病毒性心脏病抗腺苷酸转位酶自身抗体的研究进展
作者：陈建斌 饶邦复
单位：重庆医科大学附属第一医院心内科 (400016) 陈建斌
关键词：
重庆医学CHONGQING MEDICAL JOURNAL1999年 第28卷 第3期 Vol 病毒性心脏病(VHD)是指与病毒感染有关的心脏病，包括病毒性心肌炎(VMC)及部分扩张型心肌病(DCM)。以Schultheiss为代表的学者发现一种只存在于VHD的自身抗体，即抗心肌线粒体腺苷酸转位酶(ANT)抗体，不仅为VHD病因和发展机理研究、亦为其治疗提供了一种新思路。
1.抗ANT抗体的基础研究
线粒体产生的能量需经ANT的转移才能进入胞浆，供心肌各种耗能活动所需。ANT是位于线粒体内膜最丰富的疏水蛋白质，约占膜蛋白的12%，分子量约30KD，以二聚体形式存在。Schulze等[1]用分离提纯的ANT免疫豚鼠，多数豚鼠血清中产生了高滴度的抗ANT抗体；免疫电镜观察到免疫后的豚鼠心肌线粒体膜上结合有IgG；且线粒体内ADP减少、ATP增高，而胞浆ADP增加、ATP减少，胞浆-线粒体ATP磷酸化电位下降，抑制停止实验发现结合有抗ANT抗体的线粒体转运ADP/ATP能力明显下降；给予免疫鼠高浓度钻和最大后负符刺激，其平均动脉压、心输出量及额外作功能力均明显低于未免疫鼠。Schultheiss等的研究出得到了相似的结果[2]。
, 百拇医药
心肌ANT具有明显的器官特异性。Schultheiss等将从牛心肌、肝、肾线粒体分离的ANT分别免疫兔，多数兔产生了高效价的抗血清，采用免疫吸附实验方法发现肝及肾线粒体ANT不能完全吸附用心肌ANT免疫动物制备的抗血清。提示ANT抗原具有器官和物象特异性。张王刚等[3]发现DCM患者抗ANT抗体阳性血清可抑制牛心肌线粒体膜ADP转运，而不影响牛肝线粒体ADP运输，从而证实了ANT抗原具有器官特异性。
有学者研究表明，部分抗ANT抗体能结合在心肌细胞膜上，能与培养的心肌细胞膜钙通道结合，增加钙内流[4]。廖玉华等[5]也观察到DCM患者抗ANT抗体作用于心肌细胞膜钙通道后能增加细胞的钙内流。
机体产生的抗ANT抗体进入细胞的方式可能是通过膜受体介导的内吞作用。Janda等[6]用金标记的抗ANT抗体和心肌细胞一起孵育，免疫电镜观察到金颗粒粘附于胞膜后，由膜样结构包裹形成吞噬体吞入胞内。
, 百拇医药
2.VHD抗ANT抗体的临床研究
Schultheiss等早在80年代就报道DCM患者多数血清中能检测到高效价的抗ANT抗体，并且抗 效价与左室射血分数呈明显负相关关系。廖玉华等和李淑莉等报道DCM患者血清抗ANT抗体阳性率分别为52.4%及70%，冠心病、风湿性心脏病等及正常人群血清中该抗体均为阴性[7、8]。张王刚等[9]报道DCM患者血清中抗ANT抗体阳性率较低，总和33.3%，其中病程短于1年者阳性率为58.1%，病程长于1年者阳性率仅11.5%；随访10例阳性血清，其中9例该抗体仅能存在2～4月。结果提示抗ANT抗体主要存在于DCM早期，随病程延长，效价逐渐降低，晚期患者多不能检出。作者推论晚期DCM患者，由于心衰时间长，机体神经内分泌紊乱，致使免疫系统受抑制，抗ANT抗体即不能产生。
Schultheiss等[10]在29例VMC患者中24例血清中检测到抗ANT抗体，随访9例抗体效价较高者，结果5例效价持续升高者最终发展成DCM，4例效价逐渐降低者病情稳定。该研究表明抗ANT抗体与VMC的发生、发展及预后明显相关。Witzenbichler等[11]用柯萨奇B3病毒感染A.SW/snI小鼠，20周后多数小鼠体内产生了抗ANT抗体，与对照组比较，38%的病鼠心肌线粒体内ATP增高，胞浆ATP降低，胞浆-线粒体磷酸化电位差明显下降。
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3.VHD抗ANT抗体产生机制
