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目的:先天性心脏病(简称先心病)(Congenital heart disease,cHD)是一种常见的心血管疾病,是指胚胎期心脏血管发育异常而造成的一组出生缺陷病。国内资料统计显示,先心病发病率约占全部活产婴儿的0.6%~0.9%,估计我国每年新出生的先心病患儿高达15万左右。目前先心病发病率仅次于冠心病和风湿性心脏病。目前认为先心病的病因约90%是由多因素相互作用引起的,8%是由染色体/遗传因子因素,2%是由环境致畸因子造成的。虽然目前先心病患儿的生存率大大提高,但其往往有神经发育障碍,如智力水平低下、注意力缺陷和多动症等,给社会和家庭带来了巨大的精神心理和经济负担。为了提高国民人口素质,减轻社会家庭的疾病负担,降低先心病的发病率,有必要对先心病的发病机制进一步深入研究,了解先心病发生过程中的关键因素,进一步认识心脏发育的调控机制,从而为临床上早期诊治先心病提供理论依据。
方法:所有研究对象均来自2006年12月-2010年12月东南大学附属中大医院及东南大学医学院附属江阴人民医院门诊和住院患者。先心病组共214例,其中男性93例,女性121例,年龄2-65岁,平均年龄25.5±14.6岁,包括88例房间隔缺损(ASD)、65例室间隔缺损(VSD)、29例动脉导管未闭(PDA)、22例肺动脉瓣狭窄(PS)、10例复杂先心病,选择与之性别、年龄相匹配的186例正常对照组,采集血标本、应用常规饱和酚-氯仿法提取基因组DNA,采用聚合酶链反应结合DNA测序技术对214例先天性心脏病患者及186例正常对照组的Nkx2.5基因外显子2、GATA4基因外显子4进行序列检测,分析两者基因突变是否与国人散发型先心病的发生有关系。通过将质粒pCMV-Myc-GATA4和pCMV-HA-Nkx2.5转入COS7细胞中,利用免疫共沉淀实验检测GATA4和Nkx2.5在COS7细胞内是否有相互作用。并通过构建BNP启动子的荧光素酶报告基因荧光素酶分析法为检测GATA4和Nkx2.5在COS7细胞中对BNP启动子的影响。
结果:在6例房间隔缺损(6.8%)、3例室间隔缺损(4.6%)、2例动脉导管未闭(6.9%)、1例肺动脉瓣狭窄(4.5%)和1例复杂先心病(法络氏四联症)(10%)患者均发现了Nkx2.5外显子2的第403位发生了缺失A碱基的突变,此突变在先心病组总发生率为6.1%,而正常对照组未发现此突变;在2例房间隔缺损(2.3%)、4例室间隔缺损(6.2%)、1例动脉导管未闭(3.4%)、1例肺动脉瓣狭窄(4.5%)和1例复杂先心病(室间隔缺损/动脉导管未闭)(10.0%)患者均发现了GATA4外显子4的第363位发生了缺失C碱基的突变,此突变在先心病组总发生率为4.2%,而正常对照组未发现此突变;免疫共沉淀显示在COS7细胞中,GATA4能将Nkx2.5沉淀下来,反之Nkx2.5也能将GATA4沉淀下来。荧光素酶分析说明NkX2.5与GATA4共转染相比单转染及空转染可以提高BNP启动子的活性。
结论:Nkx2.5与GATA4基因突变与国人散发型先心病之间存在一定的相关性。转录因子Nkx2.5和GATA4在COS7细胞内可以相互作用,且两者可在细胞内发挥相互协同作用,提高BNP启动子的活性。