李文華 綜述 潘薇 審校
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科,黑龍江哈爾濱150001)
多項(xiàng)研究顯示炎癥在心血管疾病發(fā)揮重要作用[1-3]。在所有的炎癥標(biāo)志物中,C 反應(yīng)蛋白(CRP)已被廣泛研究,目前仍為研究的焦點(diǎn)[3-4]。在過(guò)去的20年里,白細(xì)胞作為一項(xiàng)簡(jiǎn)單有效及價(jià)廉的檢測(cè)方法倍受關(guān)注。高水平的白細(xì)胞計(jì)數(shù)不僅是心血管疾病的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素,甚至可以預(yù)測(cè)心血管疾病的預(yù)后[1,5]。最近研究提出在心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,白細(xì)胞是一項(xiàng)潛在的生物學(xué)標(biāo)志物[6]。
目前研究關(guān)注于不同的白細(xì)胞亞型,與總的白細(xì)胞計(jì)數(shù)相比,特定的亞型(中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞)在心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中有更強(qiáng)的預(yù)測(cè)價(jià)值。在急慢性心血管疾病中,中性粒細(xì)胞可作為獨(dú)立的預(yù)后因素,有研究試圖解釋這種相關(guān)性的機(jī)制[5]。單核細(xì)胞計(jì)數(shù)升高也可增加心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。最近,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率越來(lái)越受到關(guān)注,它比白細(xì)胞計(jì)數(shù)或中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)有更大的預(yù)測(cè)價(jià)值,并逐漸成為心血管疾病的獨(dú)立的預(yù)測(cè)指標(biāo)[7-8]。
目前研究證實(shí)動(dòng)脈粥樣硬化不僅僅是簡(jiǎn)單的脂質(zhì)沉積過(guò)程,炎癥反應(yīng)參與了動(dòng)脈粥樣斑塊的起始、進(jìn)展及破裂全過(guò)程。大量研究顯示,急性心肌梗死患者中有超過(guò)75%的患者其冠狀動(dòng)脈狹窄程度<50%,動(dòng)脈粥樣斑塊不穩(wěn)定,發(fā)生破裂、血管痙攣和隨之發(fā)生的血小板黏附、聚集及繼發(fā)性血栓形成是急性心肌梗死發(fā)生的主要病理生理機(jī)制。炎癥和感染能夠?qū)е录凹又匮軗p傷和動(dòng)脈粥樣硬化的形成,炎癥本身亦可促使粥樣斑塊破裂及隨后的血小板聚集、血栓形成。
白細(xì)胞具有變形和吞噬能力,在抵抗疾病和保護(hù)機(jī)體方面發(fā)揮重要作用。急性心肌梗死后白細(xì)胞大量浸潤(rùn)在缺血區(qū),變形力減弱,通過(guò)毛細(xì)血管速度減慢,更易阻塞缺血區(qū)毛細(xì)血管,加重心肌微循環(huán)障礙;并且梗死灶內(nèi)的白細(xì)胞激活后產(chǎn)生多種遞質(zhì)和氧自由基作用于微循環(huán),導(dǎo)致微血管無(wú)復(fù)流,心肌細(xì)胞功能障礙等,加重缺血性心肌損傷[9]。
中性粒細(xì)胞占白細(xì)胞的70%,是外周血循環(huán)和免疫系統(tǒng)中含量最豐富的粒細(xì)胞。正常中性粒細(xì)胞的范圍各實(shí)驗(yàn)室有區(qū)別,但中性粒細(xì)胞的計(jì)數(shù)在(2.5~7.5)×109/L屬于正常范圍。非活化的中性粒細(xì)胞在外周血中的平均半衰期為4~10 h。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)無(wú)復(fù)流區(qū)的微血管腔內(nèi)有大量的中性粒細(xì)胞聚集,毛細(xì)血管內(nèi)有明顯的紅細(xì)胞淤滯。中性粒細(xì)胞對(duì)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的影響機(jī)制可概括為以下幾點(diǎn):(1)急性心肌梗死后大量的中性粒細(xì)胞和血小板進(jìn)入冠狀動(dòng)脈微循環(huán),黏附于內(nèi)皮表面或移行到周?chē)M織里,釋放氧自由基,蛋白水解酶和促炎介質(zhì),直接損傷組織和內(nèi)皮;(2)由于中性粒細(xì)胞聚集可堵塞血管腔,引起紅細(xì)胞淤滯,使血流受阻;(3)中性粒細(xì)胞還可引起血小板聚集,機(jī)械性堵塞毛細(xì)血管血流;(4)內(nèi)皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和血小板釋放的縮血管物質(zhì)導(dǎo)致了遠(yuǎn)端微血管的嚴(yán)重痙攣,可加重微血管的管腔狹窄,甚至引起管腔閉塞,使血流受阻,相應(yīng)心肌發(fā)生壞死。
目前關(guān)于中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的研究的應(yīng)用范圍極其廣泛,包括早期癌癥的預(yù)測(cè)、化療藥物的敏感性、血管外科手術(shù)病人的危險(xiǎn)分層、區(qū)分非酒精性脂肪肝病人、阿爾茨海默病等。更早的報(bào)道甚至提出其可以作為闌尾炎的診斷標(biāo)志物[10-13]。中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率是中性粒細(xì)胞數(shù)目絕對(duì)值與淋巴細(xì)胞數(shù)目絕對(duì)值的比值,所以?xún)H需要檢測(cè)患者的血白細(xì)胞就可以測(cè)得。由此可見(jiàn)中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的大小是由炎癥導(dǎo)致的中性粒細(xì)胞數(shù)和機(jī)體“保護(hù)機(jī)制”產(chǎn)生的淋巴細(xì)胞數(shù)目相對(duì)值決定的。因此較高的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率代表機(jī)體炎癥反應(yīng)亢進(jìn)。顯而易見(jiàn),此數(shù)值對(duì)由亞急性炎癥導(dǎo)致的心血管疾病或動(dòng)脈粥樣硬化有重要的參考價(jià)值。鈣超載是導(dǎo)致心肌細(xì)胞壞死的重要機(jī)制之一,而升高的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率與高血鈣有一定相關(guān)性且可能互為因果。
