摘要:
背景:慢性充血性心力衰竭(CHF)时,心肌肌浆网钙离子ATP酶2a(sarcoplasmic reticulum Ca2+ ATPase,SERCA2a)的蛋白表达和活性均明显降低,这导致钙离子的调控异常和心脏收缩和舒张功能不全.目的:观察腺相关病毒为载体的SERCA2a基因转导对CHF大鼠的短期和中长期治疗作用,探讨其治疗心力衰竭的多种可能的机制.设计:随机对照设计.单位:解放军总医院老年心内科和病理生理研究室.方法:将雄性SD大鼠随机分为,假手术组,CHF组,CHF+GFP组和CHF+SERCA2a组4组,每组又分为基因转导10,30 d 2个时间点,后3组采用腹主动脉缩窄术建立CHF大鼠模型,手术后18~20周,造模成功的大鼠进行经腹心包腔内注射,CHF组注射500μL无菌生理盐水,CHF+GFP组和CHF+SERCA2a组分别注射等量携带GFP基因和SERCA2a基因的重组腺相关病毒.主要观察指标:①于基因转导后10,30 d,检测大鼠的血流动力学参数,应用Western Blot方法检测SERCA2a蛋白表达;改良的Jones法测定SERCA2a活性.②应用蛋白质组学研究技术分析比较基因转导30 d组中CHF和CHF+SERCA2a亚组大鼠的心肌蛋白质组表达的差异.③应用电泳分离和定量的方法检测基因转导30 d组的各亚组大鼠心肌肌球蛋白重链亚型的表达情况.结果:①SERCA2a蛋白表达和活性:CHF组和CHF+GFP组低于假手术组.基因转导10 d后,CHF+SERCA2a组与CHF组比较,SERCA2a蛋白表达增加80.7%,活性增加89.9%,但低于假手术组水平;基因转导30 d后,CHF+SERCA2a组SERCA2a蛋白表达和活性已经达到假手术组大鼠水平.②心脏功能:基因转导10 d后,CHF+SERCA2a组血流动力学指标中左室舒张末压力明显下降,其他指标明显升高,但未完全达到对照大鼠的心功能水平;基因转导30 d后心脏收缩和舒张功能进一步改善,各项指标与假手术组比较差异不显著.③心肌蛋白质组的研究发现,基因转导30 d后,CHF+SERCA2a组多种能量代谢的酶表达明显增加.④凝胶电泳发现:CHF时α-MHC的表达明显降低而β-MHC则显著增加,α-MHC/β-MHC明显低于假手术组大鼠;基因转导30 d后,α-MHC、β-MHC的表达以及α-MHC/β-MHC恢复至假手术组大鼠水平.结论:以重组腺相关病毒2作为载体,SERCA2a基因转导可以增强衰竭心脏的SERCA2a功能,纠正Ca2+稳态异常,增加心脏能量代谢,纠正MHC亚型的异常表达,增强心脏收缩和舒张功能;因而SERCA2a基因转导对CHF具有良好的短期和中长期治疗作用.