紅細胞膜膽固醇作為急性冠脈綜合征新危險指標的研究

王 婷 李 克 戴紅林

流行病學調(diào)查顯示，全世界每年約有1700 萬人死于心血管疾病，其中動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)所致的冠心病是最常見的死亡原因之一［1］。在歐美國家冠心病極為常見，在我國，隨著生活水平的不斷提高，人們的飲食和日常生活習慣發(fā)生了結(jié)構(gòu)性改變，加之老齡化進程的加速，冠心病發(fā)生率正呈逐年上升趨勢，目前已成為嚴重危害民眾健康的主要慢性非傳染性疾病，亟需引起高度重視［2］。

一、急性冠脈綜合征及其診治現(xiàn)狀與問題

冠狀動脈不穩(wěn)定脂質(zhì)斑塊破裂所導致的血管腔內(nèi)形成血栓是急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)的主要病理生理機制［3］。決定是否發(fā)生ACS 的主要因素是冠狀動脈脂質(zhì)斑塊穩(wěn)定性。根據(jù)斑塊是否穩(wěn)定，冠心病可分為穩(wěn)定型心絞痛(stable angina pectoris，SAP)和ACS。SAP 患者形成的AS 斑塊較為穩(wěn)定，可表現(xiàn)為心絞痛等，一般不突發(fā)心肌梗死。ACS 包括不穩(wěn)定型心絞痛和ST 段抬高及非ST 段抬高的急性心肌梗死等一系列臨床病征，是冠心病的嚴重階段，病死率極高［4］。

目前，界定ACS 的依據(jù)主要是根據(jù)患者的臨床癥狀，結(jié)合心電圖變化和實驗室檢驗結(jié)果加以判斷。心電圖檢查雖然方便、經(jīng)濟，但是常在患者發(fā)病時才有陽性發(fā)現(xiàn)。針對ACS 的實驗室檢驗指標已研究較多，如肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)檢測、肌紅蛋白及肌鈣蛋白T(TnT)或肌鈣蛋白I(TnI)檢測等，但這些指標往往也是在患者發(fā)病時或發(fā)病后采血檢驗才有變化?，F(xiàn)階段冠狀動脈造影或冠狀動脈CT 檢查被認為是反映冠心病病變的“金標準”方法，在注射造影劑顯像下可以直接檢查和顯示冠狀動脈血管壁和腔內(nèi)通暢或阻塞的程度。然而，這種方法具有創(chuàng)傷性，且只有當AS 發(fā)生、發(fā)展到一定程度時，才能檢查出陽性結(jié)果。近年來研究發(fā)現(xiàn)，一些生物標志物具有反映斑塊穩(wěn)定性的潛能，如金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)、妊娠相關(guān)血漿蛋白A(PAPP -A)、CD40 配體(CD40L)等，但有關(guān)這些蛋白的研究尚處于摸索階段，無法將其應用于臨床［5，6］。迄今為止，臨床尚缺乏反映AS 斑塊穩(wěn)定性及監(jiān)測ACS 的可靠、客觀、無創(chuàng)的評價指標，這導致ACS 的預防和臨床早期干預缺乏個體針對性。探尋和研究監(jiān)測AS 斑塊穩(wěn)定性及ACS 的警示指標，成為實現(xiàn)ACS 早期診斷和防治的關(guān)鍵。

