唐其東,吳平生,李瑜輝,侯玉清,謝佳佳,余天浩,陳武奇
急性冠狀動(dòng)脈綜合征(ACS)是冠狀動(dòng)脈(冠脈)粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定、破裂和血栓形成為病理生理機(jī)制的一組臨床綜合征,表現(xiàn)為不穩(wěn)定型心絞痛、急性心肌梗死甚至猝死。冠脈粥樣硬化斑塊大小并不是導(dǎo)致ACS最主要因素,不穩(wěn)定斑塊為ACS發(fā)生的病理基礎(chǔ),多因素包括細(xì)胞外基質(zhì)、炎癥反應(yīng)、內(nèi)皮受損、斑塊纖維帽厚薄及脂質(zhì)核大小等決定了冠脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性[1]。研究發(fā)現(xiàn),人冠脈粥樣硬化斑塊中基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)1、3及其組織型基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物(TIMP)2活性明顯升高,升高的MMP水解細(xì)胞外基質(zhì),降解冠脈粥樣硬化斑塊纖維帽中的膠原蛋白,導(dǎo)致纖維帽變薄,引起冠脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定甚至破裂,而TIMP2可以明顯抑制MMP活性,阻滯冠脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展,對(duì)冠脈粥樣硬化斑塊具有穩(wěn)定和保護(hù)作用[2-6],提示MMP和TIMP水平及其間的平衡對(duì)冠脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性具有調(diào)節(jié)作用。對(duì)于冠脈造影明確的冠心病患者,MMP1、MMP3、TIMP2水平及其與ACS關(guān)系,鮮有報(bào)道。本研究擬對(duì)各型冠心病的MMP1、MMP3、TIMP2水平進(jìn)行評(píng)估,探討其與斑塊不穩(wěn)定性及ACS關(guān)系,以利于不同類型冠心病的早期正確診治。
研究對(duì)象2008-01至2011-06我院心內(nèi)科住院并行冠脈造影患者230例,依臨床及冠脈造影分組:ACS組98例,包括不穩(wěn)定型心絞痛亞組61例、急性心肌梗死亞組37例;非ACS組81例,包括穩(wěn)定型心絞痛亞組49例、冠脈慢性完全閉塞亞組32例[5][按美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)定義為心肌梗死>3個(gè)月或造影資料證實(shí)閉塞>3個(gè)月,心肌梗死溶栓治療臨床試驗(yàn)(TIMI)血流均為0級(jí)];對(duì)照組51例,為以胸痛、胸悶入院,經(jīng)冠脈造影證實(shí)正常者。研究對(duì)象均排除腫瘤性、肝臟性、感染性、自身免疫性和外周動(dòng)脈粥樣硬化性疾病,且一年內(nèi)未行任何手術(shù)包括經(jīng)皮冠脈介入治療。冠心病以1979年世界衛(wèi)生組織的診斷標(biāo)準(zhǔn),既冠脈血管直徑狹窄≥50%為診斷標(biāo)準(zhǔn);不穩(wěn)定型心絞痛診斷參照美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(ACC/AHA)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];急性心肌梗死診斷參照歐洲心臟病協(xié)會(huì)(ESC)標(biāo)準(zhǔn)[8]。入選患者入院時(shí)均常規(guī)用拜阿司匹林、氫氯比格雷抗血小板,他汀類降脂、β腎上腺素受體阻滯劑及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑治療,支架置入后均常規(guī)加用低分子肝素3天。ACS組患者入院后6 h行急診經(jīng)皮冠脈介入治療,非ACS組患者3天內(nèi)擇期手術(shù)。
研究方法 所有患者冠脈造影后抽取動(dòng)脈血,置于抗凝管中,于4℃ 3000 r/min離心10 min,分離血漿,EP管中-20℃保存。用夾心酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定MMP1、MMP3及TIMP2水平,檢測(cè)試劑盒為美國(guó) R&D System公司提供。