中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率升高與冠心病的危險(xiǎn)因素有相互作用,可獨(dú)立地預(yù)測(cè)穩(wěn)定型冠心病的發(fā)生、進(jìn)展及死亡[7-8,10-12]。Horne 等[7]首次提出中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率在穩(wěn)定型冠心病中的顯著作用。在這項(xiàng)前瞻性觀察性研究中,超過(guò)3 000位未合并急性心肌梗死的患者行冠狀動(dòng)脈造影檢查,且隨訪超過(guò)6年。用Cox回歸評(píng)估白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞計(jì)數(shù)對(duì)死亡或心肌梗死的預(yù)測(cè)能力??偟陌准?xì)胞計(jì)數(shù)被證實(shí)是冠心病患者或高危患者發(fā)生死亡或心肌梗死的獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子,但是高的中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)或低的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)有更高的預(yù)測(cè)能力。最強(qiáng)的危險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子是中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率。他們認(rèn)為白細(xì)胞分類(lèi)計(jì)數(shù)在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)時(shí)與超敏C反應(yīng)蛋白相似,甚至比超敏C反應(yīng)蛋白更高[7]。另一項(xiàng)前瞻性研究針對(duì)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)為冠心病的患者,與已確立的危險(xiǎn)因素相比,分析了不同的白細(xì)胞亞型對(duì)心臟事件的預(yù)測(cè)能力。他們?cè)u(píng)估了422位患者的總的白細(xì)胞計(jì)數(shù)和其他的炎癥標(biāo)志(CRP、血清鐵)以及已確立的危險(xiǎn)因素[空腹血糖、總膽固醇、高密度脂蛋白(HDL)]和低密度脂蛋白(LDL)。隨訪3年發(fā)現(xiàn),高的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率(5.19±3.81)聯(lián)合CRP、左室射血分?jǐn)?shù)、空腹血糖、HDL和血清鐵與增加的心源性死亡和非致死性心肌梗死呈顯著的相關(guān)性(P=0.02)。未發(fā)生心臟事件的概率,第一個(gè)三分位數(shù)(1.23 ±0.26)為 99%,第二個(gè)三分位數(shù)(2.05 ±0.29)為 96.5%,第三個(gè)三分位數(shù)(5.19 ± 3.81)為88.8%[8]。
在一項(xiàng)大型亞洲高?;颊叩年?duì)列研究中(合并糖尿病和代謝綜合征的患者),中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率和代謝性綜合征及缺血性心臟病的危險(xiǎn)因素相關(guān)[12]。有人在800多位成人患者中對(duì)中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率和其他已確定的心血管疾病的間接標(biāo)志物如冠狀動(dòng)脈鈣化積分做了相關(guān)研究。動(dòng)脈粥樣硬化或動(dòng)脈硬化的程度是通過(guò)臂踝脈搏波速度和冠狀動(dòng)脈鈣化積分來(lái)測(cè)定,這與中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率相關(guān),中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率≥2.5組的患者積分較高(臂踝脈搏波速度P<0.001,冠狀動(dòng)脈鈣化積分P=0.032)[11]。Kalay等對(duì)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展做了一項(xiàng)有趣的研究,他們發(fā)現(xiàn)冠心病患者再次行冠狀動(dòng)脈造影檢查時(shí),與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化非進(jìn)展組相比,進(jìn)展組的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率明顯較高[(5.0 ±5.1)vs(3.2 ± 3.0);P=0.001],且中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率高的患者冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展率明顯較高(56%vs 39%;P=0.03)。
