徐敏,鄒寶明,徐鋒,王景武,孫克陸,梁愛霞,李彬彬,吳泳亮
絕經后女性白介素-6、性激素水平與冠狀動脈鈣化程度的關系
徐敏1,鄒寶明1,徐鋒1,王景武1,孫克陸1,梁愛霞1,李彬彬1,吳泳亮1
目的 探討女性絕經后性激素、IL-6水平變化與冠狀動脈(冠脈)鈣化程度的關系。方法連續(xù)入選142例絕經2年以上初診為冠心病的女性患者?;颊咝泄诿}CT檢查,分為觀察組(存在冠脈鈣化,97例)和對照組(無冠脈鈣化,45例)。根據冠脈鈣化積分(CACS)將觀察組分為三個亞組:低冠狀動脈鈣化組(CACS 1~100)26例、中冠脈鈣化組(CACS 101~400)49例、高冠脈鈣化組(CACS >400)22例。檢測及分析不同組別患者血清雌二醇(E2)、睪酮(T)、白細胞介素(IL-6)水平。結果 與對照組比較,觀察組患者血清E2水平明顯降低、IL-6水平顯著升高,差異均有統計學意義(P均<0.05);兩組患者睪酮水平無統計學差異(P>0.05)。隨冠脈鈣化程度加重,血清E2水平逐漸降低、血清IL-6水平逐漸增高(P均<0.05);不同冠脈鈣化積分組血清睪酮水平變化幅度較小,組間無統計學差異(P>0.05)。結論 絕經后女性冠心病患者冠脈程度與IL-6、E2水平關系密切,E2可能通過抑制冠脈斑塊炎癥活動影響冠心病的發(fā)展。
冠狀動脈鈣化;雌二醇;白細胞介素-6;絕經;女性
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病,CHD)是一種由于冠狀動脈管壁形成粥樣斑塊造成血管腔狹窄所致的心臟病變。CHD的發(fā)生涉及多種機制,其中內源性性激素代謝紊亂是導致CHD發(fā)病率隨年齡增長而逐漸增高的重要因素,性激素代謝紊亂可能是影響CHD預后的獨立危險因子[1]。炎性細胞因子刺激蛋白酶、內皮黏附分子等其他調節(jié)分子的產生,誘導動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)生發(fā)展,不僅影響AS病理發(fā)展的進程,而且在粥樣斑塊的鈣化與破裂形成過程中起到重要作用[2]。白細胞介素-6(IL-6)的過度表達是與冠狀動脈粥樣斑塊穩(wěn)定性具有密切關系的致炎因子[3]。有文獻報道,通過引起炎性因子過度表達,可能是性激素代謝紊亂影響CHD發(fā)生發(fā)展的重要機制[2]。本研究通過檢測絕經后女性CHD患者IL-6和性激素的表達水平,及冠狀動脈CT檢測冠狀動脈鈣化(CAC)的定量檢測,研究IL-6、性激素水平在冠心病中的診斷價值,同時對性激素水平影響CHD的機制做進一討論。
1.1研究對象 連續(xù)選擇2014年3月~2015年3月在解放軍第105醫(yī)院心內一科收治的初診為CHD 的142例住院患者。所有患者均為絕經2年以上女性,年齡53~82歲,平均年齡(63.20±11.65)歲。入院后患者均行冠狀動脈(冠脈)CT檢查。根據CAC分析結果分為:觀察組(存在冠脈鈣化,97例)和對照組(無冠脈鈣化,45例)。根據冠脈鈣化積分(CACS)將觀察組分為三個亞組:低冠脈鈣化組(CACS 1~100)26例、中冠脈鈣化組(CACS 101~400)49例、高冠脈鈣化組(CACS>400)22例。所有研究入組人群均簽署知情同意書。排除標準:①急性心肌梗死、急性冠脈綜合征;②急性、慢性炎癥;③免疫性疾病患者;④內分泌系統疾?。虎葜囟蓉氀?;⑥慢性肝、腎疾病;⑦使用過激素類藥物;⑧急、慢性心力衰竭;⑨垂體功能障礙。
1.2方法
1.2.1采集血液樣本 于入院后次日清晨抽取肘部靜脈血4 ml,靜置1 h后,4000 r/min低溫離心15 min,收集血清,-20℃凍存待測。