按照試劑盒說明操作,具體如下:室溫下準(zhǔn)備檢測(cè)用試劑、標(biāo)準(zhǔn)品以及血漿樣本以及96孔微孔板,每孔加100μl蛋白緩沖液,再加100 μl空白對(duì)照、血漿樣本、標(biāo)準(zhǔn)品到相應(yīng)微孔,室溫下水平搖床孵育2 h,緩沖液洗版4次,每孔加結(jié)合辣根過氧化物酶的抗體緩沖液 200 μl,孵育 2 h,洗版 4 次,加200 μl顯色緩沖液,室溫避光孵育30 min后,加終止緩沖液50 μl,450 nm波長(zhǎng)下酶標(biāo)儀測(cè)量光密度(OD),每孔測(cè)量?jī)纱稳∑骄?,減去空白對(duì)照光密度值得到最后每孔光密度值,據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品光密度值對(duì)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算每一樣品的濃度(μg/L)。批內(nèi)和批間變異系數(shù)分別是:MMP1為5.4%和6.8%,MMP3為5.9%和7.6%,TIMP2為4.4%和7.3%;MMP1、MMP3、TIMP2測(cè)量敏感性分別為0.02、0.01和0.01 ng/ml。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用 SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,資料比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)、方差分析及卡方檢驗(yàn)方法進(jìn)行,以雙側(cè)P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
患者臨床基本資料包括年齡、性別、體重指數(shù)、低密度脂蛋白膽固醇、空腹血糖、高血壓及是否吸煙,所有參數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),有可比性。術(shù)前使用藥物一致。(表1)
表1 患者臨床基本資料
表2 各組血漿基質(zhì)金屬蛋白酶1、3及組織型基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物2水平變化(μg/L,)
表2 各組血漿基質(zhì)金屬蛋白酶1、3及組織型基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物2水平變化(μg/L,)
注:與對(duì)照組比較 *P<0.05 **P<0.01;與非急性冠狀動(dòng)脈綜合征組比較 △△P<0.01;與不穩(wěn)定型心絞痛亞組比較 ▲P<0.05▲▲P<0.01;與急性心肌梗死亞組比較 #P<0.05 ##P<0.01;與穩(wěn)定型心絞痛亞組比較 ○○P<0.01
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與對(duì)照組比較,ACS組及非ACS組MMP1均明顯增高(P均<0.01),ACS組MMP3、非ACS組TIMP2均明顯增高(P均<0.01),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;非ACS組MMP3,ACS組 TIMP2較對(duì)照組無(wú)明顯增高(P>0.05)。與非 ACS組比較,ACS組mmP1、MMP3增高、TIMP2降低(P均<0.01),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
亞組分析中,與對(duì)照組相比,各亞組MMP1水平增高(P<0.05~0.001),ACS組中不穩(wěn)定型心絞痛亞組及急性心肌梗死亞組MMP3均顯著增高,非ACS組中穩(wěn)定型心絞痛亞組及冠脈慢性完全閉塞亞組TIMP2均顯著性增高(P均<0.001),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
各亞組組間比較結(jié)果示:冠脈慢性完全閉塞亞組MMP1水平較不穩(wěn)定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低、較穩(wěn)定型心絞痛亞組升高;穩(wěn)定型心絞痛亞組MMP1水平較不穩(wěn)定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均<0.01);不穩(wěn)定型心絞痛亞組MMP1水平較急性心肌梗死亞組升高(P均<0.01);差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。冠脈慢性完全閉塞亞組MMP3水平較不穩(wěn)定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均<0.05);穩(wěn)定型心絞痛亞組MMP3水平較不穩(wěn)定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均<0.01);不穩(wěn)定型心絞痛亞組MMP3水平較急性心肌梗死亞組降低(P<0.01);差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。冠脈慢性完全閉塞亞組TIMP2水平較不穩(wěn)定型心絞痛亞組升高、較急性心肌梗死亞組升高(P均<0.01);穩(wěn)定型心絞痛亞組TIMP2較不穩(wěn)定型心絞痛亞組升高、較急性心肌梗死亞組升高(P均<0.01);差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
