冠心病的常见危险因素主要包括高脂血症、高血压、吸烟、糖尿病等[1],近年来一些新的指标,比如血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)及基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)越来越引起临床的重视,与冠心病的关系密切。HO受到外界诱导后,抑制多种凋亡相关分子活性,发挥抗氧化、抗炎作用,保护心血管系统[2]。血红素加氧酶1(HO-1)也是血红素降解过程中的限速酶,能将具有氧化性质的血红素分解生成胆红素和抗炎症作用的CO,发挥抗炎与抗氧化作用[3]。细胞外基质合成减少和降解增加是斑块破裂主要的内在原因,而MMP对细胞外基质的降解是动脉粥样硬化斑块易损的重要因素,MMP能够降解细胞外所有的基质成分[4]。研究证明,斑块中的巨噬细胞可分泌多种MMP,其中基质金属蛋白酶2(MMP-2)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)在冠状动脉粥样硬化斑块破裂中起着重要的作用[5],MMP-9的表达升高对斑块病变的稳定性可能具有一定的预测价值,其可降解易损斑块的纤维帽,使斑块的纤维帽变薄,从而使斑块不稳定性增加,易破裂形成血栓[6]。本研究通过对疑似冠心病患者进行冠脉造影术(coronary angiography,CAG),根据结果分为对照组和冠心病组,冠心病组根据病变支数分为单支病变、双支病变及多支病变组。所有病例测定HO-1及MMP-9水平,并计算冠心病组Gensini积分;同时收集病史、尿酸、血脂、高敏C反应蛋白、糖化血红蛋白等指标,探讨血液HO-1与MMP-9水平及冠状动脉病变严重程度之间的关系。
1 对象与方法 1.1 病例资料本研究经我院伦理审查委员会审批通过(20100820)。选择2011年3月至2014年12月在本院心内科因疑似冠心病行CAG的住院患者。通过询问患者病史或查阅病例相关资料取得基本资料:男性167例,女性125例,年龄34~90(64±12)岁。根据冠脉造影结果将患者分为对照组(n=143)和冠心病组(n=149)。纳入标准:因胸闷、胸痛症状住院疑似冠心病,且行择期冠状动脉造影检查的患者。排除标准:合并严重肝、肾功能不全,血液系统原发病或精神病者,甲状腺功能异常,严重心功能不全(3~4级),合并恶性心律失常者。冠心病组中吸烟、年龄、低密度脂蛋白、高敏C反应蛋白、同型半胱氨酸明显高于对照组(P<0.05,P<0.01)。2组间糖尿病、高血压、体质量指数(body mass index,BMI)、冠心病家族史、脑梗死病史、血糖、尿酸、白细胞数、心率、收缩压比较差异无统计学意义(P>0.05,表 1)。
组别 | n | 女性 /例(%) |
吸烟 /例(%) |
糖尿病 /例(%) |
高血压 /例(%) |
家族史 /例(%) |
脑梗死 /例(%) |
体质量指数 /kg·m-2 |
年龄 /岁 |
空腹血糖 /mmol·L-1 |
肌酐 /μmol·L-1 |
低密度脂蛋白 /mmol·L-1 |
同型半胱氨酸 /μmol·L-1 |
高敏C反应蛋白 /mg·L-1 |
白细胞 /×109·L-1 |
心率 /min-1 |
收缩压 /mmHg |
冠心病组 | 149 | 60(40.3) | 78(52.3) | 92(61.7) | 82(55.0) | 14 (0.09) | 26(0.17) | 25.51±0.58 | 64.37±6.65 | 6.22±0.60 | 353.13±55.64 | 2.83±0.43 | 17.60±1.06 | 12.40±3.51 | 7.47±1.32 | 73.23±5.89 | 135.8±11.25 |