Ansari等[12]发现VMC及DCM患者心肌细胞膜上ANT增加。Sylven等[13]报道DCM患者心肌细胞ATN基因表达明显增强。Schwimmbeck等[14]对心肌ANT的氨基酸序列和柯萨奇B3病毒壳蛋白的氨基酸序列进行了对比研究，发现ANT第28～35位氨基酸序列与病毒壳蛋白的第1220～1227位氨基酸序列相同，揭示了AN成为自身抗原的原因是由于病毒壳蛋白部分氨基酸序列相同，即宿主线粒体ANT和感染的病毒之间有区域性相同的抗原决定族，可通过“分子模拟”而产生抗ATN抗体。此外，病毒感染破坏线粒体，使其ANT暴露，也可激机体免疫系统产生抗ANT抗体[12]。
4.研究VHD抗ANT抗体的意义及发展趋势
综上所述，VHD抗ANT抗体是由病毒感染心肌细胞后机体产生的具有器官特异性、疾病专一性的抗体。其与心肌细胞膜表面ANT蛋白结合后，经过内吞作用进入胞内。抗ANT抗体在胞内既可抑制线粒体内膜ANT对ADP/ATP的转运，又可与胞浆中翻译的ANT结合，使ANT不能组装到线粒体内膜，从而导致心肌能量转运障碍，心肌舒缩功能降低，心功能下降；基与胞膜钙通道结合，增加钙内流，心肌胞内钙超载，促进细胞变性坏死。因而，深入研究VHD心肌线粒体ANT及其相应抗体，不仅具有理论意义，而且还有重要的临床意义。
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根据线粒ANT的氨基酸序列和其抗原决定族的分布状况，人工合成含天然心肌线粒体ANT部分片段的多肽，作为VHD诊断和治疗试验，呈现良好的发展势头。Schwimmbeck等[15]以天然心肌线粒体上ANT的第27～36+和第290～297+氨基酸序列作为抗原，应用ELISA法检测VHD患者血清抗ANT抗体，阳性率62%，正常人5.4%；其敏感性62.5%，特异性94.6%。张王刚等[16]以合成的含天然心肌线粒体ANT11肽的多肽为抗原，检测DCM患者血清抗ANT抗体，阳性率31%，对照组阴性，同时用天然心肌线粒体ANT为抗原检测，阳性率94%，两者相关性良好(r=0.87)；而且用此合成的ANT多肽可特异地清除DCM患者血清中抗ANT抗体。从上述两组试验结果可看出，采用人工合成的含部分天然心肌线粒体ANT氨基酸序列的多肽可达到检测部分VHD血清中抗ANT抗体的目的；并且还能部分清除VHD患者血清中相应的抗体，恢复受累心肌线粒体内膜ANT转运ADP/ATP的功能，减轻或消除VHD心肌能量代谢。
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综述 饶邦复 审校
参考文献
1.Schulze K,et al.Circulation 1990:81:959
2.Schultheiss HP,et al.Circulation 1993;87(SupplIV):43
3.张王刚,等.中国循环杂志 1995;9:253
4.Kuhl U,et al.Eur Heart J 1991:12(Suppl D):99
5.廖玉华,等.临床心血管病杂志 1995;4:211
6.Janda I,et al.Circulation 1990;82:268
, 百拇医药
7.廖平华,等.中华心血管病杂志 1994;1:43
8.李淑莉,等.临床心血管病杂志 1996;3;160
9.张王刚,等.中华内科杂志 1995;2:95
10.Schultheiss HP,et al.Circulation;1993;74:142
11.Witzenbichler B,et al. J Am Coll Cardiol 1991;17:264A
12.Ansari AA,et al. Am J Pathol 1991;139:337
13.Sylven C,et al.Cardiovasc Res 1993;27:1295
14.Schwimmbeck PL,et al.JACC 1989;13:253A
15.Schwimmbeck PL,et al.Eur Heart J 1991;12(Suppl D):76
16.张王刚,等.中华心血管病杂志 1996;1:33, 百拇医药
单位：重庆医科大学附属第一医院心内科 (400016) 陈建斌
