TLR2和TLR4與老年慢性左心衰關(guān)系的研究

1、TLR2和TLR4與老年慢性左心衰關(guān)系的研究        【摘要】  目的 探討Toll樣受體2（Tolllike receptor 2,TLR2）和Toll樣受體4（Tolllike receptor 4，TLR4）在老年慢性左心衰患者外周血單核細(xì)胞表面的表達(dá)及其表達(dá)的差異在老年慢性左心衰發(fā)生發(fā)展中的意義。 方法 根據(jù)NYHA心功能分級(jí)和左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）將健康對(duì)照者和慢性左心衰患者分成對(duì)照組 (LVEF 50%70%)、心功能級(jí) (LVEF 40%49%)、級(jí) (LVEF 32%39%)、級(jí)

2、(LVEF 27%31%) 和級(jí)組 (LVEF 22%26%)。采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)慢性左心衰患者和健康對(duì)照者外周血單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4的表達(dá)。 結(jié)果 與對(duì)照組、心功能級(jí)、級(jí) 和級(jí)組比較，心功能級(jí)組的TLR2和TLR4的水平明顯上升（P0.05）。 結(jié)論 TLR2和TLR4的表達(dá)隨著心功能分級(jí)的升高和LVEF的下降而明顯上升。TLR2和TLR4的表達(dá)顯著上調(diào)可能是促進(jìn)老年慢性左心衰發(fā)生發(fā)展的機(jī)制之一；TLR2和TLR4及其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)與老年慢性左心衰的發(fā)生發(fā)展有一定的相關(guān)性。【關(guān)鍵詞】  慢性左心衰; 老年人; Toll樣受體2; Toll樣受體4; 流式細(xì)胞術(shù) 

3、       Study on relationship between chronic left heart failure and TLR2 and TLR4 in elderly patients  HU Youdong, LI Xia, GUO Yan, XU Cheng, HAN Xuehua. Department of Geriatrics, the Affiliated Huaian Hospital of Xuzhou Medicine College, Huaian 223002, China; CHEN

4、G Yunlin. Department of Geriatrics, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China 【】  To explore the expression of Tolllike receptor 2 （TLR2) and Tolllike receptor 4 (TLR4) on peripheral blood mononuclear cells (PBMC) in elderly patients with chronic le

5、ft heart failure and the significance of TLR2 and TLR4 expression in chronic left heart failure.    According to New York heart association (NYHA) classification and left ventricular ejection fraction (LVEF)，the healthy subjects and the patients were divided into five groups: control 

6、 group(LVEF 50%70%), class group(LVEF 40% 49%), class group(LVEF 32%39%), class group(LVEF 27%31%) and class group(LVEF 22%26%). The expression of TLR2 and TLR4 on PBMC of the patients and healthy subjects was measured by flow cytometry.    The levels of TLR2 and TLR4 of elderly patients w

7、ith chronic left heart failure were increased significantly in NYHA class group compared with class group,class group, class group and control group.    The study shows the elevation of TLR2 and TLR4 in advanced phases. The upregulation of monocyte TLR2 and TLR4 may contribute to the patho

8、physiology of chronic heart failure in the elderly. It could be related to the role of inflammatory mediation of TLR2 and TLR4.    【Key】  chronic left heart failure； aged； Tolllike receptor 2;  Tolllike receptor 4; flow cytometry研究業(yè)已證實(shí)， Toll樣受體家族(Tolllike receptors，TLRs)在炎癥反

9、應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。新近研究表明， TLRs介導(dǎo)的信號(hào)通路與動(dòng)脈粥樣硬化、冠心?。–HD）、心絞痛和心肌梗死等疾病的形成和發(fā)展有著密切的聯(lián)系。關(guān)于TLRs家族最重要的2個(gè)亞型TLR2和TLR4在心血管疾病作用中的研究大多集中在前期階段，對(duì)心力衰竭的研究相對(duì)較少，而且研究主要在動(dòng)物模型上進(jìn)行。通過(guò)臨床研究，探討TLR2和TLR4與不同病因左心衰及其嚴(yán)重程度的關(guān)系，對(duì)于闡明老年慢性左心衰的病理機(jī)制以及指導(dǎo)臨床治療有著很重要的意義。1  材料與方法1.1  觀察對(duì)象與分組  選擇2008年1月至2009年1月徐州醫(yī)學(xué)院淮安附屬醫(yī)院老年病科的左心衰患者共87例，年齡5286

10、歲，平均（69.6±7.6）歲，其中男46例，女41例。所有患者均符合老年左心衰的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)1，入選患者經(jīng)病史及臨床實(shí)驗(yàn)室檢查排除右心室功能受損、腫瘤、感染、血液系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病、近期手術(shù)、外傷、腎功能不全、肝臟疾病和發(fā)熱等，且均未服用非甾體抗炎藥和類固醇激素。根據(jù)美國(guó)紐約心臟病學(xué)會(huì)（NYHA）的心功能分級(jí)方案和超聲心動(dòng)圖測(cè)定左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF ）2,將所有入選病例按心功能分成4組：級(jí)組LVEF(42.9±2.2)% 21例，其中男11例，女10例，年齡5284歲，平均（69.0±8

