隨着社會人口的老齡化，心血管疾病已成爲嚴重威脅人類健康的主要疾病。然而多種心血管疾病如心肌梗死、慢性充血性心力衰竭、心房顫動、高血壓心臟病、糖尿病性心肌病變、心肌病及心肌炎等，都伴有心肌重構的病理過程，而心肌纖維化(myocardial fibrosis， MF )是心肌重構的重要環節[1]。並有重要的臨牀意義，故爲熱點研究內容。結締組織生長因子(connective tissue growth factor， CTGF)是一種近年新發現的促成纖維細胞分裂和膠原沉積的細胞因子[2～4]，已經被諸多研究證實其與多種器官纖維化的發生發展關係密切。 1 CTGF基因、蛋白質結構、來源 1991年，首先由Bradham等[5]在血小板源性生長因子(platelet derived growth factor， PDGF)的誘導下，從人臍靜脈內皮細胞cDNA文庫中克隆得到的CTGF基因，其編碼的蛋白質具有細胞因子特性，爲分泌肽的立早基因。 CTGF是高度保守的CCN（Cyr， CTGF， Nov）多肽家族成員之一。該家族包括 Cef10/Cyr61 (cysteine-rich61，即CCN1)，CTGF(CCN2)，Nov(nephroblastoma over expressed，即CCN3)，以及後來發現的WISP1/elm1(WISP，Wnt-inducible secreted protein，即CCN4)，WISP2/rCop1(CCN5)和WISP3(CCN6)等，其中的某些成員與機體組織的創傷修復過程密切相關，而這種關係是通過細胞的增殖分化過程中基因調控的具體形式表現出來的。 CTGF蛋白爲肝素結合型，含349個氨基酸，分子量爲36×103～38×103富含半胱氨酸的多肽，與DNA轉錄調節有關[6]。CTGF的5個外顯子分別編碼一個信號肽和4個主要的蛋白結構區：胰島素樣生長因子(IGF)結合蛋白區、vonWillebrand因子C型重複序列、血小板反應蛋白(thrombospondin)1型重複序列以及生長因子半胱氨酸羣[7]。可由成纖維細胞、平滑肌細胞和內皮細胞合成分泌。成年哺乳動物心、腦、腎、肺、肝以及胎盤中均有表達。免疫熒光和Western blot分析顯示，內源性CTGF是通過成纖維細胞和活化的肝星狀細胞的高爾基體分泌的，並在內涵體中降解[8]。 2 CTGF表達調控 2.1 轉錄水平調控
機體損傷和纖維化發生時，CTGF高表達並作爲TGF-β的下游介質介導細胞外基質的生成[9]。轉化生長因子b(transforming growth factor beta， TGF-b)對CTGF的產生具有明顯的選擇性，在CTGF基因啓動子序列中存在TGF-β的順式調控元件(TGF-βRE)，位於啓動序列-162bp和-128bp之間[10]，該元件的點突變將導致TGF-b完全喪失誘導活性。CTGF可通過介導TGF-b或自分泌作用刺激膠原合成[11，12]。TGF-b通常依賴SMAD(small mothers against decapentaplegic， SMAD)2、3和4信號途徑、PKC和Ras/MEK/ERK信號轉導途徑介導基因表達[13- 15]，而SMAD6和7表現出拮抗SMAD受體相互作用的特性[16]。其中包含了多條信號通路，如NF-κB、JNK激酶、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)的活化和Akt/PKB及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)的磷酸化[17]。Finckenberg等[18]研究了帶有人類腎素和血管緊張素基因的轉基因大鼠，發現Ang可年齡依賴性地誘導心肌組織中CTGF表達的增加，是血壓正常的SD大鼠的3.5倍，而且CTGF的過表達與Ang誘導的血壓升高密切相關。用環胞菌素A(cyclosporine A， CSA)阻斷鈣調神經磷酸酶(calcineurin)的活性則完全阻斷心臟中AngⅡ誘導的CTGF過表達。可見，CTGF可能通過血壓和calcineurin依賴的信號通路介導了AngⅡ誘導的心肌纖維化。在兩腎一夾的腎性高血壓模型的研究中[19]，可見CTGF在肥厚的左心室表達升高，AngⅡ通過活化其AT1受體，引起人成纖維細胞CTGF mRNA和蛋白表達快速升高，使用MAPK抑制劑forskolin可阻止CTGF的誘導，說明p42/44 MAPK信號通路的活化在AngⅡ引起的CTGF表達中也起重要作用。 CTGF啓動子-244bp和-166bp之間的序列是TGF-b和TNFa調控CTGF表達所共同必需的區域，位於調控元件TGF-bRE的上游[20]。TNFa可促進NFκB磷酸化，使NFκB活化並進入細胞核，激活基因的轉錄，提示NF-κB可能參與了抑制CTGF表達。在腎系膜細胞中，TNFa可能通過升高SMAD7水平的方式發揮抑制作用[21]。 2.2 穩定化CTGF mRNA
激肽β1受體激動劑去-10精氨酸-胰激肽可刺激人胚胎肺成纖維細胞中b1受體上調，引起胞漿Ca2升高，穩定化CTGF mRNA並能與b1受體交聯，增加COLa1(I) mRNA，以劑量和時間依賴方式刺激I型膠原的產生，在b2受體激活的成纖維細胞中未見以上現象[22]。b1受體的拮抗劑去-10精氨酸-9亮氨酸-胰激肽可阻斷β1受體對CTGF mRNA的上調作用。 3 CTGF生物學特性 3.1 促進細胞增殖、合成膠原
