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【研究背景】致心律失常型心肌病(Arrhythmogenic cardiomyopathy,ACM)是一种威胁人们健康的原发性心肌病,以前被称为致心律失常型右心室心肌病或致心律失常型右心室发育不全(Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy/dysplasia,ARVC/D),最近研究者们逐渐发现该病不仅累及右心室,而且会明显累及左心室或双心室,因此提出“ACM”的概念。ACM发病率为1:1000至1:5000,在<30岁的人群中,ACM猝死者约占心脏性猝死总数的25%。ACM主要病理学特征是以心肌逐渐地被纤维脂肪组织替代和心肌变性。按组织形态学可将ACM分为脂肪型和纤维脂肪型。ACM既是引起患者心力衰竭需要心脏移植治疗的一个较常见的原因,也是引起青壮年猝死尤其是年轻运动员猝死的重要原因。研究报道ACM与桥粒基因突变有关,这些基因包括编码桥粒芯胶蛋白-2(Desmocollin2,DSC2)、桥粒芯糖蛋白-2(Desmoglein2,DSG2)、桥粒斑蛋白(Desmoplakin,DSP)、桥粒珠蛋白(Plakoglobin/gama-catenin,PKG)和血小板亲和蛋白-2(Plakophilin2,PKP2)。除这5种桥粒蛋白外,闰盘上还有缝隙连接蛋白-43(Connexin43,Cx43)和N-钙黏蛋白(N-cadherin)。过去国内外学者通过细胞、动物模型实验对ACM的发病机制等进行了研究,也取得了不少研究成果,如PKG基因敲除小鼠模型中经典Wnt通路受到抑制,脂肪基因表达减少,核内β-catenin信号进而增高;DSP基因敲除小鼠模型PKG移到核内,有利于脂肪的形成等。值得注意的是,由于受标本检材的限制,过去大多数的研究仅局限于动物实验和细胞水平,少有直接对其猝死病例和移植手术切除的心脏进行研究。【研究目的】1.本课题通过比较ACM和非ACM组心外膜层、心肌膜层和心内膜层的纤维、脂肪和残余心肌的含量,分析ACM的病理特征和不同成分的含量;研究7种闰盘蛋白(PKG、PKP2、DSP、DSC2、DSG2、Cx43和N-cadherin)在ACM的表达情况,寻找与ACM猝死有关重构的闰盘蛋白。2.通过比较植入埋藏式心律转复除颤器(Implantable cardioverter defibrillator,ICD)和未植入ICDACM(ICD-ACM和Non-ICD-ACM组)病人移植心肌中PKG、PKP2、Cx43和N-cadherin的表达情况,寻找ACM恶性室性心律失常潜在的靶点,为防治ACM恶性室性心律失常的发生提供参考。【材料和方法】1.从华中科技大学同济医学院法医病理学教研室挑选31例心脏标本,其中,8例ACM猝死者为实验组和23例非ACM猝死者(包括扩张型心肌病8例、肥厚型心肌病8例和非心脏性猝死7例)作为对照组。分别对案例资料进行回顾性分析,取左、右心室心肌样本,作H&E和Masson染色,测量残余心肌、纤维和脂肪的含量;另对8例ACM猝死者和7例非心脏性猝死者左、右心室心肌标本作免疫组织化学染色,并对结果进行处理和统计学分析;2.从北京阜外医院选取6例植入ICD(ICD-ACM)、6例未植入ICDACM移植(Non-ICD-ACM)心脏和6例供体,运用二代测序技术对上述18例心脏移植样本作全基因组测序;另对每例左、右心室心肌作H&E和Masson染色,测量残余心肌、脂肪和纤维含量;并进一步用免疫组化和western blot分析各组心肌组织中PKG、PKP2、Cx43和N-cadherin的表达情况。【结果】1.8例ACM猝死者中,女性6例(占75%,年龄26-57岁,平均46.3±10.8岁),男性2例(占25%,年龄分别是23岁和46岁,平均34.5±16.3岁)。6例(75%)ACM猝死的年龄在40-60岁之间。猝死发生的案情:工作和睡眠中死亡的各3例(37.5%),在争吵和分娩过程中发生猝死的各1例(12.5%)。1例死者生前有晕厥症状。8例心脏重量240g-560g(415.0±106.2g),其中6例(75%)有心脏肥大;左心室厚度为10mm-17mm(13.8±2.5mm),其中4例(50%)左心室肥厚(≥15mm),右心室厚度为1mm-6mm(3.4±1.4mm);病变仅累及右心室6例,累及双心室者2例;伴有心室腔扩张者7例 (87.5%)。6例(75%)ACM是脂肪型,2例(25%)是脂肪纤维型;2例(25%)右心室全层脂肪浸润。免疫组化半定量分析结果:与对照组相比,ACM猝死组PKG、PKP2、DSP、DSG2、DSC2和N-cadherin表达无统计学差异,而Cx43表达下降;所有ACM猝死者Cx43表达下降,其中6例(75%)PKG表达下降、3例(37.5%)DSP表达下降、1例(12.5%)DSC2和1例(12.5%)DSG2表达下降,N-cadherin和PKP2表达正常。对照组中PKG、PKP2、DSP、DSG2、DSC2、Cx43和N-cadherin表达位于闰盘上,呈强阳性。2.12例ACM心脏移植患者均符合2010年Task Force Criteria,两组性别、发病年龄、发病-移植时间、心功能和基因突变率等项的差异无统计学意义;两组ACM残余心肌、纤维和脂肪含量的差异无统计学意义;正常组中PKG、PKP2、N-cadherin和Cx43表达呈阳性,均匀表达于闰盘上;免疫组化染色的半定量分析结果是:ICD-ACM组Cx43表达低于正常组,Non-ICD-ACM患者Cx43表达与正常组类似;ICD-ACM和Non-ICD-ACM组PKP2表达均低于正常组;三组N-cadherin和PKG表达的差异无统计学意义。Western blot定量结果与免疫组化染色结果相似。【结论】1.ACM猝死多生前无症状,尤其好发于睡眠和非强烈运动中,ACM猝死者常见的病理特征为右心室脂肪型,右心室心肌膜层的形态变化比心外膜层或心内膜层更能反应ACM的病变特征;PKG信号下降有望成为诊断ACM猝死的依据,Cx43重构可能与ACM猝死者致死性室性心律失常的发生有关。2.ACM恶性心律失常事件的发生与纤维脂肪化程度无相关性,Cx43重构可作为晚期ACM患者致死性室性心律失常的预测指标。