李 佳 葛海龍 陳光遠 高倩萍 孫俊峰 李元十

(哈爾濱醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院心內(nèi)科，黑龍江 哈爾濱 150001)

近年來人們發(fā)現(xiàn)心臟的損傷引起造血祖細胞(HPCs)遷移至損傷部位并進行祖細胞的分化〔1〕，從而在心肌損傷部位產(chǎn)生具有功能的心肌細胞，這些新生的細胞參與了心臟病變組織的修復，但同時發(fā)現(xiàn)這種祖細胞來源的心肌細胞具有致心律失常作用〔2〕。同樣可引起心臟結(jié)構(gòu)改變的心房顫動(房顫)是否也可影響造血祖細胞的分化，影響機制以及這種祖細胞來源的心肌細胞是否也具有致心律失常作用從而參與了房顫的重構(gòu)過程并進一步導致了房顫的持續(xù)目前尚不確定。因此本研究測定不同類型房顫患者的外周血CD34+細胞數(shù)量，以及各種內(nèi)源性細胞因子水平的相關(guān)性，探討不同因子在房顫對HPCs影響中的作用，為研究房顫的發(fā)病機制提供一個新的思路。

1 對象與方法

1.1 對象 2008年1～5月于我院心內(nèi)科住院的房顫患者37人，其中17人為陣發(fā)性房顫組，房顫持續(xù)時間3 h～2 d，另20人為持續(xù)性房顫組，房顫持續(xù)時間為1～6個月。均經(jīng)心電圖證實，剔除瓣膜病性房顫、合并糖尿病、慢性肝腎疾病、腦血管意外史、急慢性炎癥、腫瘤以及心功能失代償。另選擇年齡、性別相匹配的竇性心律者20人為對照組。見表1。

1.2 方法 空腹靜脈抗凝血2 ml，流式細胞術(shù)測定外周血中CD34+HPCs的百分含量(由哈爾濱醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院免疫室測定)。同時采靜脈血2 ml，3 000 r/min離心10 min，留取血清，應用ELISA法測定血清粒細胞集落刺激因子(GCSF)、基質(zhì)細胞衍生因子-1α(SDF-1α)、血管細胞黏附因子-1(VCAM-1)的水平。嚴格按照試劑盒(上海森雄科技)說明書操作。

1.3 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件，數(shù)據(jù)資料以±s表示，組間比較采用t檢驗。

2 結(jié)果

2.1 各組外周血CD34+HPCs的百分含量以及G-CSF、SDF-1α、VCAM-1的水平 持續(xù)性房顫患者外周血中CD34+HPCs的百分含量以及G-CSF、SDF-1α、VCAM-1的水平明顯高于陣發(fā)性房顫患者和竇性心律者，而后兩組間無差別。見表2。

表2 外周血CD34+HPCs的百分含量以及G-CSF、SDF-1α、VCAM-1 的水平(±s)

表2 外周血CD34+HPCs的百分含量以及G-CSF、SDF-1α、VCAM-1 的水平(±s)

分組CD34+HPCs含量(%)G-CSF(pg/ml)SDF-1α(pg/ml)VCAM-1(ng/ml)陣發(fā)性房顫組 2.41±0.87 35.33±11.11 269.94±69.54 109.30±39.22持續(xù)性房顫組 3.15±1.18 48.75±19.28 378.78±126.83 734.28±73.41對照組 2.25±0.97 36.01±12.20 274.58±82.52 134.23±54.44 P值0.040 0.013 0.002 0.000 12

2.2 相關(guān)性分析 血清 SDF-1α、VCAM-1水平與外周血CD34+HPCs的百分含量具有明顯的相關(guān)性(r值分別為0.737、0.530，P ＜0.01，P ＜0.05)，而血清 G-CSF水平與外周血CD34+HPCs的百分含量不具有相關(guān)性。

3 討論

心臟損傷如心肌梗死可使HPCs遷移至損傷處并分化進行組織修復，心房疾病本身也可影響循環(huán)中的HPCs〔3〕。骨髓、外周血與受損心肌間的信號的適度調(diào)節(jié)對于HPCs的動員、遷移、植入、存活、增殖和分化從而進行心肌再生至關(guān)重要。這些信號因子涉及SDF-1、G-CSF、VCAM-1等的激活和分泌等多種因素。Goette等〔3〕人發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫病人外周血CD34+HPCs和SDF-1α水平增高，轉(zhuǎn)復成功48 h后，SDF-1α和CD34+HPCs水平開始降低，并且細胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)房顫病人的HPCs具有較大的潛能分化為心肌細胞。因此認為持續(xù)性房顫可增強HPCs形成心肌的潛能;SDF-1很可能參與房顫時心房組織的修復從而與心房的重構(gòu)相關(guān)。本研究中持續(xù)性房顫引起外周血中CD34+HPCs數(shù)量增多，這與國外研究的結(jié)果一致，說明房顫可與心肌梗死一樣對HPCs產(chǎn)生相似的影響作用，這種作用可影響房顫時心肌的修復。

