楊悅，宋昱，賈克剛

（1.天津醫(yī)科大學心血管病臨床學院，天津300457；2.天津市濱海新區(qū)塘沽大華醫(yī)院，天津300450；3.泰達國際心血管病醫(yī)院CCU，天津300457；4.泰達國際心血管病醫(yī)院檢驗科，天津300457）

血流剪切應力是指在流動過程中各層流間產(chǎn)生的類似摩擦力的機械應力。血流動力學異常心臟瓣膜?。╟ardiac valvular disease with abnormal hemodynamic，CVDAH）是指由于血液流動的腔道發(fā)生了幾何形狀的改變（如彎曲、狹窄、反流等），導致剪切應力變化的一類心臟疾病，包括主動脈瓣狹窄、二尖瓣狹窄、主動脈瓣反流等心臟瓣膜病。在血液循環(huán)低剪切條件下，血管性血友病因子（vWF）以球形靜止的多聚體狀態(tài)存在，并隱藏血小板受體和內(nèi)皮下細胞外基質(zhì)（ECM）結(jié)合位點，此時，高分子量vWF多聚體含量下降，vWF活性下降，血小板的黏附聚集能力下降，但在高剪切應力（高于2 000 S-1）條件下，vWF經(jīng)高度動態(tài)調(diào)節(jié)，由球形vWF分子形式迅速展開和伸長成長鏈結(jié)構(gòu)，暴露出血小板和ECM的結(jié)合位點，并轉(zhuǎn)換功能狀態(tài)為高活性形式[1]。血管性血友病因子裂解蛋白酶（ADAMTS13）是一種vWF裂解酶，切割超大分子或大分子vWF多聚體為小分子vWF多聚體。高剪切力下，vWF長鏈的伸長率決定了ADAMTS13結(jié)合位點的暴露，從而起到負反饋調(diào)節(jié)作用。在某種程度上，ADAMTS13可反映超大分子或大分子vWF多聚體的形成。本文以血流動力學異常瓣膜疾病手術(shù)前后剪切應力的變化為研究背景，以vWF抗原（vWF：Ag）、vWF活性（vWF：AC）、ADAMTS13抗原（ADAMTS13：Ag）、ADAMTS13活性（ADAMTS13：AC）為研究靶點，探討手術(shù)前后剪切應力變化對vWF、ADAMTS13的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2018年7月—2019年4月于天津泰達國際心血管病醫(yī)院住院的CVDAH患者40例，其中主動脈瓣狹窄患者19例，二尖瓣狹窄患者18例，主動脈瓣反流患者3例。均成功進行瓣膜置換手術(shù)。男性26例，女性14例，年齡52.0（46.0，55.8）歲。主動脈瓣狹窄、二尖瓣狹窄、主動脈瓣反流患者診斷標準符合美國心臟協(xié)會和美國心臟病學會（AHA/ACC）發(fā)布的《2014年心臟瓣膜病患者管理指南》。入選患者均滿足血流動力學異常的標準：（1）主動脈瓣狹窄：峰值流速>3 m/s。（2）二尖瓣狹窄：峰值流速>1.9 m/s。（3）主動脈瓣、三尖瓣反流：峰值流速>3 m/s。選取同期健康人作為對照組（32名），男性14名，女性18名，年齡46.0（42.0，52.5）歲。排除標準：（1）惡性腫瘤。（2）嚴重的肝臟、腎臟疾病。（3）凝血障礙。（4）嚴重的免疫系統(tǒng)疾病。（5）糖尿病。（6）心臟疾病和腦血管疾病。本研究定義：吸煙者是指吸煙≥1支/d，且連續(xù)半年以上；飲酒者是指飲酒≥50 mL/周，且連續(xù)半年以上[2]。在研究開始前，40例患者均已被告知其臨床病歷及相關(guān)檢查將用于本次研究，均同意加入本研究。

1.2 手術(shù)方法及患者用藥 全部病例均在全麻（靜息符合麻醉）、低溫（28～32℃）、肝素化體外循環(huán)下行瓣膜置換手術(shù)，使用機械瓣或生物瓣進行瓣膜置換。本研究患者術(shù)前用藥情況：20例患者應用依諾肝素鈉注射液，30例患者應用降壓類藥物，7例患者應用降脂類藥物，28例患者應用利尿藥。

1.3 檢測指標采集 收集所有患者基線指標、實驗室檢查指標。所有患者于術(shù)前、術(shù)后1 h、術(shù)后1 d、術(shù)后5～7 d，對照組于空腹狀態(tài)下采集靜脈血，枸櫞酸鈉真空抗凝管采集2.7 mL、EDTA-K2真空抗凝管采集2 mL、分離膠促凝管采集3.5 mL，混勻。分離膠促凝血及枸櫞酸鈉抗凝血3 500 r/min離心10 min后分離出血清或血漿，于-80℃保存，擇期進行vWF：Ag、vWF：AC、ADAMTS13：Ag、ADAMTS13：AC的檢測。