关键词：
重庆医学CHONGQING MEDICAL JOURNAL1999年 第28卷 第3期 Vol 病毒性心脏病(VHD)是指与病毒感染有关的心脏病，包括病毒性心肌炎(VMC)及部分扩张型心肌病(DCM)。以Schultheiss为代表的学者发现一种只存在于VHD的自身抗体，即抗心肌线粒体腺苷酸转位酶(ANT)抗体，不仅为VHD病因和发展机理研究、亦为其治疗提供了一种新思路。
1.抗ANT抗体的基础研究
线粒体产生的能量需经ANT的转移才能进入胞浆，供心肌各种耗能活动所需。ANT是位于线粒体内膜最丰富的疏水蛋白质，约占膜蛋白的12%，分子量约30KD，以二聚体形式存在。Schulze等[1]用分离提纯的ANT免疫豚鼠，多数豚鼠血清中产生了高滴度的抗ANT抗体；免疫电镜观察到免疫后的豚鼠心肌线粒体膜上结合有IgG；且线粒体内ADP减少、ATP增高，而胞浆ADP增加、ATP减少，胞浆-线粒体ATP磷酸化电位下降，抑制停止实验发现结合有抗ANT抗体的线粒体转运ADP/ATP能力明显下降；给予免疫鼠高浓度钻和最大后负符刺激，其平均动脉压、心输出量及额外作功能力均明显低于未免疫鼠。Schultheiss等的研究出得到了相似的结果[2]。
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心肌ANT具有明显的器官特异性。Schultheiss等将从牛心肌、肝、肾线粒体分离的ANT分别免疫兔，多数兔产生了高效价的抗血清，采用免疫吸附实验方法发现肝及肾线粒体ANT不能完全吸附用心肌ANT免疫动物制备的抗血清。提示ANT抗原具有器官和物象特异性。张王刚等[3]发现DCM患者抗ANT抗体阳性血清可抑制牛心肌线粒体膜ADP转运，而不影响牛肝线粒体ADP运输，从而证实了ANT抗原具有器官特异性。
有学者研究表明，部分抗ANT抗体能结合在心肌细胞膜上，能与培养的心肌细胞膜钙通道结合，增加钙内流[4]。廖玉华等[5]也观察到DCM患者抗ANT抗体作用于心肌细胞膜钙通道后能增加细胞的钙内流。
机体产生的抗ANT抗体进入细胞的方式可能是通过膜受体介导的内吞作用。Janda等[6]用金标记的抗ANT抗体和心肌细胞一起孵育，免疫电镜观察到金颗粒粘附于胞膜后，由膜样结构包裹形成吞噬体吞入胞内。
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2.VHD抗ANT抗体的临床研究
Schultheiss等早在80年代就报道DCM患者多数血清中能检测到高效价的抗ANT抗体，并且抗 效价与左室射血分数呈明显负相关关系。廖玉华等和李淑莉等报道DCM患者血清抗ANT抗体阳性率分别为52.4%及70%，冠心病、风湿性心脏病等及正常人群血清中该抗体均为阴性[7、8]。张王刚等[9]报道DCM患者血清中抗ANT抗体阳性率较低，总和33.3%，其中病程短于1年者阳性率为58.1%，病程长于1年者阳性率仅11.5%；随访10例阳性血清，其中9例该抗体仅能存在2～4月。结果提示抗ANT抗体主要存在于DCM早期，随病程延长，效价逐渐降低，晚期患者多不能检出。作者推论晚期DCM患者，由于心衰时间长，机体神经内分泌紊乱，致使免疫系统受抑制，抗ANT抗体即不能产生。
Schultheiss等[10]在29例VMC患者中24例血清中检测到抗ANT抗体，随访9例抗体效价较高者，结果5例效价持续升高者最终发展成DCM，4例效价逐渐降低者病情稳定。该研究表明抗ANT抗体与VMC的发生、发展及预后明显相关。Witzenbichler等[11]用柯萨奇B3病毒感染A.SW/snI小鼠，20周后多数小鼠体内产生了抗ANT抗体，与对照组比较，38%的病鼠心肌线粒体内ATP增高，胞浆ATP降低，胞浆-线粒体磷酸化电位差明显下降。
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3.VHD抗ANT抗体产生机制
