細胞因子信號轉導負調控因子-1和白細胞介素-6在慢性房顫患者心房組織中的作用

桑　翠　王　朋　王天策　費　瑜

(吉林大學第二醫院心內科，吉林　長春　130041)

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細胞因子信號轉導負調控因子-1和白細胞介素-6在慢性房顫患者心房組織中的作用

桑翠王朋1王天策2費瑜

(吉林大學第二醫院心內科，吉林長春130041)

〔摘要〕目的探討慢性房顫(AF)患者心房組織中細胞因子信號轉導負調控因子(SOCS)-1和白細胞介素(IL)-6水平的變化。方法依據《赫爾辛基宣言》精神將20例心外科手術患者分成AF組和竇性心律(SR)組，AF組10例，男5例，女5例，平均年齡(52.1±10.05)歲，AF持續時間大于6個月；SR組10例，男4例，女6例，平均年齡(41.2±18.75)歲。兩組均無其他心律失常病史。在心臟停搏前取右心耳100 mg，一部分用Masson染色法觀察形態變化，其余部分放入-70℃冰箱保存備用。IL-6水平用ELISA法測定，SOCS-1蛋白及mRNA表達用免疫印跡及RT-PCR法檢測。心臟彩超檢測左前降支(LAD)。結果AF組心肌細胞排列明顯不規則，心肌間質內有明顯的膠原纖維和結締組織增生，并將心肌肌束分隔；AF組心房組織中IL-6水平及LAD明顯高于SR組(P<0.05)；且IL-6水平與LAD呈正相關(r=0.94，P<0.05)；AF組心房組織中SOCS-1蛋白及SOCS-1 mRNA的含量表達明顯高于SR組(P<0.05)。結論IL-6和SOCS-1共同參與AF的病理過程，它們相互影響，相互作用使得AF得以維持。

〔關鍵詞〕細胞因子信號轉導負調控因子-1；白細胞介素-6

研究表明，炎癥與炎癥因子是房顫(AF)發生發展的主要因素。白細胞介素(IL)-6是在AF中的作用已得到共識〔1～3〕。細胞因子信號轉導負調控因子(SOCS)-1是由炎癥因子激活JAK/STAT通路產生的一種炎癥因子，它反過來通過抑制該通路對炎癥反應有負調控作用，然而，目前有關AF心房組織中IL-6水平的變化報道較少，而SOCS-1與AF和IL-6的關系所知甚少。本文旨在進一步揭示炎癥因子與AF的關系。

1材料與方法

1.1對象依據《赫爾辛基宣言》精神將20例心外科手術患者分成AF組和竇性心律(SR)組。AF組10例，男5例，女5例，平均年齡(52.1±10.05)歲，AF持續時間大于6個月。SR組10例，男4例，女6例，平均年齡(41.2±18.75)歲。兩組均無其他心律失常病史。入選患者均行心電圖、胸片、心彩及有關實驗室檢查，并除外糖尿病、感染性疾病、免疫結締組織性疾病、嚴重的肝腎功能不全等。術前停用抗血小板和調脂藥物(大于5個半衰期)。兩組在手術疾病種類和心功能等一般資料方面具有可比性。

1.2試劑與方法實驗試劑：SOCS-1上游引物：5′-CAC GCACTTCCGCACATTCC-3′，下游引物：5′-TCCAGCAGCTCGAAGA GGCA-3′，擴增片段大小為280 bp；GAPDH上游引物：5′-CTGCACCACCAACTGCTTAG-3′，下游引物：5′-TGAAG TCAGAGGAGACCACC-3′，擴增片段長度為407 bp，由生工生物工程(上海)有限公司合成。人IL-6酶聯免疫吸附(ELISA)試劑盒(北京邦定泰克生物技術有限公司)。SOCS-1抗體和羊抗兔二抗 (宜百康生物科技有限公司)。實驗方法：在心臟停搏前取右心耳100 mg，去除多余組織，一部分用Masson染色法觀察形態變化，其余部分放入-70℃冰箱保存備用。IL-6水平用ELISA法測定，SOCS-1蛋白及mRNA表達用免疫印跡及RT-PCR法檢測。心臟彩超檢測左前降支(LAD)。

1.3統計學方法采用SPPS13.0軟件行t檢驗和直線相關分析。

2結果

2.1慢性AF患者心房組織形態學改變SR組心肌細胞排列相對整齊，在心肌間質有少量膠原纖維。AF組心肌細胞排列明顯不規則，心肌間質內有明顯的膠原纖維和結締組織增生，并將心肌肌束分隔。見圖1。

圖1　慢性AF患者心房組織形態學改變(×100)

2.2兩組心房組織中IL-6水平和LAD的變化AF組心房組織中IL-6水平〔(6.59±1.37)ng/L〕明顯高于SR組〔(4.83±0.93)ng/L〕(P<0.05)；AF組LAD〔(41.3±5.19)mm 〕明顯高于SR組〔(27.5±3.60)mm 〕(P<0.05)。AF患者心房組織中IL-6的水平與LAD呈正相關(r=0.94，P<0.05)。

2.3兩組心房組織中SOCS-1蛋白及基因的表達AF組心房組織中SOCS-1蛋白(1.43±0.04)及SOCS-1 mRNA(1.33±0.09)的含量表達明顯高于SR組(0.96±0.01)、(1.00±0.01)(P<0.05)。見圖2。