11、.4）歲；級(jí)組LVEF(34.2±3.2)% 27例，其中男14例，女13例，年齡5385歲，平均（68.8±9.0）歲；級(jí)組LVEF(29.0±1.1)% 21例，其中男11例，女10例，年齡5983歲，平均（71±6.3）歲；級(jí)組LVEF(25.1±2.1)%18例，其中男10例，女8例，年齡6086歲，平均（71.2±6.9）歲。對(duì)照組LVEF(63.8±5.1)% 30例，為同期健康體檢者，其中男12例，女18例，年齡5987歲，平均（67.1±5.7)歲。各組間年齡和性別差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。在

12、分析TLR2和TLR4在老年慢性左心衰中的表達(dá)時(shí)，按照病因分成高血壓左心衰組、CHD左心衰組和對(duì)照組。高血壓左心衰組32例，男21例，女11例，LVEF(34.4±6.0)%,年齡5285歲，平均（67.8±8.4）歲。CHD左心衰組55例，男25例，女30例，LVEF（32.1±6.7）%，年齡5386歲，平均（71.1±7.2）歲。3組之間年齡和性別差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1.2  方法1.3  統(tǒng)計(jì)學(xué)方法  所有數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用方差分析、q檢驗(yàn)。采用直線相關(guān)

13、和回歸分析判斷TLR2、TLR4與左心功能指標(biāo)變量間相關(guān)性和依存性。P0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2  結(jié)果2.1  心衰組病因及各組LVEF基本資料。見(jiàn)表1。表1  心衰組病因及各組LVEF的基本情況（略）2.2  TLR2和TLR4在心衰組的表達(dá)  左心衰患者不同心功能組中TLR2和TLR4的表達(dá)顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05），且隨著左心衰程度的加重，TLR2和TLR4表達(dá)水平明顯上升。在各組的兩兩比較中發(fā)現(xiàn)，除了心功能級(jí)組與級(jí)組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05），其他各組的相互差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.05）。見(jiàn)表2。表2

14、  TLR2和TLR4在不同左心功能組間比較（略）注：與對(duì)照組比較，*P0.052.3  TLR2和TLR4在心衰不同病因組的表達(dá)  TLR2和TLR4在對(duì)照組、高血壓心衰組和CHD心衰組各組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P0.01）。見(jiàn)表3。表3  TLR2和TLR4在不同病因組間比較（略）3  討論    目前研究已證實(shí)，TLR2和TLR4可導(dǎo)致心肌缺血和心肌細(xì)胞凋亡，在心功能失調(diào)中起關(guān)鍵作用5。動(dòng)物心肌缺血再灌注損傷以及體外心肌細(xì)胞低氧性損傷的研究顯示，TLR2和TLR4在心肌缺血性損傷后導(dǎo)致心肌炎發(fā)生、心肌梗死

15、面積擴(kuò)大、心室重構(gòu)和心功能減退。研究提示，TLR2和TLR4在體內(nèi)高度表達(dá)可引起左室功能減退和心衰。    Shinohara等6研究結(jié)果顯示，TLR2和TLR4的共同刺激作用促使核因子B（ NFB）表達(dá)，誘導(dǎo)產(chǎn)生重要的促動(dòng)脈粥樣硬化分子，單核細(xì)胞趨化蛋白1 (monocyte chemoattractant protein1，MCP1)、細(xì)胞間黏附分子1（intracellular adhesion monoclonal1, ICAM1）和血管細(xì)胞黏附分子1（vascular cell adhesion molecular1, VCAM1）加速動(dòng)脈粥樣硬化的形成

16、。Ao等7認(rèn)為，心肌細(xì)胞ICAM1水平與心功能相關(guān)。心肌抑制因子腫瘤壞死因子（TNF）與心肌細(xì)胞ICAM1的表達(dá)是一致的， TLR4在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用可通過(guò)TNF介導(dǎo)的氧化應(yīng)激來(lái)實(shí)現(xiàn)，亦可作為巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈管壁聚積的重要中間介質(zhì)，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的形成起著重要的作用。TLR2在缺血的內(nèi)皮表達(dá)增加，促使動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生，在動(dòng)脈粥樣硬化后所致心功能下降中起重要作用89。     外周血單核細(xì)胞受到炎癥刺激使VCAM1表達(dá)，以致大量單核細(xì)胞向血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、黏附和聚集從而造成內(nèi)皮細(xì)胞功能損害，這可能是高血壓導(dǎo)致左心衰等靶器官損害的重要原因。研究發(fā)現(xiàn)，左心室心肌組織