Ansari等[12]发现VMC及DCM患者心肌细胞膜上ANT增加。Sylven等[13]报道DCM患者心肌细胞ATN基因表达明显增强。Schwimmbeck等[14]对心肌ANT的氨基酸序列和柯萨奇B3病毒壳蛋白的氨基酸序列进行了对比研究，发现ANT第28～35位氨基酸序列与病毒壳蛋白的第1220～1227位氨基酸序列相同，揭示了AN成为自身抗原的原因是由于病毒壳蛋白部分氨基酸序列相同，即宿主线粒体ANT和感染的病毒之间有区域性相同的抗原决定族，可通过“分子模拟”而产生抗ATN抗体。此外，病毒感染破坏线粒体，使其ANT暴露，也可激机体免疫系统产生抗ANT抗体[12]。
4.研究VHD抗ANT抗体的意义及发展趋势
综上所述，VHD抗ANT抗体是由病毒感染心肌细胞后机体产生的具有器官特异性、疾病专一性的抗体。其与心肌细胞膜表面ANT蛋白结合后，经过内吞作用进入胞内。抗ANT抗体在胞内既可抑制线粒体内膜ANT对ADP/ATP的转运，又可与胞浆中翻译的ANT结合，使ANT不能组装到线粒体内膜，从而导致心肌能量转运障碍，心肌舒缩功能降低，心功能下降；基与胞膜钙通道结合，增加钙内流，心肌胞内钙超载，促进细胞变性坏死。因而，深入研究VHD心肌线粒体ANT及其相应抗体，不仅具有理论意义，而且还有重要的临床意义。
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根据线粒ANT的氨基酸序列和其抗原决定族的分布状况，人工合成含天然心肌线粒体ANT部分片段的多肽，作为VHD诊断和治疗试验，呈现良好的发展势头。Schwimmbeck等[15]以天然心肌线粒体上ANT的第27～36+和第290～297+氨基酸序列作为抗原，应用ELISA法检测VHD患者血清抗ANT抗体，阳性率62%，正常人5.4%；其敏感性62.5%，特异性94.6%。张王刚等[16]以合成的含天然心肌线粒体ANT11肽的多肽为抗原，检测DCM患者血清抗ANT抗体，阳性率31%，对照组阴性，同时用天然心肌线粒体ANT为抗原检测，阳性率94%，两者相关性良好(r=0.87)；而且用此合成的ANT多肽可特异地清除DCM患者血清中抗ANT抗体。从上述两组试验结果可看出，采用人工合成的含部分天然心肌线粒体ANT氨基酸序列的多肽可达到检测部分VHD血清中抗ANT抗体的目的；并且还能部分清除VHD患者血清中相应的抗体，恢复受累心肌线粒体内膜ANT转运ADP/ATP的功能，减轻或消除VHD心肌能量代谢。
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综述 饶邦复 审校
参考文献
1.Schulze K,et al.Circulation 1990:81:959
2.Schultheiss HP,et al.Circulation 1993;87(SupplIV):43
3.张王刚,等.中国循环杂志 1995;9:253
4.Kuhl U,et al.Eur Heart J 1991:12(Suppl D):99
5.廖玉华,等.临床心血管病杂志 1995;4:211
6.Janda I,et al.Circulation 1990;82:268
, 百拇医药
7.廖平华,等.中华心血管病杂志 1994;1:43
8.李淑莉,等.临床心血管病杂志 1996;3;160
9.张王刚,等.中华内科杂志 1995;2:95
10.Schultheiss HP,et al.Circulation;1993;74:142
11.Witzenbichler B,et al. J Am Coll Cardiol 1991;17:264A
12.Ansari AA,et al. Am J Pathol 1991;139:337
13.Sylven C,et al.Cardiovasc Res 1993;27:1295
14.Schwimmbeck PL,et al.JACC 1989;13:253A
15.Schwimmbeck PL,et al.Eur Heart J 1991;12(Suppl D):76
16.张王刚,等.中华心血管病杂志 1996;1:33, 百拇医药