二、紅細胞膜膽固醇水平有望作為監(jiān)測AS 斑塊穩(wěn)定性的新指標

脂質(zhì)斑塊由無癥狀的穩(wěn)定型向不穩(wěn)定型斑塊發(fā)展的機制還不是很清楚。研究顯示，AS 斑塊易損性和破裂通常取決于以下因素:壞死脂質(zhì)核心擴大;纖維帽變薄、炎性細胞的浸潤以及平滑肌細胞減少或者活化的巨噬細胞在纖維帽尖的積累等［7，8］。在這些因素中，壞死脂質(zhì)核心的大小對斑塊的穩(wěn)定至關(guān)重要。當斑塊中壞死脂質(zhì)核心所占比例＞40%時，纖維帽就有可能發(fā)生破裂，致冠脈不同程度急性閉塞。在AS 斑塊脂質(zhì)中，約含有40%的膽固醇成分，與穩(wěn)定型斑塊相比，易損性斑塊和破裂斑塊中膽固醇含量，尤其是游離膽固醇含量更高。炎性反應在ACS 不穩(wěn)定型斑塊的發(fā)展、演變及破裂過程中也起著重要的作用。炎性反應可使斑塊內(nèi)出現(xiàn)侵蝕、裂痕、破裂、出血，最后致血栓形成。氧自由基可以引起組織損傷并誘導斑塊內(nèi)炎性反應，斑塊內(nèi)紅細胞破裂釋放的Fe離子是形成氧自由基的刺激因素。同時，紅細胞破裂釋放的血紅蛋白也可以激活促炎轉(zhuǎn)錄因子NF -κB，而NF-κB 的激活及其介導的反應對于巨噬細胞在斑塊內(nèi)的浸潤起著重要作用。此外，血紅蛋白還具有潛在的氧化LDL 和滅活NO 的能力，而NO 是血管內(nèi)維持穩(wěn)態(tài)的成分［9］。

斑塊脂質(zhì)中膽固醇含量高低是斑塊穩(wěn)定性的重要因素。AS 患者血管壁沉積的膽固醇來源及斑塊形成機制十分復雜，最重要和廣為接受的是認為載脂蛋白通過受損的內(nèi)皮細胞進入內(nèi)皮下，發(fā)生氧化修飾，被巨噬細胞吞噬導致膽固醇沉積、泡沫細胞的形成和動脈粥樣硬化的產(chǎn)生。其中，氧化脂蛋白［Ox -LDL、Ox-Lp(a)］水平與AS 病變的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。這些途徑較好地解釋了斑塊脂質(zhì)核心中膽固醇酯的重要來源，但尚不能通過這一機制得到全部膽固醇來源的合理解釋，特別是無法合理解釋斑塊脂質(zhì)核心中富含高游離膽固醇的現(xiàn)象，因為危險斑塊的壞死中心游離膽固醇比凋亡巨噬細胞中的含量高得多。因此提示可能還存在導致斑塊核心中膽固醇沉積的其他途徑。

于是，研究者提出假設(shè)，認為壞死中心的膽固醇還有其他來源，特別是紅細胞。首先，相比其他細胞膜而言，紅細胞膜成分少且富含脂質(zhì)，其主要成分是磷脂和膽固醇，重量約為細胞重量的40%以上，膜上膽固醇含量，尤其是游離膽固醇含量遠高于其他細胞。其次，在粥樣斑塊中發(fā)現(xiàn)了表達在紅細胞膜上的血型抗原-血型糖蛋白A(GPA)，GPA 是唯一表達在紅細胞膜上的糖蛋白，它出現(xiàn)在斑塊核心，是紅細胞進入斑塊核心的標志［10］。此外，組織病理學研究提示，晚期斑塊壞死的脂質(zhì)核心中包含有紅細胞膜成分。因此，紅細胞膜膽固醇(cholesterol erythrocyte membranes，CEM)被認為有可能是AS 斑塊脂質(zhì)核心中高膽固醇、尤其是高游離膽固醇的重要來源之一［11］。當紅細胞進入斑塊被巨噬細胞吞噬后，紅細胞膜上的膽固醇和磷脂就會釋放，使其沉積在斑塊的壞死核心中，促進脂質(zhì)核心增大和斑塊破裂。同時，當紅細胞進入斑塊并在斑塊內(nèi)破裂時，可以釋放誘導氧化反應和炎性反應物質(zhì)，導致斑塊不穩(wěn)定性破裂。在家兔動脈粥樣斑塊內(nèi)注射紅細胞，模擬斑塊內(nèi)出血模型，發(fā)現(xiàn)紅細胞進入斑塊不僅可以導致斑塊的脂質(zhì)核心增大，還可以誘使巨噬細胞進入斑塊，產(chǎn)生炎性反應。進一步研究發(fā)現(xiàn)注入斑塊中的紅細胞濃度越高，斑塊中炎性反應就越強，巨噬細胞的浸潤就越明顯，斑塊的穩(wěn)定性也越差［12］。實驗還發(fā)現(xiàn)斑塊內(nèi)直接注射膽固醇后，也會導致炎性反應、巨噬細胞浸潤以及使斑塊的穩(wěn)定性下降，而且呈濃度依賴性。提示CEM 含量增高的紅細胞進入斑塊導致斑塊不穩(wěn)定，除了與預期攜帶大量膽固醇進入斑塊有關(guān)外，可能也與其促進炎性反應以及巨噬細胞的浸潤有關(guān)［13］。

