基質(zhì)金屬蛋白酶3及其基因多態(tài)性對不穩(wěn)定斑塊的預測意義

石獻斌 潘家義

1 湖南省花桓縣人民醫(yī)院（416400）

2 中南大學湘雅二醫(yī)院心血管內(nèi)科（410011）

對急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的高危人群的準確識別仍然是個世界性難題。全世界每年約有1900萬人遭受突發(fā)的心血管事件[1]，其中一大部分沒有先兆癥狀[2]，主要原因是由于潛在的冠狀動脈病變并沒有造成嚴重的冠狀動脈狹窄，限制冠狀動脈供血[3]，但易損斑塊的突然破裂或斑塊潰瘍基礎上血栓形成卻導致了冠狀動脈部分或全部阻塞，這是ACS的主要發(fā)病機制。因此，減少心血管突發(fā)事件成為減少冠狀動脈有關(guān)的致殘率和致死率的關(guān)鍵，而研究者們努力尋找新的生物標志物以期能夠敏感預測到易損斑塊及其可能引起的惡性事件。

血管內(nèi)超聲的問世為識別活體冠狀動脈斑塊提供了良好手段，冠狀動脈斑塊處的動脈重構(gòu)首先由Glagov等在尸檢中作了描敘[4]，隨后在IVUS研究中證實了冠狀動脈重構(gòu)在易損斑塊的病理生理中有著重要意義[5]。相應于增加的斑塊負荷，正重構(gòu)為血管局部橫截面的代償性增加，負重構(gòu)為血管局部橫截面積的縮小。更有研究報道，斑塊破裂區(qū)基質(zhì)金屬蛋白酶表達增強[6]，通過其降解細胞外基質(zhì)而削弱斑塊纖維帽，促進斑塊破裂。本研究通過IVUS對冠狀動脈罪犯血管斑塊特征的研究，同時檢測血漿基質(zhì)金屬蛋白酶3（matrix metalloproteinase 3，MMP-3）水平及其基因型，探討MMP-3水平及其基因型與冠狀動脈重構(gòu)和易損斑塊的特征的關(guān)系，研究二者對冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┗颊咄话l(fā)不良心血管事件的危險預測作用。

1 資料與方法

1.1 研究對象

連續(xù)入選花桓縣人民醫(yī)院住院行介入治療的ACS患者21例和穩(wěn)定型心絞痛（stable angina，SA）患者25例行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）前進行IVUS檢查。臨床診斷均符合WHO關(guān)于冠心病及其分型診斷標準；凡有以下特點的患者均未入選：合并風濕性心臟病、心肌病、心肌炎、先天性心臟病、曾行冠狀動脈成形術(shù)、卒中、出血性疾病、各個系統(tǒng)炎癥性疾病、3個月內(nèi)有重大外傷手術(shù)史、癌癥、靶病變嚴重鈣化或嚴重成角、完全閉塞。

1.2 IVUS檢查

使用Boston Scientific GalaxyⅠ血管內(nèi)超聲儀對罪犯血管進行檢查。由兩位不知情的專門從事血管內(nèi)超聲操作和分析的人員按照美國心臟病學會關(guān)于血管內(nèi)超聲采集、測量和報告標準分析錄像資料，具體指標包括：血管外彈力膜面積（EEMCSA），最小管腔面積（MLA），斑塊負荷，重構(gòu)指數(shù)＜0.95為負性重構(gòu)，0.95～1.05為無重構(gòu)，＞1.05為正性重構(gòu)。

1.3 血MMP-3、血漿高敏C反應蛋白（hs-CRP）測定

患者于導管室行介入治療前，清晨空腹時采集肘靜脈血，分離血漿－80℃儲存。ELISA方法測定血漿高敏C反應蛋白（plasma highsensitivity C-reactive protein，Hs-CRP）及MMP-3的濃度。

1.4 MMP-3的基因多態(tài)性分析

1.4.1 引物設計及PCR模板制備

正向引物為5'-GAT TAC AGA CAT GGG TCA CG-3'，反向引物為5'-GAA TTC ACA TCA CTG CCA CC-3'（Gene Works Pty Ltd，SA，Australia）；Chelex-100法制備PCR模板。

1.4.2 PCR反應體系及反應程序

按照Taq聚合酶使用說明書配制反應體系。PCR反應循環(huán)程序為：94℃預變性5min，94℃變性1min，56℃退火30s，72℃延伸1min，35個循環(huán)，72℃延伸10min。

1.4.3 PCR產(chǎn)物酶切及瓊脂糖凝膠電泳檢測

分別取入選患者及普通人的抗凝全血提取DNA，進行PCR擴增，按TaqⅠ限制內(nèi)切酶使用說明書配制反應體系，PCR產(chǎn)物酶切后經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳鑒定帶型。

1.5 統(tǒng)計學處理

統(tǒng)計學檢驗采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件。計量資料用t檢驗或單因素方差分析（ANOVA），分類資料用卡方檢驗。P＜0.05有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者一般臨床資料的比較

患者一般臨床資料在SA組和ACS組基本特征相似，在常規(guī)危險因素上無統(tǒng)計學意義。冠狀動脈造影結(jié)果顯示兩組＞50%狹窄血管數(shù)、最大狹窄率無明顯差異，見表1。

2.2 兩組患者IVUS下罪犯病變特征比較

兩組患者IVUS下罪犯病變特征比較顯示兩組的斑塊負荷、重構(gòu)指數(shù)、重構(gòu)分類上有明顯差異，ACS組有較高的斑塊面積及重構(gòu)指數(shù)，ACS組的冠狀動脈重構(gòu)以正性重構(gòu)為主，而SA組可見明顯負性重構(gòu)。兩組的最小腔面積、血管外彈力膜、斑塊面積無明顯差異，見表2。

