心肌弹性纤维的研究进展

心肌组织包括心肌细胞和细胞间质，心脏形态和功能的维持不仅取决于心肌细胞本身的舒缩状态，还取决于心肌细胞间质是否正常。临床常见的心肌纤维化包括胶原纤维、弹性纤维和网状纤维的形态结构和代谢变化，但大多研究都聚焦于胶原纤维与心脏疾病的关系［1］，而关于弹性纤维的研究相对较少。弹性纤维虽然不如胶原纤维含量多，但与胶原纤维共同组成一个多层次、多方位复杂的三维网状空间结构，对心肌具有支持、连接、营养和功能调节等作用［2-3］。

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1 正常心肌的弹性纤维分布

正常生理状况下，心脏弹性纤维纤细且卷曲如毛发，含量相对较少，主要分布在心肌细胞之间和血管周围，多为局域性分布，且分布不均。在心内、外膜下层可见断续出现的弹性纤维层，心外膜侧的弹性纤维比内膜侧多，越靠近心肌膜中央区域越少，心内、外膜深层的心肌细胞间几乎未见弹性纤维。由于心壁在发育过程中不同部位所受的调控和承载的机械力的值存在差异，在心肌各层的不同部位，弹性纤维分布也不同。心肌间的弹性纤维分布广泛且纤细如丝，均匀地分布于心肌细胞之间，几乎每个心肌细胞表面都缠绕有弹性纤维，与胶原纤维交织，形成纤维网，但弹性纤维很少像胶原纤维一样形成较大的弹性纤维束［2，4］。血管外膜的弹性纤维向心肌间延续，在血管周围较多，心肌内各级血管内皮下均存在明显的内弹力膜，中膜平滑肌间存在少量环形分布的弹性纤维，外膜与中膜交界处可见薄层纤维层，心血管表面弹性纤维层较薄，基底膜周边弹性纤维丰富，呈发丝状发散分布，且与心肌间的弹性纤维相连，心脏内膜弹性纤维呈粗发丝状，分布在内膜下，排列不规则，心内、外膜下的弹性纤维与心肌细胞之间的弹性纤维相连续。

2 心肌弹性纤维的增龄变化

年龄是心血管疾病的重要危险因素之一，随着年龄的增加，心功能有逐渐降低的趋势，这可能是由于心肌间质增多，间质中纤维成分的改变直接影响心肌功能，导致心功能及其储备能力下降［5］。从胚胎期至出生，直至成年，心脏的胶原纤维、弹性纤维和网状纤维均逐渐增加，幼年至青年是人生长最快的阶段，心脏各种纤维成分增加也较快，成年以后各种纤维含量基本趋于稳定［6-7］。

所以，就中国目前的政治、社会条件而言，西方联邦式彻底分权模式并不适合，这在当前的基层民主选举就能看得出，一点恩惠就能换取一张选票，导致基层政治治理乃至社会治理出现一些与现代治理大相径庭的结果，特权乃至霸凌情况成为基层治理屡见不鲜的难题，就是例证。中国现代的民主意识、治理的传统影响等，都不支持中国照搬西方联邦式彻底的分权模式，必须探索适合中国特色的单一制国家“中央统一领导、地方授权执行”的财政体制分权模式。

心肌不同区域弹性纤维变化并不相同，心脏外膜和心肌细胞之间的弹性纤维逐渐增加，而心内膜逐渐减少。随月龄增加，大鼠心肌细胞间弹性纤维的密度逐渐增加，纤维分布出现差异，表现为心脏外膜弹性纤维粗而丰富，开始出现纵横交错，密集而交织，与心肌细胞间的纤维相连续；心脏内膜和血管周围次之，从胎鼠至成鼠心内膜弹性纤维逐渐增多，排列不规则，深层的纤维与心肌细胞之间的弹性纤维相连续，成年大鼠心内膜弹性纤维含量相比其他部位增加缓慢，密度降低；胎鼠心脏小动脉周围弹性纤维密集，与心肌间的弹性纤维相连续，出生后早期除含量增多外，主要是血管外膜与心肌间交界处纤维增多，并向四周放射，与心肌间的纤维相连［8］。

四是加强监督队伍建设。“打铁还需自身硬”，推进监管体制机制的创新，需要运用信息化手段，提升监督人员业务和技术水平，使监管执法标准化、规范化，促使工程质量持续健康发展。同时应鼓励采取政府购买服务的方式，让社会力量参与监督检查活动，解决因编制受限造成监管力量不足的问题。

一般情况下，老化造成的心脏间质基质沉积不会引起心脏收缩功能障碍，但会使心室逐渐僵硬［9］。与衰老相关的纤维化可能是由于基质降解减少，而不是胶原合成增加所致［10］。虽然老化与心肌胶原沉积增加有关，但在修复过程中，衰老动物表现出抑制胶原合成能力增加和瘢痕形成下降。年龄相关的心脏修复缺陷可能是由衰老的成纤维细胞对生长因子的反应性减弱介导［11］。我们的研究显示，心肌梗死大鼠的梗死区域胶原含量增加，而弹性纤维下降，这可能是梗死区瘢痕组织硬度增加，弹性减少的原因之一［12］。