1.2.2冠狀動脈CT檢查及CACS計算 冠狀動脈CT檢查使用SIEMENS公司SOMATOM Definition雙源CT機。檢查前心率>90 次/min的患者給予口服美托洛爾25~75 mg,將患者心室率控制在90次/min以下,于1次屏氣中完成掃描。以Agatston方法計算冠狀動脈左主干、左前降支、左回旋支和右冠狀動脈的鈣化積分并計算總的鈣化積分值[4]。
1.2.3雌二醇、睪酮、白介素-6檢測方法 ①雌二醇(E2)、睪酮(T)均采用化學發(fā)光微粒子免疫檢測法測定,使用美國Abbott化學發(fā)光分析儀,型號I-2000SR;使用配套試劑盒進行檢測,E2和T試劑盒批號分別為:38908UI00、10343UP00,批內變異指數分別為:1.5%~6.4%、2.0%~5.1%;批間變異指數分別為:1.8%~7.4%、2.6%~5.1%。②IL-6采用化學發(fā)光微粒子免疫檢測法測定,使用SIEMENS化學發(fā)光分析儀及其配套試劑盒進行檢測,試劑盒批號為:SCA079Ra,批內變異指數分別為:1.4%~5.4%;批間變異指數分別為:1.8%~6.3%。
1.3統計學方法 采用SPSS 22.0軟件完成所有數據分析,全部數據均經雙人檢查核對后錄入計算機。計數資料比較采用χ2檢驗,計量資料以(x ±s)表示,兩組間比較使用t檢驗。采用單因素方差分析低、中、高冠脈鈣化組間各項檢驗指標的差異,進一步組間兩兩比較使用SNK-q檢驗。P<0.05時,差異有統計學意義。
2.1兩組患者一般臨床特征比較 對患者一般臨床資料年齡、性別、BMI、血壓、吸煙史、血脂、CHD家族史等進行比較,其中僅合并高血壓病比例有統計學差異(P<0.05),其余指標均未見明顯統計學差異(P>0.05)(表1)。
2.2CHD患者血中各項指標的變化情況 與對照組比較,觀察組患者E2水平明顯降低、IL-6水平顯著升高,差異均有統計學意義(P均<0.05);兩組患者睪酮水平無統計學差異(P>0.05)(表2)。
2.3冠狀動脈鈣化積分與血清E2、T、IL-6水平的關系 女性冠心病患者隨冠狀動脈鈣化程度加重,血清E2水平逐漸降低、血清IL-6水平逐漸增高(P均<0.05);不同冠狀動脈鈣化積分組血清睪酮水平變化幅度較小,組間無統計學差異(P>0.05)(表3)。
表1 觀察組和對照組患者一般臨床資料比較
表2 觀察組患者與對照組血中各項指標的比較
性激素變化是絕經后婦女心血管風險增加的重要因素,目前認為其主要原因是雌激素水平的降低[5,6]。Jackson等[7]研究發(fā)現,絕經后女性雌激素抑制AS斑塊形成與發(fā)展的能力降低,導致血管張力增加及內皮依賴性血管舒張功能障礙,引起冠脈微循環(huán)障礙和心肌缺血,并可導致冠脈狹窄。
臨床上通常用冠脈CT對冠脈鈣化及狹窄程度進行檢測,CACS結果對冠脈鈣化程度和管腔狹窄具有一定預測作用[8]。該檢查相對冠脈造影簡單易行、風險小、花費少、可重復性高,可應用于冠脈粥樣狹窄及鈣化程度的定量判定[9]。本研究通過對絕經后女性性激素水平和CACS結果的相關分析,并對不同鈣化程度分組進行兩兩比較,進一步討論性激素水平在CHD發(fā)展過程中的作用機制。本研究結果顯示,觀察組E2水平明顯降低,結果差異具有統計學意義(P <0.05);且隨CACS逐漸升高,E2水平逐漸降低(P<0.05),說明E2水平與CACS具有相關性。
表3 CACS與血中各項指標的關系(±s)
表3 CACS與血中各項指標的關系(±s)
注:E2:雌二醇;T:睪酮;IL-6:白介素-6
項目低冠狀動脈鈣化組(n=26)中冠狀動脈鈣化組(n=49)高冠狀動脈鈣化組(n=22)F值P值E2(pg/mL)15.82±5.8712.78±3.509.33±3.084.3090.022 T(nmol/L)0.97±0.361.13±0.401.29±0.461.6200.214 IL-6(pg/mL)7.51±2.5413.55±8.3920.51±7.9111.104<0.001
