摘要：心血管疾病的发病率不断上升且病死率较高，严重危害人类生命健康。半乳糖凝集素-3在机体细胞间相互作用过程中起着细胞增殖、凋亡调节、炎症反应、纤维化和宿主防御等多种生物学作用。近年来，半乳糖凝集素-3研究取得重大进展且在心血管疾病中的作用受到越来越多的关注。半乳糖凝集素-3作为心脏生物标志物已被证明是成人的重要预后工具。然而，它尚未在儿科人群中作为日常临床实践中的生物标志物建立。该文综述半乳糖凝集素-3在心力衰竭、病毒性心肌炎、川崎病、心律失常等心血管疾病诊治中的应用。

　　关键词：半乳糖凝集素-3；儿童；心血管疾病

　　0引言

　　半乳糖凝集素-3（Gal-3）由一个糖基与非糖基配体交联结合而成，由251个氨基酸残基组成，分子量为29-35kD。在人类基因组中，Gal-3由位于14号染色体Q21-Q22的LGALS3基因编码，它是半乳糖凝集素家族中唯一具有三个不同结构域的嵌合型半乳糖凝集素，即NH2末端含有丝氨酸磷酸化位点的，决定特定的细胞靶点的结构域；基质金属蛋白酶切割的重复富含脯氨酸的α样胶原序列；球状COOH末端结构域，即含有碳水化合物结合基序[1]。

　　1 Gal-3的生物学功能作用

　　Gal-3是一种可溶性的β-半乳糖苷结合蛋白，广泛分布在心、肾、肝、肺及肠道等组织器官中，在细胞核、细胞质、线粒体、细胞表面和细胞外空间中表达[2]。Gal-3的生物学功能是通过结合细胞表面和细胞外基质糖链，影响多种生理和病理过程，包括细胞凋亡、黏附、迁移、血管生成和炎症反应。主要与其在细胞内定位有关，在细胞内参与各种细胞过程，包括糖蛋白小泡的运输、趋化、增殖、前RNA剪接和细胞凋亡。在细胞外可以通过相关激酶和膜受体信号传导来发挥细胞黏附、迁移，细胞生长调控以及促细胞凋亡等生物学作用[3]。

　　2 Gal-3与心力衰竭

　　心力衰竭是多种原因导致的心脏结构和(或)功能的异常改变，使心室收缩和(或)舒张功能发生障碍，心排血量不能满足机体代谢的需求，同时引起神经内分泌调节障碍，对心脏及全身各器官造成影响的一组复杂的临床综合征。心力衰竭是儿童时期的危重症之一[4]。小儿各年龄期均可发生，儿童心力衰竭与诸多儿童疾病在临床表现及体征上具有很大的相似性，导致早期诊断及有效治疗相对困难，增加住院患儿病死率[5]。因此，亟需新的早期诊治手段。近年来，Gal-3在心力衰竭的治疗研究中取得了进展，多项对于成人心力衰竭的研究中都表明Gal-3的水平可作为早期诊断心力衰竭的标志物[6-8]。Martínez-Martínez等[9]的研究表明心肌损伤时产生炎症信号，从而将激活的巨噬细胞募集到心肌中，其他炎症因子如骨桥蛋白之类的介质刺激巨噬细胞分泌Gal-3，这导致心脏成纤维细胞增殖并产生I型胶原，最终导致心肌胶原蛋白的积累，最终导致心肌纤维化，损害心脏舒缩功能[10]。因此，Gal-3似乎连接了炎症和纤维化的通路，并可能通过介导心肌细胞外的进行性改变而促进心力衰竭的发展[11]。Saleh等[12]在Gal-3与先天性心脏病继发心力衰竭患儿的一项前瞻性队列研究中，发现先天性心脏病患儿的血清中Gal-3水平升高，升高水平与儿童心衰ROSS分级呈正相关，与射血分数呈负相关。Kotby等[13]在一项射血分数正常和降低的慢性心力衰竭患儿血清Gal-3与疾病严重程度的关系研究中，发现患儿血清中Gal-3水平与左心室超声心动图参数(如舒张期和收缩期内径、舒张期末期容积)以及脉冲波组织多普勒测量(二尖瓣E峰和A峰)值呈显著的正相关。同时，还发现患儿血清中Gal-3浓度与左室收缩功能参数（射血分数和短轴缩短率）呈显著负相关。总之，Gal-3在评估儿童心力衰竭方面可能是一个有价值的预后生物标记物；然而，现对于儿童心力衰竭的研究很少，需要进一步的大样本的多中心的研究来评估该生物标记物的价值及其与血流动力学功能障碍的关系。

