劉永斌,李今朝
冠心病(coronary artery disease,CAD)是動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致器官病變的常見類型,也是嚴(yán)重危害人類健康的常見病[1]。目前,動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制尚未闡明。許多研究證實(shí),氧化應(yīng)激和氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)所引起的DNA損傷可促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展[2-3]。γ-谷胺酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)是谷胱甘肽(GSH)代謝的一種催化酶,主要存在于細(xì)胞膜和微粒體上,腎臟、肝臟和胰腺含量豐富,且血清GGT主要來自肝膽系統(tǒng),通常作為肝膽疾病及酗酒的檢測(cè)指標(biāo)[4]。血清GGT與心血管疾病、糖尿病和代謝綜合征存在關(guān)系,是冠心病發(fā)病率和心血管相關(guān)死亡率的一個(gè)預(yù)測(cè)因素[5]。膽紅素是血液循環(huán)中衰老紅細(xì)胞在肝、脾及骨髓單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中分解和破壞的產(chǎn)物。膽紅素是一種有效的抗氧化劑,Schwertner等[6]研究顯示,冠心病與血清膽紅素濃度呈負(fù)相關(guān),并提出血清低膽紅素濃度可能是冠心病發(fā)病的一項(xiàng)新危險(xiǎn)因素。Gensini積分是根據(jù)冠狀動(dòng)脈狹窄嚴(yán)重程度、灌注區(qū)域的范圍來評(píng)估冠心病嚴(yán)重程度的指標(biāo)[7]。本研究通過Gensini評(píng)分評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變的嚴(yán)重程度,分析GGT及血清膽紅素與冠心病嚴(yán)重程度的相關(guān)性,進(jìn)一步明確二者在冠心病發(fā)生發(fā)展中的差異及可能存在的相互作用。
1.1 研究對(duì)象 根據(jù)美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)指南,冠心病定義為至少1支主冠狀動(dòng)脈管腔直徑縮小≥50%。選取2019年1月—2019年9月于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院并行冠狀動(dòng)脈造影確診為冠心病的病人133例為冠心病組,再根據(jù)Gensini評(píng)分進(jìn)一步分為輕度病變組及重度病變組。另選取同期于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影檢查確診為非冠心病的病人55例作為對(duì)照組。排除標(biāo)準(zhǔn):肝膽系統(tǒng)疾??;肝酶升高超過臨床參考值[丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)>80 U/L,GGT>80 U/L]2倍及以上;各種感染性疾?。?個(gè)月內(nèi)有外科手術(shù)和嚴(yán)重創(chuàng)傷史;造血系統(tǒng)疾病和嚴(yán)重貧血;惡性腫瘤;自身免疫性疾病或正在應(yīng)用免疫抑制劑治療者;陳舊性心肌梗死;既往行冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)或冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)者;心肌病或失代償性心力衰竭;近2周內(nèi)使用抗感染藥物者;腎功能嚴(yán)重障礙者;腦血管疾病者;依從性差者;酗酒者等。本研究經(jīng)錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),病人均簽署知情同意書。
1.2 冠狀動(dòng)脈造影檢查與Gensini積分 入選病人具有冠狀動(dòng)脈造影指證且無(wú)禁忌證,由經(jīng)驗(yàn)豐富的介入醫(yī)師行冠狀動(dòng)脈造影術(shù),根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) 推薦的美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)血管分段標(biāo)準(zhǔn)將冠狀動(dòng)脈分為15段,并根據(jù)Gensini評(píng)分準(zhǔn)則確定冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度。