室间隔缺损(VSD)是一种心室之间的异常先天性连接,估计每1000名活产婴儿中有约3例发生,仅次于二叶式主动脉瓣,是第二大常见的先天性心脏异常,通常为孤立性缺陷。VSD是由于胚胎发育前七周内心室间隔形成过程中出现发育不良或中断而形成的。大多数情况下,它会在出生后第一年内自行闭合,但其病因和发病机制尚未完全了解。
根据位置,VSD可分为四种类型。膜周型位于隔膜的后下象限,主要由纤维组织构成。肌型的边界完全由肌组织组成,位于隔膜的肌小梁部分,可进一步分为心尖部、中部、前部和后部。流入道型和流出道型分别位于右心室的流入道和流出道隔膜中,较为罕见。肌型和膜周型VSD在生命的前几年内往往会自行闭合,比例高达82%,通常无需治疗;而流入道型和流出道型缺陷则几乎总是需要手术闭合。如果未及时进行手术闭合,可能会导致严重并发症,例如艾森曼格综合征。因此,确定能够帮助预测其自然进程并最终协助制定最佳治疗策略的因素(即生物标志物)至关重要。
基质金属蛋白酶(MMPs)和组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)在胚胎发生过程中细胞外基质重塑过程中的作用知识,促使我们探索它们对生理性及病理性心源性发展的影响。MMPs是一组依赖锌的内肽酶,可降解细胞外基质的各种成分。研究最多的MMPs是MMP-2和MMP-9,其血液浓度升高与心脏重塑障碍密切相关,例如心肌梗死后左心室扩张。动物研究表明,MMP-2在正常心源性发展中起重要作用。然而,与MMPs在心血管疾病(如动脉粥样硬化、心力衰竭、高血压、动脉瘤和肥厚型心肌病)中的作用相关的大量研究相比,针对它们在人类心源性发展和先天性心脏异常中的作用的研究较少。这些研究报道了MMP-2或MMP-9或两者的循环水平与孤立性重度主动脉狭窄、二叶式主动脉瓣、法洛四联症及其他复杂紫绀型心脏异常的心脏功能和预后相关。关于MMPs和TIMPs在孤立性VSD中的研究,文献中仅有一些报告,且所有研究均测量的是血液样本中的水平。
二十多年前,在恶性疾病患者的尿液中检测到了MMPs,这在预料之中,因为这些条件下组织重塑程度较高。然而,在先天性异常儿童的尿液中检测到MMPs却是一个令人惊讶的发现,这一结果最早由Marler及其同事于2005年发表。这些作者发现,患有血管畸形的患者尿液中可以检测到功能完整且结构完整的MMPs,并且其浓度与疾病进展呈正相关。然而,据我们所知,目前尚无关于MMPs和TIMPs在VSD或一般先天性心脏异常中的作用的研究,也未见有关其尿液浓度的测量。
本研究旨在通过使用尿液样本作为创新的非侵入性方法,调查MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TIMP-2在VSD病因病理中的作用,并确定其尿液浓度是否可作为预测这种先天性心脏缺陷自然进程的生物标志物。
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