　　3 Gal-3与川崎病

　　川崎病是一种不明原因的全身中小血管急性坏死性动脉炎、亚急性或慢性血管炎、血管腔内肌成纤维细胞增殖为特征的急性自限性发热性疾病，以全身性中、小动脉炎性病变为主要病理特征，主要发生在5岁以下儿童，是儿童常见疾病之一。冠状动脉病变是影响患者预后最重要的因素，是儿童时期缺血性心脏病的主要原因，约25%的未治疗病例最终进展为冠状动脉瘤[14]。目前为止，尚无特异性诊断川崎病的检测方法，其诊断仍高度依赖于临床表现和超声检查。某些川崎病患者由于早期临床表现没有特异性，很容易误诊或漏诊，导致川崎病的治疗延迟，增加并发症风险，降低治愈率。近年来的研究认为，Gal-3有望成为川崎病早期诊断的候选生物标志物。最新一项研究[15]表明Gal-3是转化生长因子-β通路介导的肌成纤维细胞活化所必需的，而肌成纤维细胞活化是川崎病冠状动脉瘤形成的关键过程。Numano等[16]在一项儿童和成人川崎病的血浆Gal-3水平与冠状动脉瘤的大小的研究中，发现Gal-3在川崎病患儿无论疾病分期(急性期、恢复期早期和恢复期晚期)和冠状动脉病变(冠状动脉动脉瘤的存在)中，Gal-3水平均高于健康对照组（P<0.05），在恢复期晚期组中，有冠状动脉瘤的患儿的Gal-3高于非冠脉动脉瘤患儿的Gal-3（P<0.05），另外在对川崎病病程中死亡或接受心脏移植的患者，对其心肌或冠状动脉瘤的细胞免疫组化显示Gal-3有两种表达模式：急性期Gal-3由浸润性炎症细胞表达；巨大动脉瘤患者的晚期恢复期Gal-3由心肌和动脉中膜的密集纤维化区的梭形细胞表达。研究结果显示：在急性炎症反应期或心肌纤维化明显的川崎病患者的心肌细胞中Gal-3表达增加，因此推测Gal-3可能通过炎症反应和纤维化共同影响川崎病的心肌和血管纤维化的发病机制以及冠状动脉壁瘤的重塑。国内一项关于Gal-3在川崎病中的水平及其与冠脉损伤的相关性研究分析中[17]，发现川崎病患儿的急性期血清Gal-3含量明显增高，随着病情的变化会发生下降，且急性期Gal-3与CRP呈正相关，提示血清Gal-3可能与急性期炎症相关，因此可将急性期川崎病患儿的Gal-3含量，作为评判患儿病情的标准，以明确川崎病和冠脉损伤的相关性。虽然Gal-3在川崎病早期诊断中的研究逐渐增多，但目前仍处于起始阶段，以后还需要更多深入的研究以提供川崎病早期诊断的新方法。

　　4 Gal-3与心律失常

　　正常情况下，心搏的冲动起源于窦房结，经结间束传至房室结，再经希氏束传至左、右束支，并通过普肯耶纤维网与心肌纤维相连。心搏冲动的频率、起源及传导的异常均可形成心律失常。小儿心律失常的病因及各种心律失常的发生率与成人不尽相同。在健康儿童体检时，无症状的患儿经常意外发现心律不齐。在这种临床情况下，如果患者的心脏结构正常且不存在临床症状，则室性异位是常见的，通常被认为是良性的，由于室性心律失常而引起的不同步收缩活动导致临界收缩功能和左心室轻微增大，在这种情况下，良性的一过性现象和疾病之间的鉴别诊断往往很困难[18]。在Pietrzak等[19]对25名青少年室性心律失常患儿的研究表明，Gal-3与健康儿童相比，诊断为室性心律失常的患儿的血浆Gal-3浓度显著升高。此外，Gal-3的水平升高，与超声心动图和心脏磁共振评估的左心室大小和功能相一致。因此作者推测Gal-3在评估有结构性心血管系统病变风险的室性心律失常青少年方面是一种很有前景的工具，但其是小样本的研究，仍需进一步的系统研究以确定其在临床环境中的价值，特别是在预测危及生命的心律失常方面，并有望用于特定患者组的心功能评估和风险分层。

　　5 Gal-3与病毒性心肌炎

　　病毒性心肌炎是由是由于病毒侵犯心肌诱发的、有变态反应或自身免疫参与而引起的心肌细胞变性、坏死和间质炎症，导致不同程度的心功能障碍和全身症状的病毒感染性疾病。病毒性心肌炎作为儿童时期常见的心血管疾病之一，发病机制尚不完全清楚，临床表现轻重不一，轻者可以无症状，严重者常有心力衰竭表现甚至引起猝死。慢性患儿可发展为扩张型心肌病[20]。病毒性心肌炎的临床表现和辅助检查均缺乏特异性，其治疗缺乏针对性[21]。随着Gal-3在病毒性心肌炎研究的不断深入，有望为病毒性心肌炎的诊治提供新策略。Noguchi等[22]利用幼年雄性C57BL/6J小鼠建立小鼠病毒性心肌炎模型，对小鼠血清Gal-3进行定量测定及心肌组织免疫组化，结果显示Gal-3在病毒性心肌炎的早期阶段上调，随后进展为心肌纤维化。此外，还发现通过对心肌病变的时程分析，揭示了Gal-3阳性巨噬细胞浸润与心肌炎诱导的纤维化病变之间有着密切关系：Gal-3水平升高与心肌Gal-3阳性细胞的数量相关。结果表明，Gal-3表达可能是病毒感染后急性心肌炎心脏纤维化变性的有用生物标志物。此外，测量血清Gal-3水平可能是检测急性心肌炎心脏变性的早期诊断方法。

　　6结论

　　综上所述，Gal-3作为一种结构独特且功能极其重要的半乳糖凝集素出现，在各种组织和细胞类型中表达，不仅存在于细胞内部，还存在于细胞外。近年来Gal-3在心血管疾病领域的研究受到了越来越多学者的关注，促使人们认为这一生物标志物在临床实践中是一种有价值的工具，无论是在疾病的初始阶段，还是在各种循环系统病理的后续阶段。因此，有助于提高诊断的准确性，同时也是反映患者预后效果的生物标志物。Gal-3通过结合细胞表面和细胞外基质糖链，影响参与心力衰竭、病毒性心肌炎、川崎病、心律失常等疾病的发生与发展。虽然，越来越多的研究表明Gal-3有应用于心血管疾病发病机制、诊断、治疗和预后研究的潜能，但还有很多问题需要进一步解决：①Gal-3在心血管疾病诊断的特异性有待进一步提高；②Gal-3在心血管疾病中的不同作用机制还需进一步探讨。相信随着医学的发展和进步，Gal-3在未来医学领域中会有更广阔的应用前景。

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