[摘要]目的探讨β链蛋白(β-catenin)在缺氧诱导的心肌肥厚中的作用,并寻找可能的干预靶点。方法①收集第三军医大学新桥医院心外科2015年10月到2016年8月收治的21例先心病患儿的右室流出道临床心肌标本,常氧组(室间隔缺损伴右室流出道狭窄,血氧饱和度≥95%)10例和缺氧组(法洛氏四联征,血氧饱和度<85%)11例,术中取右室流出道心肌组织作为标本,用免疫荧光检测心肌细胞面积,Westernblot检测心肌胞质、胞核β-catenin含量。②选取25只成年C57小鼠,按照随机数字表法分为常氧4周组、缺氧4周组、缺氧4周+激动剂(CHIR9901)组、缺氧4周+抑制剂(IWR1)组和缺氧+生理盐水组(n=5)。常氧4周组和缺氧4周组于缺氧第4周取出心脏。小鼠缺氧模型采用10%氧浓度连续缺氧4周。通过免疫荧光标记细胞膜并测量心肌细胞面积,Westernblot检测心肌中胞质和胞核的β-catenin及CyclinD1的蛋白含量。③缺氧4周+激动剂组、缺氧4周+抑制剂组和缺氧4周+生理盐水组均在缺氧3周后,在缺氧舱内腹腔注射给药,第4周取得心脏。通过观察心室质量和心肌细胞面积比较心肌肥厚程度,小动物心导管检测心脏功能。结果①临床标本中,相对于非紫绀组心肌,紫绀组的心肌面积明显增加(P<0.05),且伴随着胞核、胞质中βcatenin的蛋白表达减少。②小鼠慢性缺氧模型中,缺氧4周组明显出现心肌细胞面积增加(P<0.05),右心室与体质量的比值增加(P<0.05),右心射血分数降低(P<0.05),并伴随着胞核、胞质中β-catenin的蛋白表达减少。③与缺氧4周+生理盐水组比较,缺氧4周+激动剂组的心肌细胞面积减少(P<0.05),右心室与体质量的比值减少(P<0.05),右心射血分数增加(P<0.05),胞核β-catenin水平和下游靶基因CyclinD1表达水平明显增加,而缺氧4周+抑制剂组无明显变化(P>0.05)。结论在慢性缺氧引起右心室肥厚过程中,β-catenin激活进入胞核,能减轻心肌肥厚,并改善心脏功能。
       
       [关键词]β链蛋白;紫绀型先天性心脏病;心肌肥厚;缺氧
       
       
       3讨论
       缺氧诱导的心肌肥厚是重要病理生理过程。由于心肌慢性缺氧在紫绀型先天性心脏病、稳定性冠心病等常见临床疾病中普遍存在,心肌常常会因此产生一系列适应性改变,比如缺氧心肌肥厚[9]。目前,缺氧右心室肥厚的发生机制仍不清楚。
       β-catenin是亲斑蛋白家族的成员之一。亲斑蛋白家族属于犰狳相关蛋白,是桥粒斑的必要组分。除了参与细胞连接功能外,β-catenin还参与调节心脏的胚胎和出生后的发育过程[10]。有研究发现,β-catenin参与了左心室的代偿期心肌重构[11]和失代偿期心肌重构[12]。最近有关缺氧肺动脉高压的研究也发现,β-catenin参与了肺血管的重构[13],并且β-catenin的表达减少会引起桥粒斑的减少,从而参与致心律失常性右室心肌病的病理生理过程[14]。因此,β-catenin可能参与了缺氧诱导的右心室心肌肥厚过程。
       本实验发现,在慢性缺氧的临床标本中,胞核和胞质中β-catenin减少。同样在慢性缺氧诱导的右心室肥厚的小鼠模型中,缺氧右心室中胞核和胞质中的β-catenin也减少,提示β-catenin可能会在缺氧心肌肥厚中起保护作用。为进一步验证β-catenin的作用,我们用β-catenin的激动剂和抑制剂分别干预了缺氧小鼠,检测心肌肥厚相关指标。结果显示,相对于生理盐水组,β-catenin激动剂组的心肌肥厚明显改善,心功能也得到一定程度的恢复,而β-catenin抑制剂组未显示出明显的心肌肥厚的加重和心功能改变。因此,我们认为β-catenin能改善慢性缺氧诱导的心肌肥厚,改善心脏功能。