　 1.肺充血組較

5、正常組LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均增大，p<0.01。
　　 2.肺缺血組較正常組比較各參數(shù)均減小，但是p>0.05，僅LVEDV減小有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 3.肺充血組和缺血組比較除LVEF無差異外，LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均增大，p<0.01，有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 實(shí)驗(yàn)室檢測：
　　 ELISA
　　 1.MMP-3：肺充血組較缺血組及對照組升高，p<0.0

6、1，有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；缺血組與對照組比較無差異。
　　 2.MMP-9：肺充血組與肺缺血組均高于正常組，p<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且以肺充血組升高更為顯著。
　　 3.TIMP-1：肺充血組與肺缺血組均低于正常組，p<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而以肺缺血組降低更為顯著。
　　 結(jié)論：
　　 1.根據(jù)超聲心動圖檢查結(jié)果與正常對照組比較，說明先天性心臟病患兒存在不同程度的心功能不全。
　　 2.先天性

7、心臟病的患兒存在血漿MMP-3，-9及TIMP-1濃度的改變，與對照組比較MMP-3、-9均升高，而TIMP-1降低。
　　 3.充血性先心和缺血類先心相比，血漿MMP-3、-9、TIMP-1濃度均升高，提示肺充血性先心的心功能改變可能較缺血類先心更為顯著。
　　 第二部分、肌鈣蛋白與基質(zhì)金屬蛋白酶及抑制劑在先天性心臟病圍術(shù)期的表達(dá)及機(jī)制
　　 目的：了解肺充血性先心與缺血類先心心肌組織中MMP-3、-9、TIM

8、P-1 mRNA的表達(dá)及心肌組織膠原含量和分布的差異，比較肺充血性先心和缺血類先心在體外循環(huán)手術(shù)前后血漿MMP-3、-9、TIMP-1濃度，并探討其可能的機(jī)制。同時(shí)測定肌鈣蛋白(cTnI)在體外循環(huán)前后的變化，比較cTnI與MMPs/TIMPs及心功能的相關(guān)性。
　　 方法：選取2009年1月～2009年8月在我院行體外循環(huán)手術(shù)治療的先天性心臟病患兒共45例，室間隔缺損25例為肺充血組，法洛四聯(lián)癥20例為肺缺血組。所有患兒于術(shù)前

9、、術(shù)后一周行超聲心動圖檢查，測LVEF、LVDs、LVDd、LVESV、LVEDV。
　　 分別于術(shù)前、體外循環(huán)術(shù)后即刻、術(shù)后6h、24h、3d抽血測血漿MMP-3，-9及TIMP-1濃度以及測cTnI的變化。術(shù)中取右室異常肌束應(yīng)用RT-PCR方法檢測MMP-3，-9及TIMP-1 mRNA表達(dá)，應(yīng)用羥脯氨酸消化法測心肌羥脯氨酸的含量，并進(jìn)一步計(jì)算心肌膠原含量。取右室異常肌束應(yīng)用免疫組化的方法，了解Ⅰ、Ⅲ型膠原的分布。
　

10、　 結(jié)果：
　　 超聲心動圖檢查：
　　 1.肺充血組術(shù)前、術(shù)后比較除LVEF無變化外，LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均較術(shù)前減小，p<0.01，有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 2.肺缺血組術(shù)前、術(shù)后比較LVEF、LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均有所增加，但除LVDs外(p<0.05)，其余測值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 3.術(shù)后肺充血組與缺血組之間比較各參數(shù)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，p>0.05。

11、
　　 實(shí)驗(yàn)室檢測：
　　 ELISA：
　　 1.術(shù)前及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)肺充血組血漿MMP-3、-9、TIMP-1濃度均高于肺缺血組，p<0.05，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肺充血組cTnI濃度在術(shù)前高于缺血組，但術(shù)后各時(shí)點(diǎn)均低于缺血組，p<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 2.同一組內(nèi)CPB前后不同時(shí)點(diǎn)比較：
　　 1)MMP-3：于CPB術(shù)后升高，術(shù)后6h達(dá)最高，然后逐漸降低，至術(shù)后3天降至低于術(shù)前水平。

12、r>　　 2)MMP-9：于CPB術(shù)后即刻顯著升高，術(shù)后6h達(dá)最高，以后逐漸下降，至術(shù)后3天時(shí)降至低于術(shù)前水平。
　　 3)TIMP-1：兩組均表現(xiàn)為逐漸升高，肺充血組于術(shù)后3天達(dá)到最高，而肺缺血組在術(shù)后3天時(shí)呈逐漸下降的趨勢。
　　 4)cTnI：兩組均表現(xiàn)為術(shù)后即刻顯著升高，以后逐漸降低，至術(shù)后3天肺缺血組仍高于術(shù)前。
　　 RT-PCR：
　　 1.肺充血組心肌組織中MMP-3、-9、TIMP-1

