張濤,周利民,劉向前
(安徽滁州市第一人民醫(yī)院心內科,239000)
眾所周知吸煙是動脈粥樣硬化主要危險因素之一,其導致動脈粥樣硬化發(fā)病機制仍未完全闡明[1]。硫化氫(H2S)是近年來發(fā)現作用于ATP敏感鉀離子通道受體的新型氣體信號分子,具有一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)相似的舒張血管功能,不同的作用機制,對心血管系統調節(jié)發(fā)揮著重要作用[2]。本研究在既往動物實驗研究中已發(fā)現吸煙可顯著降低大鼠動脈血清H2S的濃度及產生H2S的胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)的含量[3],提出吸煙可通過H2S途徑導致大鼠動脈粥樣硬化的可能性。為了進一步證實吸煙是否也可以通過H2S途徑導致人體的冠脈粥樣硬化,設計此臨床研究,觀察冠心病吸煙與非吸煙患者的冠狀動脈血清中H2S濃度,探討吸煙導致冠脈粥樣硬化的致病途徑。
1.1 研究對象 選取我院2017年6月至2019年1月進行冠脈造影的患者90例。此研究方案經我院倫理委員會審核批準。
1.2 納入與排除標準 納入標準:(1)冠脈造影正常、冠脈造影結果至少有1支冠狀動脈血管病變中度狹窄(50%≤冠狀動脈病變狹窄<70%);(2)年齡40~70歲;(3)簽署知情同意書者。排除標準:(1)急性心肌梗死患者,嚴重感染、手術、甲亢、甲減患者(2)合并肺、肝、腎等功能嚴重異常者;(3)有嚴重的疾病如:精神疾病或腫瘤患者等。
1.3 冠脈造影方法及術前準備 擇期冠脈造影連續(xù)3天給以阿司匹林腸溶片100 mg/d和術前給予氯吡格雷300 mg負荷劑量或術前給以阿司匹林腸溶片和氯吡格雷各300 mg負荷劑量[4],采用Seldinger法穿刺右側橈動脈或右股動脈送入導管至主動脈根部,分別行左、右冠狀動脈造影,造影結果由兩名副主任醫(yī)師以上具有冠脈介入資格判讀。
表1 三組臨床基本資料
注:TC為總膽固醇,TG為三酰甘油,HDL-C為高密度脂蛋白膽固醇,LDL-C為低密度脂蛋白膽固醇
1.4 冠狀動脈血液標本的采集及處理 前降支、回旋支冠狀動脈狹窄病變由冠脈造影導管從左主干取血3 mL,右冠狀動脈狹窄病變由冠脈造影導管從右冠狀動脈開口近端取血3 mL,造影結果正?;颊哂晒诿}造影導管從左主干或右冠狀動脈開口近端取血3 mL,所有標本用3.8%枸櫞酸鉀抗凝,充分混合后3500 r /min離心5 min,提取上清后立即-40 ℃凍存。
1.5 冠狀動脈血液中H2S檢測方法 采用敏感硫電極法測定血清H2S濃度,血清中的H2S通常以1/3的H2S氣體和2/3的氫硫化鈉(NaHS)兩種形式存在,在試管中加入冠狀動脈血清和等體積的抗氧化液(NaOH 8 g,EDTA 7g,去離子水85 mL配制成存儲液,臨用前加入抗壞血酸10 g)混勻,H2S和NaHS 與抗氧化液反應生成S2-,在使用敏感硫電極(上海雷磁儀器廠)前用去離子水活化2 h以上,將活化好的敏感硫電極與參比電極一起浸入加有等體積抗氧化液的待測血清標本中,用PHS-25型離子計(上海雷磁儀器廠) 測定硫離子含量;測定前用抗氧化液將硫離子標準液稀釋成1、10、20、40及80 μmol /L等濃度測定硫離子含量做標準曲線,然后根據標準曲線計算H2S濃度,每次測完樣品結束后,電極浸入去離子水中以保持其活化狀態(tài)[3]。