研究表明，CTGF與TGF-b1一樣，可以誘導結締組織細胞增殖以及ECM合成。在體內實驗中通過阻斷CTGF合成和作用，發現TGF-b誘導的肉芽組織形成減少，並且這種效果是通過同時阻斷了膠原合成和成纖維細胞積聚而產生的，這證實了，CTGF介導TGF-b誘導的成纖維細胞膠原合成[11， 12]。最近有研究闡明，CTGF作爲TGF-b1的下游作用分子，誘導肌成纖維細胞的增殖反應的作用依賴於細胞外信號調節激酶(extracellular signal- regulated kinase1/2， ERK1/2)信號通路的活化[23]。 3.2 介導細胞黏附聚集
最早是Kireeva等[24]報道，CTGF可作爲人臍靜脈內皮細胞的促黏附分子。後來，又相繼在人皮膚毛細血管內皮細胞及牛主動脈內皮細胞中證實，這是一種劑量依賴的方式。體內CTGF可通過整合素aⅤb3依賴途徑刺激內皮細胞的趨化性，介導內皮細胞黏附。Crean等[25]通過對人腎小球系膜細胞研究後認爲，CTGF對細胞聚集的調節主要是通過促肌動蛋白細胞骨架的分解，而這又由以下幾個方面介導：黏着斑激酶和樁蛋白的脫磷酸化，RhoA的失活，Cdc42的活化，PKC-ζ和糖原合成酶激酶3b (glycogen synthase kinase3 beta， GSK-3b)的磷酸化等。 3.3 誘導細胞凋亡
Hishikawa等[26]的研究首次闡明，CTGF在人動脈平滑肌細胞中通過其誘導細胞凋亡來實現生長抑制因子的作用。進一步研究認爲，這種誘導細胞凋亡的作用對於動脈粥樣硬化中損傷的形成、組分構成及斑塊的穩定性是很重要的，CTGF對人主動脈血管平滑肌誘導凋亡的機制是通過激活半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶3(caspase3)而實現的[27]。此外，CTGF還可誘導人腎系膜細胞凋亡[28]。 3.4 促進血管發生
血管發生是一個複雜的過程，包括毛細血管膜的拆解遷移、內皮細胞的增殖以及管腔的形成，該過程受許多因子的調控。內皮細胞中的CTGF在鹼性成纖維細胞生長因子和血管內皮細胞生長因子(vascular endothelial growthfactor， VEGF)作用下活化，在體外促進內皮細胞生長、移行、黏附及存活，並且這種效果可通過抑制CTGF生成或抑制其作用而降低，而CTGF基因剔除的小鼠則在胚胎發生和發育中出現血管缺陷。從而提示，CTGF不僅參與維持正常內皮穩態，而且還在胚胎形成、纖維化和創傷癒合等過程中參與血管的發生[29]。CTGF在血管發生處於中心環節[12]。 4 心肌纖維化 心臟包括實質和間質：實質即心肌細胞，數量僅佔心臟細胞總數的1 /3；間質即結締組織包括纖維細胞、淋巴細胞、巨噬細胞、細胞外基質和血管等。細胞外基質(extracellular matrix， ECM)由膠原纖維、蛋白多糖、糖蛋白等組成。心臟的ECM主要由Ⅰ、Ⅲ型膠原纖維組成，對心臟起到支持保護、聯結心肌細胞和肌束等作用。以各種原因(如炎症、缺血、高血壓等)引起的心肌細胞損傷爲起點，繼之有心肌細胞的炎症、變性、壞死，激活相應的巨噬細胞釋放多種細胞因子和生長因子等活性因子，後者激活靜息狀態的ECM產生細胞，使之轉化爲肌成纖維細胞。肌成纖維細胞合成大量膠原等ECM成分，同時ECM降解減少，從而導致MF[ 30，31]。 MF在形態和生化上主要表現爲膠原沉積增多，各型膠原比例失調(主要是Ⅰ/Ⅲ型膠原比例升高)、排列紊亂，此外還有心肌成纖維細胞（cardiac fibroblast， CFs）的增殖。MF是一種複雜的連續變化的，有多種細胞因子參與的病理過程，其中血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ， AngⅡ)、醛固酮(aldosterone， Ald)、兒茶酚胺(catecholamine， CA)、TGF-b1、CTGF 、內皮素(endothelin， ET)、VEGF等爲致MF的因子，緩激肽(bradykinin， BK)、一氧化氮(nitrogen monoxidum， NO)、腫瘤壞死因子a (tumor necrosis factor alpha， TNFa)、γ干擾素(interferon gamma， IFNγ)、前列腺素(prostaglandin E2， PGE2)、肝細胞生長因子(hepatocyte growthe factor， HGF)、白介素-1b(interleukin 1b， IL-1b)、B型利鈉肽(B-type natriuretic peptide， BNP)等爲抑制MF因子。心肌纖維化根據有無心肌細胞缺失、壞死和癱痕形成可分爲反應性纖維化和修復性纖維化[30]，前者根據病變特點又分爲間質纖維化和血管周圍纖維化；後者主要表現爲心肌細胞壞死和癱痕形成，並可有心臟功能的異常。反應性纖維化與修復性纖維化常並存在同一組織器官。
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