2007 年，Tziakas 等［14］首次報道，CEM 具有作為粥樣斑塊生長和易損性標志物的潛在作用。血樣經(jīng)分離紅細胞提取CEM 后，與膽固醇氧化酶反應，通過測定505nm 波長光吸收值進行定量檢測。分析120例SAP 患者和92 例ACS 患者的CEM 含量發(fā)現(xiàn)，與SAP 患者和非冠心病對照人群相比，ACS 患者CEM水平明顯增高，而在SAP 組和非冠心病對照組人群中，CEM 水平并沒有明顯差異。同年，Arbustini 等也發(fā)表評論，基本贊同這一觀點的意義。之后，許多實驗結(jié)果進一步證實了上述發(fā)現(xiàn)［15～20］。通過測定并經(jīng)統(tǒng)計學分析發(fā)現(xiàn)，CEM 水平與血清總膽固醇、甘油三酯、LDL -C、HDL -C 等常規(guī)血脂指標無相關(guān)性，而與血清CRP 水平密切相關(guān)。而且，CEM 的ROC 曲線下面積要比CRP 更大些。此外，冠脈造影顯示CEM水平與冠狀動脈病變血管數(shù)量也具有相關(guān)性。隨著病變血管數(shù)量增加，CEM 水平有增長的趨勢。這些結(jié)果提示，CEM 水平有可能是一個反映冠狀動脈脂質(zhì)斑塊不穩(wěn)定性的重要標志物質(zhì)，其檢測結(jié)果與ACS的相關(guān)性要高于目前普遍采用的指標CRP。

CEM 水平升高可作為一個危險因素，對ACS 有很強的預測性，并優(yōu)于傳統(tǒng)的血脂指標［21，22］。檢測CEM 含量可作為冠心病不穩(wěn)定型心絞痛的一個重要標志，在心肌壞死標志物升高之前即預測ACS 的發(fā)生，彌補CK - MB、cTnI 對ACS 診斷的不足。通過CEM、CK-MB、cTnI 三者聯(lián)合檢測，能提高診斷ACS的敏感度、特異性、陽性預測值和陰性預測值。其陰性檢測結(jié)果有望作為ACS 的排除診斷指標，以避免臨床過度檢查和治療［23］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，CEM 水平不僅可反映冠心病的發(fā)展進程，還與治療療效顯著相關(guān)。高膽固醇喂養(yǎng)的AS 病變模型兔，服用他汀類降脂藥物后，CEM 水平可顯著降低。同時，脂質(zhì)核心變小，斑塊穩(wěn)定性增加［24］。與未接受降脂治療患者相比，高脂蛋白血癥患者使用他汀類藥物治療后，CEM 含量也顯著下降［25］。

三、展 望

綜上所述，CEM 水平與AS 脂質(zhì)斑塊穩(wěn)定性以及ACS 風險密切相關(guān)，有望成為ACS 風險評估、早期預警和診治的新的獨立生物標志物。但目前報道的研究多處于初期階段，許多問題還有待于進一步研究和闡明。如CEM 異常增高與AS 性疾病及斑塊穩(wěn)定性的臨床意義及影響因素，特別是CEM 對粥樣斑塊的不穩(wěn)定性作用機制等都有待更深入的研究。盡管如此，CEM 與ACS 相關(guān)性的發(fā)現(xiàn)，仍為我們期望能預警和診治ACS 提供了新的思路，為評價AS 斑塊穩(wěn)定性、探尋ACS 藥物治療靶點提供了新的途徑。

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