β肾上腺素受体与心力衰竭关系的研究

【摘要】：背景与目的: 充血性心力衰竭(CHF)是发病率、致死率和致残率高的常见临床综合征,是许多心血管疾病最常见的死亡原因,其病理生理改变主要是神经内分泌-细胞因子系统的激活和心肌重构,过度激活的神经内分泌系统又可导致心肌重构和心力衰竭(心衰)恶化。神经内分泌系统中以交感-肾上腺素系统为重要,交感神经张力的改变可直接通过肾上腺素受体介导的生物学效应来影响心衰的进程。因此,阻断神经激素和心肌重构的恶性循环是心衰治疗的关键。近来多中心大规模临床试验,表明β受体阻滞剂不仅减轻症状,增加运动耐量,还改善生存率,逆转心肌重构。 然而,临床上应用β受体阻滞剂联合其它抗心衰治疗并非所有的患者均有改善,这就使人们对心衰心肌中存在的不同亚型的β受体的作用及改变产生了兴趣。轻度心衰时β1受体开始下调,严重心衰时β1受体下调至不能对肾上腺素起反应;心衰时β2受体不存在下调。近来发现心肌还存在β3受体,并可能在心衰过程中起重要作用。人心室肌β3受体与抑制型G蛋白(Gi蛋白)α亚单位相偶联,通过刺激一氧化氮合酶(NOS),生成一氧化氮(NO),引起环磷酸鸟苷(cGMP)的增高产生负性肌力作用。心衰患者心脏β1受体下调的过程中,可出现β3受体的代偿性上调,在心衰晚期,β3受体持续增加,导致心肌抑制加重,心功能恶化。 临床应用β受体阻滞剂并不能改善所有心衰病人预后,这是否由于仅仅对β1、β2受体有选择性,β3受体未阻断,造成其相应增加,心衰加重,目前尚不清楚。三种β受体在心衰中同时会发生量的改变,每种受体在心衰治疗前后究竟有多大的变化,起多大作用目前尚未明确。此外,细胞因子和细胞凋亡参与心衰过程,它们与β受体及相关信号转导通路是否有内在的联系,是否起协同作用需要进一步证实。 本研究选择临床不同程度心衰病人:1、同时检测心衰病人心肌组织和外周血淋巴细胞的β1、β2、β3受体mRNA表达水平,探讨它们在淋巴细胞和心肌组织表达的相关性;2、探讨心衰病人外周淋巴细胞和心肌组织β受体mRNA表达与相关信号通路的相关性,并分析它们与细胞因子、细胞凋亡的关系;3、研究β1受体阻滞剂美托洛尔对慢性稳定性心衰病人β受体相关信号通路及心功能与心肌重构的干预机制。 WP=12 方法: 第一部分随机选择心衰患者43例,正常对照组20例,因瓣膜性心脏病接受瓣膜置换术病人24例,正常对照组5例。根据NYHA心功能分级标准分组,超声心动图测量左室射血分数(LVEF)、左室舒张末期内径(LVEDD)和左房内径(LAD);胸部X片测量心胸比例(CTR),用淋巴细胞分离液分离外周血淋巴细胞、取瓣膜性心脏病人心肌组织,用RT-PCR法检测淋巴细胞和心肌组织β1、β2、β3受体mRNA表达。第二部分用放免法测定血浆和心肌组织环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)含量,化学法测定血浆和心肌组织NOS、诱导型NOS(iNOS)和NO含量,双抗体夹心ELISA法测定血浆肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)含量,TUNEL法检测淋巴细胞凋亡,透射电镜观察外周血淋巴细胞特征变化。分析它们与心衰患者淋巴细胞和心肌组织β受体表达的相关性。第三部分选择心衰患者83例,随机分为常规治疗组(40例)及美托洛尔组(43例),美托洛尔逐步递增至最大剂量(100mg,bid)或最大耐受剂量,治疗半年以上复查: LVEDD、LAD、LVEF和CTR;淋巴细胞三种β受体表达,血浆cAMP和cGMP含量,血浆NOS、iNOS、NO,、TNF-α、IL-1β、IL-6含量及淋巴细胞凋亡率。 结果: 1、瓣膜病所致心衰病人心肌的病理学电镜改变可见肌束减少、收缩不均一,溶酶体增多聚积,线粒体明显肿胀、退变,肌节过度拉伸,肌丝断裂、溶解,表明心衰病人存在明显的心肌损害表现。 2、心力衰竭病人淋巴细胞和心肌组织均显示β1受体mRNA表达减少,心衰程度越重表达越少;β2受体表达在不同程度心衰病人之间改变无显著性差异;β3受体表达增多,心衰程度越重表达越多;三种β受体在心肌组织和淋巴细胞之间表达呈正相关。 3、心力衰竭病人血液中cAMP和cGMP较正常人明显增高,心衰程度越重,其含量越多。心衰病人心肌组织中cAMP明显降低,心衰程度越重其含量越少;而心肌组织中cGMP含量明显增高,心衰程度越重其含量越多。 4、心力衰竭病人血液和心肌组织中NOS、iNOS较正常人明显增高,随心衰加重其含量越多;心衰病人血液中NO亦明显增高。 5、心力衰竭病人血浆TNF-α、IL-1β和IL-6浓度明显增高,随心功能恶化呈进行性升高;其含量分别与CTR、LVEDD和NYHA分级呈显著正相关,而与LVEF呈显著负相关。 6、心力衰竭病人淋巴细胞细胞β1受体mRNA表达与血液中NOS、iNOS、NO、 WP=13 cAMP和cGMP呈负相关,而β3受体与它们呈正相关。心衰心肌组织β1受体与心肌cAMP呈正相关,与心肌NOS、iNOS、和cGMP呈负相关;β3受体与心肌中的含量呈正相关。 7、心力衰竭病人淋巴细胞膜边缘呈不规则鼓泡或出芽,淋巴细胞凋亡的病例数和淋巴细胞凋亡阳性率均高于正常对照。透射电镜显示淋巴细胞胞膜鼓泡或出芽,核皱缩、染色质边聚,细胞膜完整。淋巴细胞凋亡率与β3受体mRNA表达呈正相关。 8、美托洛尔组和常规治疗组治疗6月后 NYHA心功能显著改善、LVEF升高,美托洛尔组CTR、LVEDD和LAD明显减小,高剂量(﹥100mg/d)比低剂