急性冠狀動(dòng)脈綜合征在急診科中是最常見(jiàn)的疾病,它的危險(xiǎn)分層和預(yù)后評(píng)價(jià)尤為重要。臨床上有許多積分系統(tǒng)對(duì)急性冠狀動(dòng)脈綜合征進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層和預(yù)后評(píng)價(jià)。盡管許多研究闡明中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的作用,這些積分系統(tǒng)并不包括中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率。在急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者中,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率較高組的院內(nèi)病死率(8.5%vs 1.8%;P=0.013)和6 個(gè)月病死率(11.5%vs 2.5%;P<0.001)明顯高于中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率較低的組[13]。行冠狀動(dòng)脈造影檢查的冠心病患者平均隨訪32個(gè)月,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率低的組(1.7±0.5)有較高的生存率,在中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率≥(3.2 ±0.6)的患者中,病死率高(P<0.000 1)[14]。經(jīng)過(guò)年齡、慢性阻塞性肺疾病、左室射血分?jǐn)?shù)、血紅蛋白、肌酐和損害嚴(yán)重程度校正后,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率可作為冠心病患者長(zhǎng)期病死率的獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子(HR=1.85,P=0.01)[14]。一項(xiàng)關(guān)于非裔美國(guó)人的研究顯示,行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)后隨訪3.6年,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率≥3.5的組的病死率為31.1%,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率<3.5的組的病死率只有10.4%(P<0.001)[15]。
在非ST段抬高性心肌梗死患者中,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率>4.7組的病死率(29.8%vs 8.4%)明顯高于中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率 <3.4(P<0.000 1)[16]。在 ST段抬高性心肌梗死的患者中,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率最大值組的長(zhǎng)期病死率(47.9%vs 6.4%)明顯高于中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率最小值組[17]。與中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率低和沒(méi)有貧血的ST段抬高性心肌梗死患者及中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率低但有貧血的ST段抬高性心肌梗死患者相比,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率高和有貧血的患者6個(gè)月的病死率會(huì)更高(P=0.036)[18]。這很清楚地表明血紅蛋白與中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的聯(lián)合應(yīng)用為行PCI的ST段抬高性心肌梗死的患者提供了重要的危險(xiǎn)分層依據(jù)。
總之,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率一致被認(rèn)為是急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者短期和長(zhǎng)期的危險(xiǎn)因素,但是Kruketal等持有相反的觀點(diǎn)。這項(xiàng)研究包括1 000多位ST段抬高性心肌梗死患者,且研究提示只有高敏C反應(yīng)蛋白和白細(xì)胞數(shù)目可以獨(dú)立地預(yù)測(cè)ST段抬高性心肌梗死患者的早期預(yù)后[19]。
炎癥與心房顫動(dòng)的聯(lián)系已經(jīng)眾所周知[2],且被廣泛研究。盡管目前已經(jīng)證實(shí)各種炎癥標(biāo)志物與心房顫動(dòng)的發(fā)生、復(fù)發(fā)和預(yù)后有關(guān),中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率與心房顫動(dòng)的關(guān)系在這些患者中還沒(méi)有得到深入的研究。在其他類(lèi)型心律失常中,尤其是室性心律失常,炎癥和炎癥標(biāo)志物的聯(lián)系尚不明確且存在爭(zhēng)議[20-21]。Chatterjee 等[22]對(duì)經(jīng)過(guò) PCI治療的患者進(jìn)行回顧性研究,發(fā)現(xiàn)升高白細(xì)胞數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和升高的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率對(duì)室性心律失常有預(yù)測(cè)意義。比較PCI過(guò)程中發(fā)生室性心律失常的患者和隨機(jī)對(duì)照組,發(fā)現(xiàn)前一組有較高的白細(xì)胞數(shù)(14 344 vs 6 852,P=0.004)、較高的中性粒細(xì)胞數(shù)(75.79%vs 58.06%,P<0.000 1)及較高的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率(3.79%vs 1.56%,P<0.000 1)。以上說(shuō)明尚沒(méi)有充分的證據(jù)證明中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率和不同類(lèi)型心律失常相關(guān)。