圖2　兩組心房組織中SOCS-1蛋白及基因的表達

3討論

心房結構重構是慢性AF發生及維持的基礎，其形態學表現心房肌纖維排列紊亂，線粒體數量及體積增加，細胞核擴大，肌漿網明顯異常。臨床上表現為心房擴大。目前多數學者認為炎癥是導致心房結構重構的主要原因。IL-6是由多種細胞產生的炎癥細胞因子，它是炎癥急性期和慢性期的標志物。牧騎等〔1〕對陣發性AF、持續性AF和永久性AF患者血清IL-6水平進行檢測，結果發現AF患者血清IL-6濃度逐級增加；張慶文等〔2〕觀察到老年非瓣膜心臟病合并AF各組LAD和IL-6水平明顯升高，持續AF組明顯高于陣發性AF組，IL-6與LAD呈正相關。馮剛〔3〕發現風心病并發AF患者心房組織中IL-6濃度明顯升高，觀察組復律前與復律后24 h和2 w的IL-6濃度雖無顯著差異，但它們仍高于對照組。這些實驗說明IL-6參與了AF患者心房結構重構。本試驗結果與文獻報道大致相符，進一步證實炎癥與AF病理過程有關。

IL-6可能通過以下環節引起AF心房重構：①IL-6通過激活補體經典途徑，加重心臟局部炎癥反應，損傷心肌細胞，促進纖維結締組織增生；②IL-6還可激活基質金屬蛋白酶(MMP)-2，而MMPs可引起心肌膠原纖維增多，排列紊亂，導致心房纖維化。

SOCS是JAK/STAT途徑中的一種調節因子，當細胞炎癥因子 (如TNF-α、IL-23、IL-1、IL-6等)誘導JAK/STAT途徑時，SOCS也被快速誘導產生，新合成的SOCS首先通過其SH2結構域與JAKs結合，進而抑制了激酶活性；其次通過與胞質區細胞因子受體的磷酸化 Tyr 位點結合，使得STAT 募集有關的細胞因子受體受阻；再次通過介導信號蛋白依賴蛋白酶體降解，最終阻斷已被激活的JAK/STAT途徑。有學者發現，SOCS-1及SOCS-3基因和蛋白在缺血再灌注后和冠心病患者外周血單個核細胞中有明顯表達〔4，5〕。還有學者發現，不穩定型心絞痛介入術后SOCS-1、SOCS mRNA表達和炎癥因子(TNF-α、hs-CRP等)水平較術前明顯升高，強化劑量阿托伐他汀可以通過對以上指標水平的調節，從而減輕介入術后心肌的炎癥反應〔6〕。這些實驗說明SOCS-1表達增加不僅提示它與炎癥疾病密切相關，而且還提示機體有對抗炎癥反應的過程。本實驗提示AF的病理過程與SOCS-1有關。以往研究表明，AF患者有促炎細胞因子(如IL-1、IL-6、IL-17等)的表達，SOCS-1表達上調不僅可通過激活負向調控JAK/STAT信號通路，抑制炎癥反應〔7，8〕，而且還可減少MMPs、TIMPs和黏附分子的表達，抑制纖維化的形成〔9，10〕，進而對AF的發生發展起到保護作用。總之，IL-6和SOCS-1共同參與AF的病理過程，它們相互影響，相互作用使得AF得以維持。至于兩者相互作用導致AF更確切機制還有待于進一步研究。

4參考文獻

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2張慶文，苗懿德，蘇琳，等.老年非瓣膜性心臟病并房顫患者血清炎性因子水平的研究〔J〕.中國現代醫學雜志，2014；24(7)：61-3.

3馮剛.風濕性心瓣膜病并發心房顫動患者心房組織中炎癥因子水平及相關性研究〔J〕.嶺南心血管病雜志，2015；21(6)：781-4.

4郭唐猛，楊群芳，劉承云，等.大鼠心肌缺血再灌注損傷SOCS-1/3 mRNA的表達和意義〔J〕.醫學研究雜志，2011；40(4)：89-92.

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8Bourdonnay E，Zaslona Z，Penke LR，etal.Transcellular delivery of vesicular SOCS proteins from macrophages to epithelial cells blunts inflammatory signaling〔J〕.J Exp Med，2015；212(5)：729-42.

9Zhang Q，Guo Y，Dong R，etal.Suppressor of cytokine signaling 1-modulated metalloproteinases and tissue inhibitor of metalloproteinase in pulmonary fibrosis〔J〕.Mol Med Rep，2015；12(3)：3855-61.

10Qin L，Huang Q，Zhang H，etal.SOCS1 prevents graft arteriosclerosis by preserving endothelial cell function〔J〕.J Am Coll Cardiol，2014；63(1)：21-9.

〔2015-06-10修回〕

(編輯李相軍/滕欣航)

通訊作者：費瑜(1963-),男,碩士生導師，主任醫師，博士，主要從事心血管疾病與炎癥關系的研究。

〔中圖分類號〕R541.4

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)13-3189-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.13.045

1長春市中心醫院ICU科2吉林大學第二醫院心外科

第一作者：桑翠(1991-)，女，在讀碩士，主要從事心血管疾病與炎癥關系的研究。