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【目的】随着经济发展和人口老龄化,钙化性主动脉瓣膜病(calcific aortic valve disease,CAVD)发病率呈现上升趋势,成为仅次于冠心病和高血压的心血管疾病。该病主要以瓣膜尖端出现钙化结节为特征,可发展为钙化性主动脉瓣狭窄(calcific aortic stenosis,AS)。在疾病进展过程中,来源于钙化瓣膜的瓣膜间质细胞(valvular interstitial cells,VICs)激活瓣膜发育及骨生成相关信号通路,促进瓣膜间质细胞中骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein-2,BMP2)、runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,Runx2)、肌节同源盒基因同系物2(muscle segment homeobox,homolog of 2,Msx2)等成骨基因标志物表达增加,共同参与CAVD的发生发展过程。卵泡抑素样蛋白1(follistatin-like protein 1,FSTL1)是一种由间充质细胞系产生的糖化分泌蛋白。动物实验证实,FSTL1是一种由心脏产生的心脏保护因子,在急性心肌梗死、心力衰竭等心血管疾病中具有心脏保护效应。而FSTL1是否与CAVD关联,文献检索尚未有相关报道。本研究拟通过临床数据收集、体外实验及在体实验三部分来探讨FSTL1与CAVD潜在的相关性:1.CAVD患者血清及主动脉瓣膜组织中FSTL1表达水平变化情况;2.血清FSTL1浓度与CAVD之间的相关性;3.FSTL1对原代VICs中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性及钙盐沉积的影响;4.FSTL1对原代VICs中成骨基因标志物Runx2、Msx2、BMP2表达的影响;5.FSTL1对小鼠主动脉瓣膜组织中钙盐沉积、血压及心脏功能的影响。【方法】1.分别收集非CAVD患者及CAVD患者的外周血清及主动脉瓣膜组织样本。酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清FSTL1浓度,免疫组织化学染色(immunohistochemistry,IHC)对主动脉瓣膜组织中FSTL1的表达进行定性及半定量分析。2.不同浓度梯度(0、25、50、100ng/mL)rhFSTL1刺激原代VICs 21天,采用碱性磷酸酶染色及茜素红染色法检测VICs钙盐沉积情况,碱性磷酸酶活性检测试剂盒检测ALP活性。蛋白质免疫印迹法(Western Blot)及实时聚合酶链反应(Real time-Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)检测成骨基因标志物BMP2、Runx2、Msx2表达情况。3.用100 ng/mL rhFSTL1刺激原代VICs7天、14天及21天,采用碱性磷酸酶染色检测及茜素红染色法检测VICs钙盐沉积情况,碱性磷酸酶活性检测试剂盒检测ALP活性。4.高脂喂养ApoE-/-小鼠6个月,于喂养之初分别通过尾静脉注射阴性对照病毒及FSTL1过表达慢病毒;胶原纤维染色(Masson染色)及茜素红染色分别检测瓣膜组织纤维化程度及钙盐沉积情况;尾压法(Tail-cuff法)测量小鼠血压;小动物心脏超声检测小鼠心脏功能。【结果】1.相较于非CAVD者,CAVD患者主动脉瓣膜组织中FSTL1表达显著下降,其血清FSTL1浓度亦显著降低。2.血清FSTL1浓度与CAVD的患病呈负相关,提示FSTL1可能为CAVD的一个保护因素,血清FSTL1浓度的升高可降低CAVD患病风险。3.当血清FSTL1浓度处于较低水平时,FSTL1对CAVD的保护效应呈剂量依赖性,而当血清FSTL1达到一定水平后,FSTL1对CAVD的保护效应达到峰值。4.rhFSTL1刺激可降低VICs中ALP活性及钙盐沉积,成骨基因标志物Runx2、Msx2、BMP2的表达亦显著降低。5.ApoE-/-小鼠尾静脉注射FSTL1过表达慢病毒组,主动脉瓣膜钙化程度显著低于注射阴性对照病毒组;注射FSTL1过表达慢病毒组小鼠收缩压亦低于阴性对照组,但舒张压无差异;注射FSTL1过表达慢病毒组小鼠射血分数(ejection fraction,EF)及左室短轴缩短分数(fractional shortening,FS)均高于阴性对照病毒组,但无统计学差异。【结论】FSTL1是一种分泌蛋白,与CAVD的患病相关。FSTL1参与调控VICs中成骨基因标志物的表达及ALP活性,抑制VICs的成骨样分化及钙盐沉积,进而对抗CAVD。