对照组 | 143 | 65(45.4) | 50(35.0) | 84(58.7) | 76(53.1) | 12(8.39) | 14(9.79) | 26.57±0.50 | 59.03±3.85 | 6.00±0.72 | 340.63±24.77 | 2.51±0.50 | 14.69±4.31 | 9.91±3.39 | 7.55 ±1.80 | 72.07±7.16 | 130.30±12.33 |
P | 0.408 | 0.003 | 0.633 | 0.810 | 0.839 | 0.063 | 0.127 | 0.011 | 0.187 | 0.232 | 0.011 | 0.001 | 0.007 | 0.845 | 0.493 | 0.076 |
1.2 研究方法 1.2.1 术前检查
测量收缩压、舒张压,询问疾病史(糖尿病、冠心病早发家族史、脑梗死、高血压)等;入院次日清晨空腹采血,化验血糖、肌酐、同型半胱氨酸及高敏C反应蛋白等,应用光电比色原理进行检测。
1.2.2 冠脉造影采用标准的经右股动脉径路或右侧桡动脉径路Judkins技术[7]。狭窄程度用冠状动脉内径狭窄率表示,狭窄程度≥50%可诊断冠心病,未见狭窄或狭窄<50%为对照组。根据冠脉造影结果再进一步将冠心病组患者分为单支病变组38例,双支病变组46例,多支病变组65例。
1.2.3 测量HO-1、MMP-9值患者入院次日清晨从静脉血中抽取5 mL注入肝素钠试管,所采标本于30 min内,常温下3 000 r/min离心15 min,吸取血浆装入EP管,-70 ℃冰箱保存。血浆中HO-1、MMP-9采用双抗夹心ELISA测定。HO-1试剂盒购自美国ADL公司。
1.2.4 Gensini积分根据1984年美国心脏病协会制定的冠状动脉血管图像分段评分标准和Gensini积分对冠状动脉病变程度进行定量分析,根据狭窄程度:0%~25%计1分,>25%~50%计2分,>50%~ 75%计4分,>75% ~90%计8分,>90% ~99%计16分,>99%计32分;不同节段冠状动脉乘以相应系数:左主干病变,得分×5;左前降支近段得分×2.5,中段得分×1.5,远段得分×1;第1对角支×1;第2对角支×0.5;左回旋支近段得分×2.5,中段得分×1.5,远段和后降支得分均×1,后侧支得分×0.5;右冠近、中、远段和后降支得分均×1。最终积分为各分支积分之和。
1.3 统计学方法采用SPSS 18.0统计软件进行统计学分析。计量资料以x±s表示,符合近似正态分布资料,组间采用单因素方差分析,非正态分布资料采用非参数检验;计数资料用率表示,采用χ2检验;使用Logistic多因素回归分析冠心病的危险因素;直线相关运用Pearson法。
2 结果 2.1 冠心病组与对照组血液HO-1、MMP-9水平及Gensini积分比较MMP-9、Gensini积分明显高于对照组(P<0.05),冠心病组血浆HO-1水平明显低于对照组(P<0.05,表 2)。
组别 | 例数 | HO-1/μg·L-1 | MMP-9/ng·L-1 | Gensini积分 |
冠心病组 | 149 | 52.84±15.94a | 55.13±15.48a | 43.17±12.42a |
对照组 | 143 | 126.26±24.15 | 25.13±15.48 | 0 |
a:P<0.05,与对照组比较 |
2.2 单支与多支血管病变组HO-1、MMP-9水平及Gensini积分比较
与单支及双支血管病变组比较,多支病变血管组MMP-9及Gensini积分明显升高,HO-1显著下降(P<0.05),双支病变血管组与单支病变血管组相比,3项指标差异具有统计学意义(P<0.05,表 3)。
组别 | 例数 | HO-1/μg·L-1 | MMP-9/ng·L-1 | Gensini积分 |
单支病变组 | 38 | 64.77±6.21 | 38.01±2.68 | 11.60±4.11 |