性激素水平變化對CHD的影響機制尚不清楚。Meng等[10]研究表明冠心病的關鍵環(huán)節(jié)在于AS的形成,此過程本質是炎癥反應。IL-6是重要的炎癥因子,其水平受到性激素調節(jié)[11]。Blasko等[12]研究認為,E2通過對G蛋白偶聯雌激素受體的調控,抑制巨噬細胞產生IL-6等炎性因子,從而發(fā)揮對巨噬細胞的抗炎作用。研究[13]認為E2、C反應蛋白(CRP)與CACS具有相關關系,而Herrington等[14]在對老年女性補充E2后炎性因子變化的調查中表明,CRP升高時其他炎性因子并無明顯改變,CRP增高并不反映炎癥確實存在。Wensley等[15]研究證明CRP是IL-6的下游炎性因子,其分泌量受IL-6調節(jié),本研究選取IL-6作為檢測指標。結果示IL-6水平隨CACS逐漸升高(P <0.01),說明IL-6與冠脈病變程度密切相關。
人體中,雌激素受體α(ERα)是巨噬細胞的主要受體,在巨噬細胞中受雌激素調節(jié)[16]。巨噬細胞通過炎癥和免疫應答、吞噬脂質形成泡沫細胞發(fā)揮重要的代謝作用。而雌激素通過對ERα的調控,可減少巨噬細胞的炎癥反應,同時抑制巨噬細胞產生IL-6[17]。炎癥因子可導致CAC過程加快,進一步加重管腔狹窄,臨床可表現為ACS,導致心絞痛癥狀加劇,甚至發(fā)生心肌梗死[18]。本研究結果證明,E2水平隨著CAC的加重而降低,IL-6水平隨之升高,二者變化與患者CAC具有相關性,且呈同步變化,結合以上觀點,推測IL-6可能隨E2水平表達降低而增加,提示炎癥因子與性激素之間也存在著一定的相關性。由此可見,IL-6可能是性激素影響CHD發(fā)展的一種機制。Straub等[19]研究表明E2可有效抑制IL-6等促炎性細胞因子的分泌,同時合成和分泌白介素-4、白介素-10等抗炎因子。隨著絕經后雌激素濃度降低,促炎性細胞因子、細胞表面粘附分子表達增加。但當雌激素恢復到絕經前水平,這些反應是可逆轉的。E2可能通過對巨噬細胞因子的抗炎作用,對女性CHD起保護作用。
本研究發(fā)現IL-6、E2與絕經后女性CACS關系密切,雌激素在AS中發(fā)揮積極抗炎作用的觀點逐步確立,但臨床使用雌激素替代治療預防心血管疾病的效果不確切。今后應開展對E2、IL-6水平的干預性試驗,探討性激素水平對CHD的作用機制,為患者診療及預后評估提供循證醫(yī)學證據。
[1] Oskui PM,French WJ,Herring MJ,et al. Testosterone and the cardiovascular system: a comprehensive review of the clinical literature[J]. J Am Heart Assoc,2013,2(6):e272.
[2] Hansson GK, Hermansson A. The immune system in atherosclerosis[J]. Nat Immunol,2011,12(3):204-12.
[3] Pradhan AD, Manson JE, Rossouw JE,et al. Inflammatory biomarkers,hormone replacement therapy, and incident coronary heart disease: prospective analysis from the Women's Health Initiative observational study[J]. JAMA,2002,288(8):980-7.
[4] Agatston AS,Janowitz WR,Hildner FJ,et al. Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography[J]. J Am Coll Cardiol,1990,15(4):827-32.