SDF-1是CD34+HPCs的強烈的趨化因子，通過與其受體(CXCR4)相結(jié)合而影響CD34+HPCs的活動。CD34+HPCs表達CXCR4，SDF-1/CXCR4結(jié)合使CD34+HPCs發(fā)生定向移動，研究證實血漿SDF-1水平升高可誘導CD34+HPCs動員，并進一步影響其增殖、分化和血管生成〔4〕，與心肌的修復密切相關(guān)。本研究中發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫患者外周血CD34+HPCs數(shù)量明顯增多，高于陣發(fā)性房顫與竇性心律者，同時伴血清SDF-1α水平升高，并且CD34+HPCs數(shù)量與SDF-1α水平明顯相關(guān)，進一步證實了SDF-1α在CD34+HPCs動員中的作用。陣發(fā)性房顫者和竇性心律者之間的CD34+HPCs數(shù)量和SDF-1α水平未見區(qū)別。既往研究在動物模型中發(fā)現(xiàn)心房持續(xù)快速起搏犬的心房組織中SDF-1 mRNA及CXCR4 mRNA的表達明顯增高〔5〕，提示該趨化因子軸在心肌損傷部位表達增多，從而吸引更多的CD34+HPCs定向移動并滯留于心臟損傷部位進行心肌分化，參與心肌的修復過程。SDF-1在房顫時起著重要作用，它很可能與先前報道的心房鈉尿肽(ANP)〔3〕協(xié)同參與了心房損傷時的修復過程。

VCAM-1作為內(nèi)皮損傷的一個標志物與房顫的發(fā)生密切相關(guān)，本研究顯示房顫患者血清VCAM-1水平明顯升高，進一步證實房顫患者存在內(nèi)皮損傷。VCAM-1及其受體(VLA-4)間的相互作用參與HPCs的動員、遷移和沉積。有證據(jù)表明更多的原始HPCs表達高親和狀態(tài)的VLA-4。VLA-4對于HPCs的活動起重要作用。另外，細胞因子間可相互協(xié)同作用，應用SDF-1治療后，可快速上調(diào) CD34+細胞與 VCAM-1的黏附，這對CD34+細胞的遷移以及增殖和分化起重要作用〔6〕。本研究中房顫患者血液中VCAM-1的增多對于促進CD34+HPCs的動員以及與心肌組織的黏附具有積極作用，可促進HPCs修復心肌的過程。

HPCs從骨髓動員至外周血，以及隨后的過程中，有多種因素參與。研究顯示G-CSF及其受體在多種因素促進的HPCs動員中起重要作用〔7〕。G-CSF可促進CD34+HPCs的動員，增加CD34+細胞的數(shù)量，能在缺血心肌部位刺激新生血管形成〔8〕。G-CSF還可與其他因子聯(lián)合作用增強動員能力〔9〕。研究顯示急性心肌梗死組循環(huán)中的CD34+HPCs數(shù)量高于慢性穩(wěn)定性心絞痛組和健康對照組，內(nèi)源性G-CSF的血清水平心肌梗死組明顯高于其他兩組，心梗組中CD34+HPCs與G-CSF正相關(guān)。因此內(nèi)源的G-CSF與急性心梗時CD34+HPCs自發(fā)動員至外周血密切相關(guān)。有證據(jù)提示循環(huán)中的CD34+HPCs對左室功能有良好的作用，內(nèi)源性的G-CSF和CD34+HPCs水平存在相關(guān)性提示應用G-CSF可作為心梗后促進心肌組織再生的一種非侵入性治療方法〔10〕。目前已有研究顯示急性心梗后應用GCSF可促進干細胞動員，減少心肌細胞凋亡，縮小心肌壞死面積，改善心功能〔11〕。本研究結(jié)果說明房顫可以影響外周血中的G-CSF水平，但與既往研究結(jié)果不同的是本實驗中血清GCSF水平與外周血中CD34+HPCs數(shù)量間無相關(guān)性，這可能是由于內(nèi)源性G-CSF對房顫時HPCs的動員作用不如其在心肌梗死時作用顯著，房顫時其他因子的作用更強一些，或是房顫時G-CSF通過與其他因子相互作用來促進CD34+HPCs的動員，因此也說明房顫具有不同于心肌梗死的CD34+HPCs的動員機制。

目前研究認為除細胞因子外的多種因素可影響CD34+HPCs的動員，Wojakowski等〔12〕研究發(fā)現(xiàn)當患者左室射血分數(shù)≤40%時循環(huán)中的CD34+HPCs數(shù)量明顯低于左室射血分數(shù)＞40%時。本研究在選擇病例時剔除了心功能失代償?shù)幕颊?，并且各組患者的左室射血分數(shù)均正常，因此除外了該方面對CD34+HPCs數(shù)量的影響作用。另外，一些藥物也可影響到外周血中祖細胞的數(shù)量，據(jù)報道血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)可以增加2型糖尿病患者循環(huán)中內(nèi)皮祖細胞的數(shù)目，但并不影響CD34+HPCs的數(shù)目〔13〕。研究證實他汀類藥物可以動員骨髓源性的內(nèi)皮祖細胞，而且可以增加外周血中的CD34+HPCs數(shù)量，這也是他汀類藥物對冠心病患者能夠發(fā)揮有益作用的一個機制〔14〕。本研究中各組患者均應用了鈣拮抗劑、β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)或ARB以及他汀類藥物，因此應該不會因為藥物而影響到各組間CD34+HPCs數(shù)量的差別，但本研究中持續(xù)性房顫組還應用了抗心律失常藥物，目前尚未見到關(guān)于抗心律失常藥物對外周血中CD34+HPCs的影響的報道，因此這方面仍需進一步研究。

本研究證實持續(xù)性房顫可促進CD34+HPCs的動員，并且相關(guān)的細胞因子相應增多，這種HPCs在相關(guān)細胞因子的影響下可能參與心肌組織的修復，因此為進一步研究房顫的重構(gòu)機制提供基礎(chǔ)。但還應深入研究HPCs向心肌細胞分化的能力以及分化后的心肌細胞的生物特點，以此為房顫誘發(fā)房顫提供新的依據(jù)。

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