1.4 儀器與試劑 Sysmex CS-5100凝血分析儀、Sysmex XE-5000全自動血細胞分析儀（日本Sysmex公司），7600型全自動生化分析儀（日本日立公司），ACL-TOP700凝血儀（美國沃芬公司）；血小板數(shù)（PLT）、血小板壓積（PCT）、血小板分布寬度（PDW）、大血小板比率（PLCR）、平均血小板體積（MPV）、血紅蛋白（HGB）試劑（日本Sysmex公司），纖維蛋白原（FBG）試劑（德國Siemens公司），總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白-膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白-膽固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG）、肌酐、尿素、尿酸（UA）（德國Siemens公司），vWF：Ag、vWF：AC測定（免疫比濁法）試劑（美國沃芬公司），ADAMTS13：Ag ELISA法測定試劑（武漢瑞美生物公司），ADAMTS13：AC測定（熒光共振能量轉(zhuǎn)換法）試劑（日本Peptids公司）。

1.5 檢測方法 vWF：Ag、vWF：AC測定：在ACLTOP700凝血儀上用免疫比濁法進行測定，按儀器和試劑盒說明書進行操作。ADAMTS13：Ag測定：雙抗體夾心ELISA法檢測血漿ADAMTS13：Ag水平，按試劑盒說明進行操作。ADAMTS13：AC測定：按照葉絮和吳朝霞等[3]的方法稍加改進，采用熒光共振能量轉(zhuǎn)移法測定血漿ADAMTS13：AC，按試劑盒說明書操作。以標準血漿：Buffer=1∶20為100%活性[4]，以此為依據(jù)計算其他標準血漿的百分活性。

1.6 統(tǒng)計學處理 用SPSS 19.0及GraphPad Prism 7.0統(tǒng)計軟件進行。連續(xù)變量經(jīng)正態(tài)性檢驗，正態(tài)分布以±s表示，多組間比較（3組及以上）應用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；非正態(tài)分布以M（P25，P75）表示，多組間比較（3組及以上）應用Kruskal-WallisH檢驗，組間兩兩比較采用Nemenyi檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)前兩組臨床基線資料比較 兩組間年齡、性別、吸煙史、飲酒史、收縮壓、舒張壓、HB、MPV、PDW、PLCR、FBG、TG、LDL-C差異均無統(tǒng)計學意義（均P>0.05）；與對照組相比，手術(shù)組的BMI、尿素、肌酐、UA值均降低，PCT、PLT、TC、HDL-C值均升高，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05，P<0.01），見表1。

2.2 手術(shù)組術(shù)前與術(shù)后5~7 d峰值流速（V）、最大跨瓣壓差（△P）結(jié)果比較 術(shù)后5~7 d V為（2.16±0.69）m/s，低于術(shù)前（2.59±1.17）m/s，差異有統(tǒng)計學意義（t=2.014，P=0.048）；術(shù)后5~7 d△P為16.00（9.00，27.00）mmHg，低于術(shù)前水平20.00（9.75，39.75）mmHg，差異有統(tǒng)計學意義（Z=-2.078，P=0.041）。

2.3 兩組術(shù)前、術(shù)后vWF和ADAMTS13比較 手術(shù)組vWF：Ag及vWF：AC在術(shù)后呈上升趨勢，在術(shù)后1 d時達到峰值，術(shù)后5~7 d開始下降，但均顯著高于術(shù)前水平。ADAMTS13：Ag在術(shù)后呈下降趨勢，術(shù)后1 d下降達谷值，ADAMTS13：AC在術(shù)后1 h達到最低值，但術(shù)后1 h與術(shù)后1 d ADAMTS13：Ag、ADAMTS13：AC差異均無統(tǒng)計學意義，術(shù)后5~7 d時ADAMTS13：Ag及ADAMTS13：AC呈上升趨勢（表2、3）。

表2 手術(shù)組手術(shù)前后及對照組vWF:Ag及vWF:AC結(jié)果比較[M（P25，P75）]Tab 2 Comparison of vWF:Ag and vWF:ACresultsin theoperation group beforeand after theoperation and thecontrol group[M（P25，P75）]

表3 手術(shù)組手術(shù)前后及與對照組ADAMTS13:Ag及ADAMTS13:AC結(jié)果比較[M（P25，P75）]Tab 3 Comparison of ADAMTS13:Ag and ADAMTS13:AC results in the operation group before and after the operation and the control group[M（P25，P75）]