已有研究顯示炎癥因子如升高的白細(xì)胞計(jì)數(shù)與心力衰竭的住院率和病死率相關(guān)[23]。另外,中性粒細(xì)胞增多癥與急性心肌梗死患者發(fā)生急性失代償性心力衰竭相關(guān)[24-25]。在一項(xiàng)回顧性研究中,心肌梗死后4 d內(nèi)進(jìn)展為心力衰竭的患者入院時(shí)伴有中性粒細(xì)胞增多癥(中性粒細(xì)胞百分率>65%),未進(jìn)展為心力衰竭的患者則為45%[26]。有研究顯示低淋巴細(xì)胞血癥是心力衰竭病死率的預(yù)測(cè)因子[26]。
雖然中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的升高與心力衰竭發(fā)生率及其預(yù)后的關(guān)系還不盡明了,但最近的大規(guī)模臨床前瞻性研究顯示,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率可以作為充血性心力衰竭患者發(fā)生代謝紊亂及長(zhǎng)期生存率的重要參考指標(biāo)。對(duì)超過(guò)1 000例急性失代償性心力衰竭患者為期26個(gè)月的隨訪中,發(fā)現(xiàn)的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率與病死率的相關(guān)性,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率為 9.6(7.6 ~13.1)、5.1(4.5 ~5.8)以及 2.8(2.2 ~3.8)的患者的病死率分別是32.8%、23.2%、14.2%(P<0.001)[27]。與此同時(shí),中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率≥7.6的急性失代償性心力衰竭患者30 d內(nèi)再入院率顯著增高[27]。
中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率是炎癥及生理應(yīng)激狀態(tài)下產(chǎn)生的一個(gè)整合數(shù)據(jù)參數(shù),可以作為預(yù)測(cè)心房顫動(dòng)術(shù)后及冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)(CABG)患者愈后的參考指標(biāo)。中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率顯著升高的患者CABG術(shù)后病死率增高。中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率升高與CABG術(shù)后預(yù)后差相關(guān)。Gibson等[28]對(duì)CABG患者做了為期3.6年的隨訪,結(jié)果顯示中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率>3.36(P<0.001)的患者病死率(HR1.13,P<0.001)明顯升高。在隨后的群組前瞻性研究中,他們發(fā)現(xiàn)在非急診CABG發(fā)生心房顫動(dòng)持續(xù)超過(guò)30 s的患者術(shù)前中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率顯著高于平均值(3.0 vs 2.4,P<0.001),并且其術(shù)后的中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率仍較平均值高(第2天,9.2 vs 7.2,P<0.001)[29]。
盡管文中的舉證有很多缺點(diǎn)及不足,但大量的事實(shí)證明,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率與各種心血管疾病及其預(yù)后之間存在明確相關(guān)性的觀點(diǎn)是毋庸置疑的。中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率數(shù)值經(jīng)濟(jì)、容易獲得,可以作為各種心血管疾病患者危險(xiǎn)性分層的參考指標(biāo),所以有很大的臨床應(yīng)用價(jià)值。與其他炎癥標(biāo)志物相比,中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率的優(yōu)勢(shì)在于其更少地受到各種生理狀況的影響。它整合了兩種重要的并且相反路徑的炎癥因子信息,這可以提高其作為危險(xiǎn)分層指標(biāo)的準(zhǔn)確性。相信更多的大量臨床隨機(jī)研究可以使中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率與心血管疾病危險(xiǎn)分層之間的相關(guān)性更加明確。
相信在不遠(yuǎn)的將來(lái),生物標(biāo)志物研究必定會(huì)對(duì)臨床醫(yī)療帶來(lái)巨大進(jìn)步,對(duì)疾病的認(rèn)知及管理帶來(lái)理論上的創(chuàng)新。生物標(biāo)志物已經(jīng)被應(yīng)用于臨床診斷,同時(shí)也可以用來(lái)預(yù)測(cè)長(zhǎng)期或短期預(yù)后。他們將幫助臨床醫(yī)生盡早發(fā)現(xiàn)高危人群,并及時(shí)預(yù)防這類(lèi)疾病的發(fā)生。希望更多的有臨床應(yīng)用價(jià)值的生物標(biāo)志物能被發(fā)掘出來(lái)。在未來(lái)數(shù)年內(nèi),這些生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)及臨床應(yīng)用將會(huì)大大減低患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),降低醫(yī)療成本。對(duì)心血管疾病而言,如中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞比率一樣經(jīng)濟(jì)、實(shí)效、易得、有應(yīng)用價(jià)值的生物標(biāo)志物在未來(lái)幾年必定會(huì)大量出現(xiàn)并產(chǎn)生巨大的應(yīng)用潛力。
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