双支病变组 | 46 | 46.80±4.13a | 53.39±5.71a | 42.67±8.11a |
多支病变组 | 65 | 20.45±2.60ab | 73.99±5.12ab | 72.20±7.81ab |
a:P<0.05,与单支病变组比较;b:P<0.05,与双支病变组比较 |
2.3 Logistic回归分析结果
综合HO-1、MMP-9及其他危险因素后,结果显示HO-1(<70 μg/L)、MPP-9(>38.01 ng/L)、糖尿病及吸烟与冠心病具有较强相关性(P<0.05,表 4)。
变量 | B | SE | OR(95%CI) | P |
女性 | 0.010 | 0.621 | 1.010(0.615~1.483) | 0.983 |
年龄 | 0.034 | 0.022 | 1.045(0.884~1.214) | 0.352 |
高血脂 | 0.076 | 0.214 | 1.025(0.573~1.561) | 0.642 |
高血压 | 0.325 | 0.286 | 1.465(0.652~2.315) | 0.121 |
糖尿病 | 0.436 | 0.532 | 1.498(0.287~0.675) | 0.029 |
吸烟 | 0.527 | 0.281 | 1.213(1.012~1.423) | 0.038 |
MMP-9(>38.01 ng/L) | 0.735 | 0.487 | 2.226(1.523~2.937) | 0.011 |
HO-1(<70 μg/L) | 0.621 | 0.227 | 1.697(1.476~1.1.912) | 0.021 |
2.4 冠心病组患者HO-1、MMP-9水平与Gensini积分的相关性分析
HO-1与Gensini积分呈负相关(r=-0.952,P<0.01),MMP-9与Gensini积分呈正相关(r=0.932,P<0.01),HO-1与MMP-9水平呈负相关(r=-0.867,P<0.01)。
3 讨论HO系统是一个微粒体酶系统,是血红素降解起始酶和最为重要的限速酶。目前,有研究支持HO-1在血管系统的多功能作用,包括调节血管紧张度、抗血管平滑肌增殖、抗内皮细胞凋亡和血管形成[8-10]。国内研究表明,HO-1与冠心病病变程度有密切的关系[11]。急性冠脉综合征患者中,冠脉病变越重,HO-1水平下降越明显[12]。在本研究中,冠心病组的HO-1水平明显低于对照组,与代表冠状动脉病变严重程度的Gensini积分呈负相关,而且随着病变血管数的增加,患者HO-1值也不断下降。回归分析结果显示,HO-1水平是冠心病的独立危险因素。我们推测HO-1可成为反映冠脉病变严重程度的有效预测指标。
细胞外基质对斑块的稳定性发挥关键作用[13]。研究发现,不稳定斑块尤其是斑块的肩区,MMP-9蛋白及酶活性明显增加,较稳定斑块高3~5倍[14]。激活的MMP降解纤维帽的主要基质成分,其中包括弹力、胶原纤维,促使斑块不稳定性增加,在相关刺激下斑块发生破裂,并释放大量组织因子、激活血小板和凝血系统,导致急性血栓形成,从而诱发急性冠脉综合征[15]。
在本研究中,冠心病组的MMP-9水平明显高于对照组,与代表冠状动脉病变严重程度的Gensini积分呈正相关;而且随着病变血管数的增加,患者MMP-9水平也不断升高。回归分析结果显示MMP-9水平是冠心病的独立危险因素。我们推测MMP-9也是反映冠脉病变严重程度的有效预测指标。本研究也分析了冠心病患者HO-1与MMP-9的相关性,发现二者呈负相关,表明HO-1水平降低时,通过某种机制诱导MMP-9浓度的改变,从而诱发冠脉事件的发生。
本研究表明,HO-1、MMP-9水平与冠心病的发生、严重程度具有一定的相关性,但本研究样本量偏少,没有随访资料作为对照,尚需要进一步扩大试验样本。
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