碳酸酐酶III蛋白表达水平与慢性阻塞性肺疾病患者骨骼肌萎缩关系研究

骨骼肌萎缩是慢性阻塞性肺疾病（COPD）重要并发症，是导致COPD患者生活质量下降，死亡率增加的主要危险因素。我们前期研究发现COPD骨骼肌萎缩、非萎缩患者和健康对照者骨骼肌中的碳酸酐酶III（CAIII）蛋白表达存在明显差异，因此推测CAIII与COPD骨骼肌萎缩存在明显关系。为了论证CAIII基因启动子可以通过调控CAIIImRNA转录水平及蛋白表达，使COPD患者容易出现骨骼肌萎缩的假说, 本研究拟对100例COPD骨骼肌萎缩患者、100例COPD非骨骼肌萎缩患者和100例健康者的股四头肌分别采用测序、RT-PCR检测CAIII基因启动子多态性及其mRNA 转录水平，验证其与Western blotting 检测CAIII蛋白表达的相关性；观察CAIII基因对其蛋白表达调控的作用机制 ；探讨COPD患者骨骼肌功能障碍的细胞分子机制，以期探寻COPD骨骼肌萎缩发病的新机制和防治新策略。

慢性阻塞性肺疾病是一组气流受限为特征的肺部疾病。许多患者表现为明显的骨骼肌萎缩或功能障碍。先前的研究结果显示COPD骨骼肌萎缩患者股四头肌中CAⅢ蛋白表达增加，因此推测CAⅢ与肌肉萎缩关系密切。.拟对200例COPD和100例健康对照者采取下肢股四头肌样本和外周血样本，观察CAⅢ基因启动子多态性及其与CAⅢ及其mRNA水平的关系；以无脂肪组织（FFMI）减少作为骨骼肌消耗的主要指标，观察CAⅢ基因、mRNA水平和蛋白表达对COPD患者FFMI的影响。.经测序、整理数据后发现CAⅢ基因启动子存在24个突变位点，进一x2检验发现8个有统计学意义的突变位点，其中7突变位点的突变频率在COPD萎缩组与健康对照组之间有显著差异，并且6个位点（381、399、419、478、556、568）COPD萎缩组突变频率增高、1个位点健康对照组突变频率增高；而有1个位点（459）COPD萎缩组突变频率低于其他二组，并且与COPD萎缩组有显著性差异。.COPD骨骼肌萎缩组、COPD骨骼肌非萎缩组、正常对照组中CAⅢ、CAⅢmRNA蛋白表达都具有差异性（P＜0.05），进一步两两比较，各组间差异均有统计学意义，COPD骨骼肌萎缩组CAⅢ蛋白、CAⅢmRNA表达高于COPD骨骼肌非萎缩组，并且COPD骨骼肌非萎缩组表达高于正常对照组。COPD骨骼肌萎缩组、非萎缩组中CAⅢ蛋白浓度与CAⅢmRNA表达水平一致升高，具有明显相关关系。.以8个有差异位点作为分组指标，将涉及的主要实验组进一步分为各突变位点的非突变组和突变组并进行比较：除478位点外，其他5个位点的单核苷酸突变对骨骼肌萎缩患者股四头肌的CAⅢ蛋白都有明显升高影响，特别是381、556位点突变组与非突变组的CAⅢ蛋白含量具有显著性差异。459位点在骨骼肌萎缩组内，突变组比非突变组股四头肌的CAⅢ蛋白明显升高，具有显著性意义（p=0.004）。COPD患者CAⅢ启动子遗传多态性与股四头肌CAⅢ蛋白、CAⅢmRNA变化的相关研究，目前在国内外未见报道。.骨骼肌萎缩患者CAⅢ基因启动子区存在较多单核苷酸遗传多态性；多个突变位点各自都对股四头肌CAⅢ蛋白的升高有贡献，推测多个位点遗传多态性的共同作用以及遗传以外的复杂因素共同导致了COPD骨骼肌萎缩患者股四头肌CAⅢ蛋白的显著升高。