2.1 研究對象的臨床基本資料情況 三組間年齡、性別、高血壓、糖尿病、TC、TG、HDL、空腹血糖差異無統計學意義。對照組與冠心病組LDL-C差異有統計學意義(P<0.05),而冠心病組中吸煙與不吸煙的LDL-C差異無統計學意義。見表1。
2.2 研究結果 對照組H2S的濃度均大于冠心病不吸煙組和吸煙組,差異有統計學意義(P<0.05),冠心病不吸煙組H2S的濃度均大于吸煙組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 各組冠狀動脈血清硫化氫的濃度
注:兩兩比較為LSD-t檢驗;與對照組比較,aP<0.05;與不吸煙冠心病組比較,bP<0.05
H2S是繼CO和NO之后發(fā)現的第三種具有舒張功能的新型氣體信號分子,在體內由L-半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(CBS)和CSE中代謝生成,CBS存在于中樞神經系統,CSE存在于心血管動脈平滑肌和內皮細胞中,心肌中不含有CSE[5]。CO和NO是通過激活血管平滑肌細胞內的cGMP途徑來舒張血管,而H2S是通過興奮血管平滑肌細胞膜上的ATP敏感鉀離子通道磺酰脲類受體(SUR)-2,增加KATP通道電流,使血管平滑肌細胞膜超級化,抑制Ca2+內流,引起血管平滑肌舒張,這種舒張效應并不依賴于內皮細胞而產生[3],而在NO存在的情況下血管舒張效應可以增加13倍。H2S是一種心血管保護分子,可以改善血管內皮細胞功能[6]、抑制血管平滑肌增殖[7]、調節(jié)脂質代謝、通過半胱氨酸-S-硫酸化清除自由基和抑制氧化應激[8],在心血管系統的調節(jié)中發(fā)揮著重要作用。
流行病學已經證實吸煙是導致冠脈粥樣硬化主要危險因素之一[9]。相關研究表明煙草煙霧中主要含有CO、尼古丁、煙焦油等很多種有害物質,它們可以導致人體類脂類代謝障礙,血管平滑肌細胞增殖[10],血管內皮細胞功能紊亂[11],加速動脈血管粥樣硬化,影響動脈血管的舒張功能,其具體機制仍未完全闡明。
吸煙是否會對冠心病冠狀動脈血清H2S濃度產生影響,本研究在建立吸煙大鼠模型基礎實驗研究已證實:吸煙可顯著降低大鼠血清H2S的濃度及胸主動脈中CSE的含量,并隨著吸煙的時間增長而減少[3],由于動物和人體具有差異性,本研究通過采用敏感硫電極法檢測冠狀動脈血清中H2S的濃度發(fā)現冠心病組冠狀動脈血清中的H2S濃度低于冠狀動脈正?;颊?,差異有統計學意義,可能是冠脈粥樣硬化導致冠狀動脈中平滑肌和內皮細胞CSE的減少影響H2S產生;吸煙組冠心病患者冠狀動脈血清中的H2S濃度低于不吸煙冠心病組,具有統計學差異,可能是吸煙有害物質進一步降低冠狀動脈中平滑肌和內皮細胞CSE的含量導致H2S產生更少,吸煙可以導致冠心病冠狀動脈血清中H2S降低,與冠脈粥樣硬化具有相關性,本研究與吸煙動物模型基礎研究結果是一致的。
前期的實驗研究不僅發(fā)現吸煙可以減少H2S濃度,還發(fā)現吸煙可以降低H2S對動脈血管的舒張功能,其作用機制通過免疫組織化學定量實驗證實吸煙導致血管平滑肌H2S作用的ATP敏感鉀離子通道SUR-2受體減少,從而影響H2S對動脈血管的舒張功能[2]。
綜上所述:吸煙可明顯降低冠心病冠狀動脈血清中H2S濃度,與冠脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展存在相關性。同時吸煙還有可能通過抑制ATP敏感鉀離子通道SUR-2受體,直接影響H2S的舒血管功能。