3 討論

研究表明，血流動力學因素如血流量、流動/壁面剪切力、血流沖擊方向、旋動流態(tài)發(fā)生改變對動脈擴張[5]、動脈瘤[6]的形成發(fā)揮關(guān)鍵作用，過高或過低的壁面剪切應力除可促進動脈瘤的形成與發(fā)展，也對血液流動產(chǎn)生擾動，形成局部極高剪切應力、極低剪切應力等不穩(wěn)定的血流動力學環(huán)境。主動脈瓣狹窄、二尖瓣狹窄、主動脈瓣反流等血流通道的改變導致V、△P等血流動力學指標異常，高剪切應力形成對血管內(nèi)皮造成損害，影響vWF和ADAMTS13的功能。vWF是一種由血管內(nèi)皮細胞和巨核細胞產(chǎn)生的一種大分子黏附糖蛋白[7]，以超大型vWF多聚體（UL-vWF）形式存在于特異的細胞器內(nèi)[8]；ADAMTS13主要來源于肝星狀細胞和血管內(nèi)皮細胞[9]。在低剪切應力條件下，vWF自我結(jié)合為致密的大分子多聚體，從而失去促進血小板黏附的功能[10]。在生理性剪切應力條件下（2 000 s-1<切應力<10 000 s-1），大分子vWF多聚體部分解聚，暴露出膠原以及ADAMTS13的結(jié)合位點，使ADAMTS13與之結(jié)合并進行剪切，從而發(fā)揮調(diào)節(jié)vWF多聚體分布的作用，使止血與血栓形成達到平衡[11]。在病理性剪切應力條件下（切應力>10 000 s-1），大分子vWF多聚體構(gòu)象改變過度解聚，暴露出過多的ADAMTS13結(jié)合位點，ADAMTS13與之結(jié)合并過度剪切，導致大分子多聚體數(shù)量明顯減少[12]。

有學者對13例經(jīng)皮二尖瓣邊緣修復手術(shù)患者研究表明，與基線相比，成功接受經(jīng)皮二尖瓣邊緣修復術(shù)的患者平均vWF：Ag和vWF：AC顯著升高（P=0.006、0.028）[13]。本研究顯示，CVDAH患者術(shù)后1 h、術(shù)后1 d、術(shù)后5~7 d vWF：Ag、vWF：AC均明顯高于術(shù)前和對照組（P<0.05或P<0.001）。CVDAH患者術(shù)后1 h、術(shù)后1 d ADAMTS13：Ag、ADAMTS13：AC均明顯低于患者術(shù)前水平，與文獻報道一致。表明隨手術(shù)后剪切應力變化，CVDAH患者vWF：Ag和vWF：AC在術(shù)后呈上升趨勢，在術(shù)后1 d達峰值，vWF：AC呈高活性狀態(tài)，大分子vWF多聚體增多，術(shù)后5~7 d呈下降趨勢，大分子vWF多聚體部分被切割，但水平仍高于術(shù)前和對照組。ADAMTS13在術(shù)后1 h及術(shù)后1 d均呈下降趨勢（ADAMTS13：Ag和ADAMTS13：AC術(shù)后1 h與術(shù)后1 d比較無統(tǒng)計學意義），在術(shù)后5～7 d ADAMTS13：Ag和ADAMTS13：AC呈上升趨勢，與vWF：Ag、vWF的變化趨勢相反。

主動脈瓣狹窄患者大分子vWF多聚體減少是由于高剪切應力下大分子vWF多聚體構(gòu)象改變，更易被ADAMTS13剪切水解，進而被腎臟清除[14]。van Belle等[15]對行經(jīng)導管主動脈瓣置換術(shù)（TAVR）的患者進行術(shù)中監(jiān)測大分子vWF多聚體的水平，發(fā)現(xiàn)大分子vWF多聚體缺陷可在動脈瓣置入后數(shù)分鐘內(nèi)得到糾正。筆者在研究中觀察到CVDAH患者術(shù)前vWF：Ag、vWF：AC、ADAMTS13：Ag、ADAMTS13：AC和對照組比較無統(tǒng)計學意義，與文獻報道不一致，可能與患者術(shù)前服用了改善和治療心臟功能的藥物有關(guān)，其中包括降脂藥、降壓藥、抗凝藥等，各種藥物通過不同機制起到抑制血管內(nèi)皮損傷，穩(wěn)定血管內(nèi)皮功能的作用[16-17]。

本文研究顯示，與剪切應力有關(guān)的V及△P水平在術(shù)后5～7 d均明顯低于術(shù)前，表明瓣膜置換手術(shù)成功對于改善和修復血流動力學異常起到了明顯作用。術(shù)后5～7 d vWF：Ag、vWF：AC開始呈下降趨勢，ADAMTS13：Ag、ADAMTS13：AC開始呈上升趨勢。推測ADAMTS13的切割重新調(diào)節(jié)了大分子vWF多聚體的分布，向止血與血栓形成平衡的方向發(fā)展。

本研究尚存在一定的局限性：（1）病例樣本量較少，無法進行預后隨訪，尚需擴大樣本量進一步研究。（2）對照組來自同期健康志愿者，未對其V、△P等資料進行統(tǒng)計，不能與手術(shù)組進行比較。（3）由于條件所限，術(shù)后時間點的基線資料未進行統(tǒng)計，影響了進一步的分析。

綜上，本研究認為圍手術(shù)期vWF、ADAMTS13對血管內(nèi)皮損傷有診斷價值。即CVDAH患者術(shù)后vWF的下降趨勢、ADAMTS13的上升趨勢能夠反映血流剪切應力降低，血管內(nèi)皮損傷減輕。