①根據(jù)狹窄程度確定基本評(píng)分,狹窄程度 0~25%計(jì)1分,26%~50%計(jì)2分,51%~75%計(jì)4分,76%~90%計(jì)8分,91%~99%計(jì)16分,100%計(jì)32分;②根據(jù)病變部位確定評(píng)分系數(shù),左冠狀動(dòng)脈主干×5.0;前降支近段×2.5,中段×1.5,心尖支及第一對(duì)角支均×1.0,第二對(duì)角支×0.5;回旋支近段×2.5,鈍緣支、回旋支遠(yuǎn)段及后降支均×1.0,后側(cè)支×0.5。右冠狀動(dòng)脈近段、中段、遠(yuǎn)段均為×1.0,后降支×1.0。以每1條冠狀動(dòng)脈的評(píng)分乘以該病變部位系數(shù)即為該病變的積分。病人如有多處血管病變,則各病變的評(píng)分總和即為該病人冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度的總積分。
1.3 分組 根據(jù)是否有至少1支主冠狀動(dòng)脈管腔直徑縮小≥50%分為冠心病組與對(duì)照組。并進(jìn)一步將冠心病組按照所得Gensini評(píng)分分為兩組,即所有冠心病病人Gensini評(píng)分由小到大排列后第50%的數(shù)字為切點(diǎn),數(shù)值位于50%之前的病人定義為輕度病變組,數(shù)值位于50%及之后的病人定義為重度病變組。輕度病變組60例,Gensini評(píng)分8.5~39.0分;重度病變組73例,Gensini評(píng)分>39.0分。
1.4 實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo) 所有入選病人入院禁食禁水12 h后于次日晨空腹采集靜脈血8 mL,離心后取血清,采用全自動(dòng)生化分析儀當(dāng)天檢測(cè)血清GGT、血清總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、間接膽紅素(IBIL)等生化指標(biāo)。
2.1 對(duì)照組與冠心病組血清GGT、膽紅素比較 冠心病組和對(duì)照組TBIL、DBIL、IBIL、GGT比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。詳見表1。
表1 對(duì)照組與冠心病組血清GGT、膽紅素比較[M(P25,P75)]
2.2 冠心病不同病變程度組間血清GGT、膽紅素比較 輕度病變組與重度病變組TBIL、DBIL、IBIL、GGT比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),重度病變組TBIL、DBIL、IBIL低于輕度病變組,重度病變組GGT高于輕度病變組。詳見表2。
表2 輕度病變組與重度病變組血清GGT、血清膽紅素比較[M(P25,P75)]
2.3 相關(guān)性分析 結(jié)果顯示TBIL、DBIL、IBIL與Gensini評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.402、-0.387、-0.411,P均<0.05),GGT與Gensini評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.453,P<0.001)。
2.4 冠心病危險(xiǎn)因素分析 將是否為冠心病作為因變量(否=0,是=1),TBIL和GGT為自變量,進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示,GGT[OR=1.216,95%CI(1.127,1.312),P<0.001]是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,TBIL[OR=0.719,95%CI(0.638,0.811),P<0.001]是冠心病的獨(dú)立保護(hù)因素。詳見表3。
表3 冠心病影響因素的Logistic回歸分析
2.5 TBIL和GGT診斷冠心病的效能 ROC曲線顯示TBIL診斷冠心病的曲線下面積為0.771[95%CI(0.690,0.853)]。當(dāng)TBIL診斷臨界值取14.05 μmol/L時(shí),其診斷效能最高,敏感度為83.46%,特異性為61.82%。TBIL<14.05 μmol/L可作為診斷冠心病的界定指標(biāo)。GGT診斷冠心病的曲線下面積為0.811[95%CI(0.747,0.874)]。當(dāng)GGT診斷臨界值取21.5 U/L時(shí),其診斷效能最高,敏感度為68.42%,特異性為89.09%。GGT>21.5 U/L可作為診斷冠心病的界值。詳見圖1。
圖1 TBIL和GGT診斷冠心病的ROC曲線