3 弹性纤维在心肌梗死中的变化

心肌因严重的持久性缺血而发生局部心肌梗死，胶原纤维和弹性纤维会有不同程度的破坏。研究表明梗死面积显著影响心功能，疤痕完全形成后，小面积心肌梗死只会导致大鼠左室轻微扩张，不会导致严重的心血管事件；而中等面积和大面积的梗死则会迅速引起左室壁显著变薄扩张，左室容积增加，并引起诸如心力衰竭、室壁瘤形成、心脏破裂等严重后果［12］。在心肌梗死后瘢痕形成时，细胞间质发生重构，其中胶原纤维和弹性纤维的结构、含量和比例发生改变，主要是胶原的沉积和替代，导致心室壁弹性降低，硬度增加，心功能降低。一般认为，弹性纤维可以维持胶原纤维的构型，恢复胶原纤维的自然状态［13-14］，胶原和弹性纤维的组合能大大提高弹性纤维的抗压能力［15］。心肌梗死后4周，梗死区瘢痕的平均抗拉强度仅是正常心肌的20%～40%。用转基因技术增加大鼠冠状动脉前降支结扎后心肌梗死区的弹性蛋白含量，结果8周后心肌梗死区变小，心功能改善，说明弹性纤维参与了心肌梗死后的心肌重构过程［13］。在大鼠心肌梗死2周后，弹性纤维即可出现在梗死区瘢痕中，在8～12周最高，21周明显减少或缺如，其变化有明显的时相性。由此提示，在病理状态下干预弹性纤维的形成可能会成为抗心室重构的有效方法［16］。有实验将弹性纤维补片用于心肌梗死后的治疗，作为心脏细胞外基质支持受损心肌组织，结果发现这种弹性纤维心脏补片可以减少梗死面积、限制左室重构、有效改善心肌梗死4周后小鼠的心脏功能［17］。Mizuno等［15］研究证明，用含有弹性蛋白基因的质粒载体转染内皮细胞，可增加弹性纤维的表达，在急性心肌梗死大鼠模型中可显著改善瘢痕性能，有利于保存心室功能。在心肌梗死4 d后弹性纤维已经出现，其数量和面积在24 d时达到成熟，与瘢痕成熟期一致。在心肌梗死初期，它们与残存的心肌细胞相互交叉，共同支撑心脏组织；在心肌梗死后期，弹性纤维与成纤维细胞和非血管平滑肌细胞的表面接触，接触区域的特征是细胞膜增厚、接触紧密。因此，弹性纤维在心肌梗死后参与了细胞基质的相互作用，并具有生物力学特性［18-19］。在心肌梗死动物模型中植入能分泌弹性蛋白的基因片段，发现左室舒张末期内径在8周后显著减小，其可能通过抑制中晚期心室扩张发挥保护作用。弹性蛋白基因转染提高了心肌梗死后的长期预后，早期是通过旁分泌生长因子，后期通过影响已形成的弹性纤维来提高心功能，并抑制心脏重构和心室扩张，这提示基因治疗将是心肌梗死治疗的有效手段［20］。综上所述，心肌梗死后弹性纤维的变化包括3个阶段：（1）心肌梗死后1周左右，弹性纤维有序地出现在损伤部位的最深区域；（2）心肌梗死后1个月左右，弹性纤维的增加达到峰值；（3）弹性纤维含量及形态随梗死进程不断调整，直至稳定存在于瘢痕中。

4 弹性纤维与其他疾病

胶原和弹性纤维的交织对动脉低应变区的应力应变能力影响很大。在心肌纤维化形成和发展的进程中，心肌成纤维细胞大量增加，胶原蛋白和弹性蛋白的合成显著增多［21］，从而加重心肌纤维化的进程。慢性压力负荷能够诱导心肌纤维化，而心肌纤维化的主要改变仍然是心肌间质中的胶原纤维、弹性纤维和网状纤维增加。对心肌肥厚大鼠模型的研究结果显示，心肌组织内的成纤维细胞显著增多，细胞外基质增加，同时出现严重的心功能障碍，给予重组的成纤维细胞因子21（FGF21）治疗可以改善由此造成的心肌损伤［22］。心内膜弹性纤维增生症与扩张型心肌病均涉及弹性纤维的改变，具体机制尚不清楚。

主动脉瘤患者的动脉壁胶原纤维和弹性纤维出现退化和结构碎裂［23］。大动脉壁弹性、硬度与高血压相关，并且是高血压的发病因素，血管壁弹性纤维的数量、形态和性质的改变都会影响动脉硬化和血压［24］。在动脉粥样硬化小鼠模型总，弹性纤维碎裂是导致主动脉顺应性降低、动脉斑块累积的直接原因［5］。

弹性纤维在许多疾病的发生发展中起着重要作用，已经受到学术界的广泛关注，但弹性纤维在疾病发展过程中的调控机制、如何通过调控弹性纤维达到治疗目的，尚需进一步研究。

参 考 文 献

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