13、 mRNA表達(dá)均高于肺缺血組，p<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 2.肺充血組中MMP-3 mRNA的含量最低，MMP-9與TIMP-1的含量相仿。
　　 3.肺缺血組中MMP-3 mRNA的含量最低，TIMP-1 mRNA的含量最高。
　　 羥脯氨酸消化法：肺充血組心肌組織羥脯氨酸含量及心肌膠原含量較缺血組低，p<0.05，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 免疫組化：
　　 1.肺充血組患兒Ⅰ、Ⅲ型膠原較缺

14、血組減少。
　　 2.肺缺血組患兒心?、?、Ⅲ型膠原表現(xiàn)為陽性染色。
　　 結(jié)論：
　　 1.兩組先心于CPB術(shù)后不同時(shí)點(diǎn)MMP-3、-9先升高后降低，于術(shù)后3天降至低于術(shù)前的水平，但仍高于正?；A(chǔ)值。TIMP-1在肺充血組逐漸升高，于術(shù)后3天達(dá)最高，而肺缺血組在術(shù)后3天降低，兩組TIMP-1均低于正?；A(chǔ)值。與cTnI在術(shù)后顯著升高，以后逐漸下降的趨勢相符，說明CPB手術(shù)對心功能有一定的損害作用，但是術(shù)后心功能得

15、到迅速恢復(fù)，并較術(shù)前明顯改善，而MMPs/TIMPs的表達(dá)與cTnI的濃度及心功能的變化存在著密切的相關(guān)關(guān)系。
　　 2.肺充血性先心心肌組織MMP-3、-9、TIMP-1 mRNA表達(dá)均高于肺缺血組，說明肺充血性先心的心功能降低較缺血類先心更為明顯。
　　 3.肺充血性先心心肌膠原含量低于缺血組，可能與MMP-3、MMP-9活性增高有關(guān)。
　　 4.肺充血性先心心肌膠原Ⅰ、Ⅲ型染色均較缺血類先心弱，提示其膠原含

16、量低于缺血類先心。說明由于MMPs升高，導(dǎo)致膠原降解增加，也可能與缺血類先心血氧降低有關(guān)。
　　 第三部分、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑對先天性心臟病圍術(shù)期基質(zhì)金屬蛋白酶及抑制劑表達(dá)的影響及機(jī)制
　　 目的：于術(shù)前三天和術(shù)后應(yīng)用ACEI治療肺充血性先天性心臟病，并與僅常規(guī)治療的肺充血性先心比較，了解術(shù)前和術(shù)后MMP-3、-9、TIMP-1的濃度及cTnI的變化，并同時(shí)隨訪超聲心動圖，了解心功能的改變，為治療充血性先心心力衰竭提

17、供新的有效的治療手段。
　　 方法：選取2009年1月～2009年8月在我院行體外循環(huán)手術(shù)治療的室間隔缺損患兒共50例，分為兩組，室間隔缺損常規(guī)治療25例為對照組，室間隔缺損應(yīng)用常規(guī)加ACEI治療患兒25例為干預(yù)組。所有患兒于術(shù)前、術(shù)后一周行超聲心動圖檢查，測LVEF、LVDs、LVDd、LVESV、LVEDV。干預(yù)組于術(shù)前三天給予依那普利(ACEI)0.2mg/kg/d，頓服，并于術(shù)后當(dāng)天起繼續(xù)應(yīng)用依那普利(ACEI)0.2m

18、g/g/d，頓服。
　　 分別于術(shù)前、體外循環(huán)術(shù)后即刻、術(shù)后6h、24h、3d抽血測血漿MMP-3，-9、TIMP-1及cTnI濃度及其變化。
　　 結(jié)果：
　　 超聲心動圖檢查：
　　 1.術(shù)前兩組之間LVEF、LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均無差異，p>0.05。
　　 2.術(shù)后兩組之間LVEF、INEDV、LVESV均無差異，但干預(yù)組LVDd、LVDs較對照組縮小，p<0.05，

19、有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 3.術(shù)前與術(shù)后兩組之間比較，除LVEF無變化外，LVEDV、LVESV、LVDd、LVDs均較術(shù)前減小，p<0.01，有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 實(shí)驗(yàn)室檢測：
　　 ELISA：
　　 1.術(shù)前及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)除干預(yù)組術(shù)后3天TIMP-1較高外，其余各參數(shù)干預(yù)組均低于對照組。術(shù)前、術(shù)后即刻兩組cTnI相比較無差異，但是術(shù)后6h、24h、3d，干預(yù)組cTnI較對照組顯著降低，p<0.01，有

20、統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 2.同一組內(nèi)CPB前后不同時(shí)點(diǎn)比較：
　　 1)MMP-3：于CPB術(shù)后6-24小時(shí)達(dá)最高，以后逐漸下降，術(shù)后3天降至低于術(shù)前。
　　 2)MMP-9：于術(shù)后即刻顯著升高，術(shù)后6小時(shí)達(dá)最高，以后逐漸下降，術(shù)后3天降至低于術(shù)前水平。
　　 3)TIMP-1：均表現(xiàn)為逐漸升高，于術(shù)后3天達(dá)到最高。
　　 4)cTnI：兩組均于術(shù)后即刻明顯升高，以后逐漸降低，并最終降至術(shù)前的水平，但