表1 兩組患者一般臨床資料的比較

表2 兩組IVUS下罪犯血管特征比較

2.3 兩組患者血漿Hs-CRP、MMP-3水平比較

兩組患者血漿Hs-CRP、MMP-3水平比較顯示ACS組循環(huán)Hs-CRP水平明顯高于SA組，兩組的MMP-3水平無明顯差異，見表3。

表3 兩組的血漿Hs-CRP、MMP-3水平的比較

2.4 兩組患者MMP-3基因型頻率的比較

兩組患者MMP-3基因型頻率的比較顯示SA組有更高的5A/5A基因表達，ACS組MMP-3基因型更多為5A/6A、6A/6A，兩組有顯著差異，見表4。

表4 兩組患者MMP-3基因型頻率的比較[例(%)]

2.5 不同基因型之間罪犯血管超聲表現(xiàn)比較

不同基因型之間罪犯血管超聲表現(xiàn)比較顯示6A攜帶患者有更大的血管外彈力膜面積、斑塊面積、斑塊負荷及重構(gòu)指數(shù)，兩者差異有統(tǒng)計學意義，提示6A等為基因與冠狀動脈重構(gòu)密切相關(guān)，見表5。

3 討 論

穩(wěn)定斑塊通常是指向心性斑塊，纖維帽較厚，脂質(zhì)壞死核心小或無，平滑肌細胞多而炎性細胞少，膠原含量占70%以上，不易破裂；易損斑塊多為偏心性斑塊，脂質(zhì)壞死核心大（占斑塊體積的40%），纖維帽薄，尤其在偏心性纖維帽的邊緣（肩部），可見大量炎性細胞浸潤，平滑肌細胞少，易于破裂。一系列的人類病理學及IVUS研究已證實正性重構(gòu)是動脈粥樣硬化早期過程中的一個合理代償機制[4]，同時它也與增長的炎性反應和斑塊不穩(wěn)定型密切相關(guān)，正性重構(gòu)的罪犯血管多為易損斑塊，和ACS高發(fā)生率相關(guān)[5-9]。

表5 不同基因型之間罪犯血管超聲表現(xiàn)比較

本研究結(jié)果證實了冠心病患者的冠狀動脈重構(gòu)與臨床表現(xiàn)之間有明確的關(guān)系。ACS組患者的“罪犯”病變處更多地表現(xiàn)為正重構(gòu)和較高的斑塊負荷，而SA組患者更多地表現(xiàn)為負重構(gòu)和較小的斑塊負荷，這與國外文獻報道基本相符[8]。SA患者的負重構(gòu)發(fā)生率較高，提示纖維化、管腔縮小與負重構(gòu)的密切關(guān)系有雙面效應，既加重管腔狹窄，又減少發(fā)展為ACS 的傾向。而ACS患者病變血管的高正重構(gòu)率和高斑塊負荷提示易損斑塊與患者日后的不良心血管事件相關(guān)。但是暴露于同樣的危險因子，有些個體傾向于發(fā)展為纖維鈣化較多的負性重構(gòu)而另一些卻發(fā)展為斑塊負荷較重、臨床表現(xiàn)極不穩(wěn)定的正性重構(gòu)的真正原因目前尚不明確。本研究還以一個新視角來探討MMP-3和冠心病患者臨床表現(xiàn)之間的關(guān)系，提出了MMP-3的基因多態(tài)性與血漿MMP-3水平升高、斑塊及血管形態(tài)及ACS易感性有關(guān)，用基因機制解釋了斑塊負荷增加的冠狀動脈正性負荷及其與不穩(wěn)定臨床表現(xiàn)之間的聯(lián)系。

本研究觀察到MMP-3 6A基因攜帶者及ACS患者有較高的循環(huán)MMP-3、Hs-CRP水平。MMP-3又稱基質(zhì)細胞溶解酶1，是MMPs家族中重要成員之一，在激活狀態(tài)下可以降解Ⅱ、Ⅳ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ型膠原、層粘蛋白、彈性蛋白等，而Ⅳ型膠原是動脈粥樣硬化斑塊基底膜和纖維帽的重要組成部分，它的減少引起了斑塊的不穩(wěn)定。除了能夠降解上述底物，被纖溶酶水解激活的MMP-3還可以激活其他幾種MMPs[10,11]，如MMP-1、MMP-8、MMP-9，使MMPs和金屬蛋白酶組織抑制劑之間的平衡傾向于蛋白水解，從而在血管和心臟的基質(zhì)重構(gòu)中起重要作用。本研究數(shù)據(jù)同樣顯示MMP-3 6A等位基因攜帶者有較高的斑塊負荷和重構(gòu)指數(shù)，顯示MMP-3 6A等位基因能夠促進MMP-3表達，進而促進冠狀動脈罪犯血管正性重構(gòu)。這和目前研究一致[12-15]，6A/6A基因與冠心病及頸動脈疾病患者快速發(fā)展的血管狹窄進程相關(guān)，其中機制主要是6A等位基因促進動脈壁MMP-3的高表達，引起微小斑塊破裂、血栓形成，從而促進斑塊的不斷生成[16,17]。

總之，本研究認為6A等位基因可能促進MMP-3的合成，影響冠狀動脈病變血管重構(gòu)及斑塊的穩(wěn)定型，可能為冠心病患者不良心血管事件的一個預測因子。

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