近年研究表明,在導(dǎo)致ACS過程中,粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性較斑塊大小及冠脈狹窄程度本身扮演著更重要的角色,而MMP及TIMP在其中的作用尤受重視[1,6,9]。MMP 通過對(duì)粥樣硬化斑塊的纖維帽進(jìn)行降解來促進(jìn)斑塊不穩(wěn)定、破裂,引起血小板聚集和血栓形成,導(dǎo)致ACS的發(fā)生;TIMP通過抑制MMP的活性而穩(wěn)定斑塊,二者相互作用及其動(dòng)態(tài)平衡決定了粥樣硬化斑塊發(fā)展和轉(zhuǎn)歸[9]。
目前已知4種類型TIMP以及25種MMP[10]。除MMP9外,TIMP2抑制所有MMP活性,阻止粥樣硬化斑塊進(jìn)展及纖維帽降解以穩(wěn)定粥樣硬化斑塊,防止冠心病心臟事件的發(fā)生[4,9,10]。MMP1 由血管內(nèi)皮細(xì)胞合成及分泌,水解細(xì)胞外基質(zhì)中起支撐作用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ膠原;MMP3由活化巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞分泌,可進(jìn)一步降解斷裂的膠原以及斑塊中的核心蛋白,與MMP1協(xié)同作用,完成對(duì)斑塊纖維帽的降解,引起纖維帽變薄,膠原成分減少,使粥樣硬化斑塊呈現(xiàn)典型的不穩(wěn)定性,最后破裂,導(dǎo)致冠心病心臟事件的發(fā)生[9]。此外,MMP3還可誘導(dǎo)MMP1合成,激活MMP1活性[11],在致粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定性上具協(xié)同作用,在與TIMP的動(dòng)態(tài)平衡中,加強(qiáng)MMP對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解作用。
本研究顯示,與冠脈正常者相比,所有冠心病患者M(jìn)MP1明顯增高,MMP3只在ACS中明顯增高,在非ACS中無(wú)顯著性增高,TIMP2只在非ACS中顯著性增高,亞組研究中,MMP3只在不穩(wěn)定型心絞痛及急性心肌梗死患者中增高,表明MMP1可能是粥樣硬化斑塊存在的冠心病初篩指標(biāo),但不能分辨ACS或非ACS,MMP3可能是不穩(wěn)定斑塊的潛在指標(biāo),TIMP2可能為不穩(wěn)定性斑塊的排除指標(biāo);MMP1結(jié)合mmP3或TIMP2,可分辨 ACS或非 ACS。在 ACS患者中,MMP1、MMP3明顯增高,同時(shí)伴有 TIMP2不增高,在非ACS患者中,示mmP1、TIMP2顯著增高,表明MMP1、MMP3增高如不伴有 TIMP2的相應(yīng)增高,則TIMP2不能抑制增高的mmP1、MMP3活性,導(dǎo)致MMP對(duì)粥樣硬化斑塊的降解增強(qiáng),使斑塊纖維帽變薄、破裂,共同作用引起粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定,在臨床上表現(xiàn)為急性ACS事件的發(fā)生;而MMP1增高的同時(shí)伴有TIMP2的相應(yīng)增高,則增高的MMP1對(duì)粥樣硬化斑塊的降解作用受到活性相應(yīng)增高的TIMP2的抑制,導(dǎo)致粥樣硬化斑塊穩(wěn)定化,臨床上表現(xiàn)為非ACS冠心病,預(yù)防了心臟臨床急性事件的發(fā)生[12]。
有研究指出MMP3、MMP1活性增強(qiáng)能降低粥樣硬化斑塊體積[13],減低MMP1活性可減少ACS患者粥樣斑塊基質(zhì)成分的降解[14],共同促進(jìn)斑塊不穩(wěn)定性,這與本研究具有一致性。此外,MMP3可誘導(dǎo)MMP1合成,放大mmP1效應(yīng)[11],非特異性地增加ACS及非ACS患者的MMP1水平;MMP1可促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞向粥樣硬化斑塊遷移[15],起到穩(wěn)定粥樣硬化斑塊的作用,此兩方面共同降低MMP1作為ACS評(píng)估指標(biāo)的特異性。MMP3的動(dòng)物研究表現(xiàn)出矛盾的結(jié)果,在敲除動(dòng)物MMP3基因后,一方面可減少粥樣硬化斑塊中巨噬細(xì)胞侵入和彈力纖維斷裂,提高斑塊穩(wěn)定性[16],另一方面也可減少粥樣硬化斑塊中平滑肌細(xì)胞導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定[13]。本研究是從臨床角度進(jìn)行,其結(jié)果對(duì)早期判斷ACS可能具有更大的臨床現(xiàn)實(shí)意義。
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