盡管血清GGT及膽紅素水平與動(dòng)脈粥樣硬化之間的確切關(guān)系尚未完全闡明,但慢性炎癥、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)代謝異常可能參與了整個(gè)過程。GSH是人體重要的酶性抗氧化劑,其生理作用是通過將三肽谷氨酰胺鍵裂解為半胱氨酸和其他硫醇化合物來啟動(dòng)細(xì)胞外GSH的水解。該反應(yīng)中產(chǎn)生的化合物通過將Fe3+還原為具有氧化還原活性的Fe2+來促進(jìn)低密度脂蛋白氧化[8]。Paolicchi等[9]研究顯示,冠狀動(dòng)脈斑塊內(nèi)定位到GGT的存在,為GGT直接參與斑塊內(nèi)低密度脂蛋白氧化以及動(dòng)脈粥樣硬化形成和冠狀動(dòng)脈疾病進(jìn)展假說提供了病理學(xué)基礎(chǔ)。Emdin等[5]發(fā)現(xiàn),血清GGT可部分吸附在低密度脂蛋白上,低密度脂蛋白可攜帶GGT進(jìn)入粥樣硬化活性斑塊內(nèi)。Jiang等[10]研究認(rèn)為GGT在纖維帽的形成、病變細(xì)胞元件的凋亡、斑塊的侵蝕和破裂、血小板聚集增強(qiáng)和血栓形成等過程中起著核心作用。
Nakagami等[8]通過一組豚鼠過敏實(shí)驗(yàn)研究提出一種假設(shè):膽色素可以通過多種機(jī)制,包括抗氧化和抗補(bǔ)體作用,作為內(nèi)源性組織保護(hù)因子。Wu等[11]進(jìn)行的一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),在37 ℃時(shí),結(jié)合膽紅素和非結(jié)合膽紅素均可通過偶氮引發(fā)劑(AAPH)在體外抑制人產(chǎn)生的氧自由基對(duì)低密度脂蛋白氧化。Kang等[12]在一項(xiàng)前瞻性研究中對(duì)2 862名無(wú)心血管疾病的男性進(jìn)行了冠狀動(dòng)脈CT血管造影(CTA)檢查,發(fā)現(xiàn)血清膽紅素水平與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化和鈣化斑塊呈劑量依賴性負(fù)相關(guān),提示血清膽紅素可作為冠心病的保護(hù)性生物標(biāo)志物。因此,膽紅素具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。Jangi等[13]研究表明,膽紅素具有免疫調(diào)節(jié)功能,可抑制細(xì)胞因子白介素2、干擾素、腫瘤壞死因子α釋放,還可以通過攔截補(bǔ)體C3、免疫球蛋白G復(fù)合物等補(bǔ)體蛋白發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。
膽紅素在抗動(dòng)脈粥樣硬化作用之外,對(duì)心臟亦有保護(hù)作用。Erdogan等[14]研究發(fā)現(xiàn),在相對(duì)正常范圍內(nèi)較高的膽紅素水平與慢性完全閉塞(CTO)病人冠狀動(dòng)脈側(cè)支生長(zhǎng)良好相關(guān)。膽紅素可能是不同冠心病病人冠狀動(dòng)脈側(cè)支血管發(fā)育差異的原因之一,膽紅素抗炎和抗氧化特性可能介導(dǎo)了這一作用。結(jié)合膽紅素延長(zhǎng)了人心室肌細(xì)胞的存活,使其能夠抵抗原位生成的氧自由基,并提示這種形式的膽色素是抗氧自由基損傷的有效循環(huán)細(xì)胞保護(hù)劑[8]。
有研究表明,膽紅素與GSH在細(xì)胞生理保護(hù)方面起著重要的作用。膽紅素氧化還原循環(huán)與GSH循環(huán)(GGT作為該循環(huán)的關(guān)鍵酶)有異同之處[15-16]:①兩者都是協(xié)同應(yīng)激反應(yīng)的一部分,包括熱休克蛋白,當(dāng)細(xì)胞受到廣泛的毒性損傷時(shí),就會(huì)產(chǎn)生熱休克蛋白,當(dāng)任何一個(gè)系統(tǒng)被破壞,會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加,細(xì)胞死亡。②酶的調(diào)節(jié)模式區(qū)分了這兩個(gè)系統(tǒng),GSH的回收利用包括過氧化物酶和還原酶,以及合成抗氧化劑的不同酶。相比之下,膽綠素直接被氧化成膽紅素,而不需要明顯的過氧化物酶,盡管不能完全排除這種過氧化物酶的存在。③膽紅素和GSH為不同類型的細(xì)胞內(nèi)分子提供生理上的抗氧化活性,膽紅素具有很強(qiáng)的親脂性,與細(xì)胞膜密切相關(guān),可防止脂質(zhì)過氧化,保護(hù)膜蛋白;GSH具有較高的水溶性,保護(hù)細(xì)胞質(zhì)成分。
血清GGT及膽紅素與冠心病的這種相關(guān)性可能具有重要的臨床價(jià)值。然而,仍有以下問題需要進(jìn)一步探索:①血清GGT及膽紅素濃度具體控制在一個(gè)什么范圍安全有效尚無(wú)定論;②如何有效降低GGT水平,提高血清膽紅素水平也是一個(gè)值得研究的問題;③既然研究表明GGT是氧化指標(biāo),血清膽紅素是抗氧化指標(biāo),那么是否可以認(rèn)為血清膽紅素與GGT的比值可以作為機(jī)體抗氧化能力高低的指標(biāo),這一指標(biāo)是否可以應(yīng)用到臨床以觀測(cè)病人氧化應(yīng)激水平呢?希望未來科研設(shè)計(jì)包括更多的分子機(jī)制研究,以進(jìn)一步分析心血管疾病的本質(zhì),探索新的預(yù)防和治療策略。