在本研究中我們將最有可能影響到心肌舒張功能的鈣離子蛋白 SERCA2 的促進 子 clone 出來,在第一部分的研究當中使用不同的激素來刺激,同時研究發現在多 種血漿激素之中,以 TNF-α 及 IL-6 對於 SERCA2 基因促進子的影響最強,超過 angiotensin II 的影響,特別是 TNF-α 對於細胞的刺激是持續而且穩地的。在這部 分的研究更進一步的發現 TNF-α 或 IL-6 加入心肌細胞後,無論是在 SERCA2 的 促進子,mRNA,蛋白的層面都達到約 30~40%左右量的抑制減少,同時也發現 SERCA2 的功能(以鈣離子回收的功率代表),同樣的也顯著被 TNF-α 或 IL-6 所抑 制,甚至我們也將嚴重感染病患,血漿中富含 TNF-α 及或 IL-6 的臨床檢體加入 心肌細胞,同樣驗證了可以使得細胞中的 SERCA2 表現下降,因而推測 TNF-α 或 IL-6 可以經由轉錄的層面來抑制 SERCA2 基因的表現,從而在細胞層面抑制心肌 的舒張功能。本研究的展望在於發現發炎反應在心臟舒張功能不良扮演的重要角 色,同時也找出可能影響心臟舒張功能的機制,舒張性心衰竭在過去的大規模臨 床試驗並沒有發現一個有效的藥物可以改善預後,也沒有發現有效的藥物可以明 顯的改善病患的心臟舒張功能。本研究的啟發找出最可能影響 SERCA2 功能的激 素-前發炎反應物質,抑制該物質是否能改善心肌細胞,臨床心臟的舒張功能便是 其後所需要研究的課題,甚至在臨床的病患也可以據此觀察發炎反應物質和舒張 功能的相關性,從而找出高發炎反應並舒張功能不良者加以治療,觀察功能乃至 於預後的改善程度,除此之外,TNF-α 或 IL-6 影響 SERCA2 表現的下游機制過 去鮮少被探討過,如下圖所示,有許多可能的路徑,找出真正
影響 SERCA2 表現的單一機轉有助於新治療模式的發現,更可以驗證此一作用機 轉是否存在。
因此在第二部分的研究承接上述的展望,我們在心肌細胞發現 TNF-α 可以經由 IKK 的磷酸化,IκB-α的代謝,使得的 p65 次單元體活化進入細胞核,結合在 SERCA2 促進子的-522 到-513 處,雖然 TNF-α 在各種細胞中可以活化 NF-κB 反 應單元結合蛋白途徑已有很多的報告,NF-κB 反應單元結合蛋白但在心肌細胞中 經由此途徑抑制 SERCA2 基因的表現,我們是第一個發現,另外,我們也在動物 模式之中驗證了這個機轉存在於生物體的舒張性心衰竭模式上,為了確立治療是 否能反轉此機轉來改善心臟的舒張功能,我們在心肌細胞中分別加入了 NF-κB 反 應單元結合蛋白抑制劑以及 simvastatin 來抑制 TNF-α 的表現,同時也給予舒張性 心衰竭模式鼠 simvastatin,也驗證了抑制 TNF-α-NF-κB 機轉的確可以改善心肌細 胞中 SERCA2 的濃度,從而使得心臟的舒張功能改善。這樣的結果在臨床上有重 要的意義,首先在目前沒有藥物可以改善心臟的舒張功能的情況下,發現了無論 是細胞模式或者生物體模式,抑制前發炎反應物質的表現的確可以改善心臟的舒 張功能,因此在臨床發炎反應稍高,合併舒張性心衰竭的病患也期望可以運用同 樣的治療方法來改善病患無藥可醫的窘境。當然,如何調整藥物的使用劑量,使
用藥物的時機都是應用在臨床所需要解決的課題。除此之外,我們的研究也顯示
腔脂肪,也就是用斷層掃描的方式來檢測,同時用最準確的方式定義了心臟舒張 以改善的,在這部分的研究當中確立了血漿中的 connective tissue growth factor 和 超音波下的心臟舒張功能指標有相關性,而且是在舒張功能越嚴重的病患和組織 都卜勒等黃金指標的相關性更強,同時也和心臟 MRI 下的組織纖維化程度明顯的 相關。我們也運用動物實驗證實,這項纖維化的最上游指標和血壓的變化明顯的
相關,心臟稍微出現舒張功能不良的前期反應,組織中的 CTGF 便開始上升,細 胞的實驗也的確證明,受到拉力的初步刺激,就可以使得心肌細胞分泌 CTGF,所 以血漿中的 CTGF 指標可以做為早期監測治療舒張性心衰竭的憑據,同時可以代 表心臟纖維化的程度,在臨床運用的展望便在於監測更大規模的舒張性心衰竭病 患,確立診斷的標準數值,更可以期待使用新的藥物來治療這一類的病患,目前 在動物實驗上已經證實,使用 microRNA 的治療方式抑制 CTGF 的表現,可以預 防心臟肥大的出現,不過在臨床上仍沒有資料,雖然藥物要運用在人體還有一段 距離,未來我們可行的方向,應該是監測 CTGF,及早對 CTGF 已經上升的病患加 以使用傳統的治療,如使用 ACE inhibitor,積極的控制血壓血脂等方式,觀察 CTGF 的改善是否和臨床徵狀的改善有相關存在,作為改善舒張性心衰竭治療方針的基 石。