17、中TLR4和NFB 的表達(dá)水平升高,兩者呈高度正相關(guān)；TLR4表達(dá)水平與左心室纖維化、左心室肥厚程度和收縮功能指數(shù)顯著相關(guān)3。所以，TLR4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可能參與心肌肥厚的發(fā)生和發(fā)展。    TLR2和TLR4的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路具有共同的下游銜接蛋白，即髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88），是機(jī)體非特異性免疫針對(duì)非炎性組織損傷反應(yīng)的關(guān)鍵蛋白。實(shí)驗(yàn)研究表明，MyD88可促使中性粒細(xì)胞聚集、角質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)因子（keratinocyte chemoattractant，KC）、MCP1和ICAM1等促炎介質(zhì)的表達(dá)，進(jìn)

18、而參與心肌炎性損傷、心肌梗死發(fā)生和左心功能失調(diào)10，而且MyD88的促炎反應(yīng)與心肌梗死后死亡率增加有密切關(guān)系11。新近研究進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到TLRs是非常重要的組織炎癥性損傷的內(nèi)源性標(biāo)志物，參與各種心臟疾病的發(fā)病機(jī)制12。TLRs亦可通過(guò)TLR鈣結(jié)合蛋白 S100A8/A9信號(hào)通路（TLRS100A8/A9）導(dǎo)致LVEF下降引起心衰。     本研究發(fā)現(xiàn)，老年高血壓慢性左心衰組TLR2和TLR4的表達(dá)顯著低于CHD慢性左心衰組，這可能是CHD和高血壓所導(dǎo)致慢性左心衰發(fā)生發(fā)展的機(jī)制不同。老年慢性左心衰不同心功能組兩兩比較，除了心功能級(jí)與級(jí)組外，其他各組間的差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意

19、義。老年慢性左心衰患者TLR2和TLR4的表達(dá)水平隨著左心衰程度的加重而顯著升高。本研究提示，在老年慢性左心衰中TLR2和TLR4之間可能存在著一致性關(guān)系，它們與LVEF呈負(fù)相關(guān)并和左心功能之間存在著依存性。由此推斷， TLR2和TLR4在導(dǎo)致老年慢性左心衰中起橋梁作用，可能作為一種危險(xiǎn)因素參與老年慢性左心衰的發(fā)生發(fā)展?？赡軝C(jī)制是，TLR2和TLR4通過(guò)MyD88依賴途徑發(fā)揮協(xié)同作用促使NFB、KC、MCP1和ICAM1等的表達(dá)和TNF介導(dǎo)的氧化應(yīng)激，造成內(nèi)皮細(xì)胞功能損害，導(dǎo)致心肌缺血、心肌細(xì)胞凋亡、心肌梗死、心室重構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致左心衰。TLR2和TLR4也可經(jīng)MyD88非依賴途徑，通過(guò)TLRS

20、100A8/A9信號(hào)通路導(dǎo)致LVEF下降引起心衰。所以，檢測(cè)外周血單核細(xì)胞表面TLR2和TLR4的表達(dá)水平對(duì)于判斷老年慢性左心衰嚴(yán)重程度和把握心衰治療時(shí)機(jī)可能有一定益處?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】  Ahmed A. DEFEAT Heart Failure: Clinical manifestations, diagnostic assessment, and etiology of geriatric heart failure J. Heart Failure Clin, 2007, 3(4):389402.2 Gimelli A, Landi P, Marraccini P, et al.

21、 Left ventricular ejection fraction measurements: accuracy and prognostic implications in a large population of patients with known or suspected ischemic heart disease J. Int J Cardiovasc Imaging, 2008, 24(8):793801.3 Sheu J, Chang L, Chiang C, et al. Prognostic value of activated Tolllike receptor4

22、 in monocytes following acute myocardial infarction J. Int Heart J, 2008, 49(1): 111.4 Devaraj S, Dasu MR, Rockwood J, et al. Increased Tolllike receptor (TLR) 2 and TLR4 expression in monocytes from patients with type 1 diabetes J. J Clin Endocrinol Metab, 2008, 93(2):578583.5 Wei C. Tolllike recep

23、tor signaling: a critical modulator of cell survival and ischemic injury in the heart J. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2009, 296(1): H1H12. 6 Shinohara M, Hirata K, Yamashita T, et al. Local overexpression of Tolllike receptors at the vessel wall induces atherosclerotic lesion formation synergism

24、 of TLR2 and TLR4 J. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2007, 27（11):23842391.7 Ao L, Song Y, Fullerton DA, et al. The interaction between myocardial depressant factors in endotoxemic cardiac dysfunction: Role of TNF in TLR4mediated ICAM1 expression J. Cytokine, 2007, 38(3):124129.8 Coenen KR, Gruen ML, LeeYoung RS, et al. Impact of macrophage tolllike receptor 4 deficiency on macrophage infiltration into adipose tissue and the artery wall in mice J. Diabeto