[5] Hodis HN,Mack WJ. Hormone replacement therapy and the association with coronary heart disease and overall mortality: clinical application of the timing hypothesis[J]. J Steroid Biochem Mol Biol,2014,142:68-75.
[6] Mendelsohn ME. Protective effects of estrogen on the cardiovascular system[J]. Am J Cardiol,2002,89(12A):12E-17E.
[7] Jackson RD,Wactawski-Wende J,Lacroix AZ,et al. Effects of conjugated equine estrogen on risk of fractures and BMD in postmenopausal women with hysterectomy: results from the women's health initiative randomized trial[J]. J Bone Miner Res,2006,21(6):817-28.
[8] Ahmed W,de Graaf MA,Broersen A,et al. Automatic detection and quantification of the Agatston coronary artery calcium score on contrast computed tomography angiography[J]. Int J Cardiovasc Imaging,2015,31(1):151-61.
[9] Levidou G, Thymara I, Saetta AA,et al. TRAIL and osteoprotegerin (OPG) expression in bladder urothelial carcinoma: correlation with clinicopathological parameters and prognosis[J]. Pathology,2013,45 (2):138-44.
[10] Meng CQ. Atherosclerosis is an inflammatory disorder after all[J]. Curr Top Med Chem,2006,6(2):93-102.
[11] Sesmilo G,Miller KK,Hayden D,et al. Inflammatory cardiovascular risk markers in women with hypopituitarism[J]. J Clin Endocrinol Metab,2001,86(12):5774-81.
[12] Blasko E,Haskell CA,Leung S,et al. Beneficial role of the GPR30 agonist G-1 in an animal model of multiple sclerosis[J]. J Neuroimmu nol,2009,214(1-2):67-77.
[13] 張微,張波,賈崇富,等. 女性絕經后血清雌激素和C反應蛋白水平與冠狀動脈鈣化的關系[J]. 中國臨床醫(yī)學,2009(04):572-4.
[14] Herrington DM,Brosnihan KB,Pusser BE,et al. Differential effects of E and droloxifene on C-reactive protein and other markers of inflammation in healthy postmenopausal women[J]. J Clin Endocrinol Metab,2001,86(9):4216-22.
[15] Wensley F,Gao P,Burgess S,et al. Association between C reactive protein and coronary heart disease: mendelian randomisation analysis based on individual participant data[J]. BMJ,2011,342:d548.
[16] Murphy AJ,Guyre PM,Wira CR,et al. Estradiol regulates expression of estrogen receptor ERalpha46 in human macrophages[J]. PLoS One,2009,4(5):e5539.
[17] Deshpande R,Khalili H,Pergolizzi RG,et al. Estradiol down-regulates LPS-induced cytokine production and NFkB activation in murine macrophages[J]. Am J Reprod Immunol,1997,38(1):46-54.
[18] Bittner V. Menopause, age, and cardiovascular risk: a complex relationship[J]. J Am Coll Cardiol,2009,54(25):2374-5.
[19] Straub RH. The complex role of estrogens in inflammation[J]. Endocr Rev,2007,28(5):521-74.
本文編輯:田國祥
Level of interleukin-6 and sex hormone is related to severity of coronary artery calcium in postmenopausal female
XU Min*, ZOU Bao-ming, XU Feng, WANG Jing-wu, SUN Ke-lu, LIANG Ai-xia, LI Bin-bin, WU Yongliang.*Department of Cardiology, PLA 105 Hospital, Hefei, 230032, China.
ZOU Bao-ming, Email: prophet_ya@126.com
Objective To investigate relationship between sex hormones, interleukin 6 (IL-6) level and severity of coronary artery calcium in postmenopausal female. Methods 142 newly diagnosed female patients with coronary heart disease (CHD) who were postmenopausal over 2 years were enrolled. All patients received coronary artery computerized tomography (CT), and were divided into two groups: the experiment group (97 cases with coronary artery calcification), and the control group (45 cases without coronary artery calcification). And based on the coronary artery calcium score(CACS), the experiment group was further divided into 3 groups: the low CACS group (CACS 1-100,26 cases), the medium CACS group (CACS 101-400,49 cases), the high CACS group (22 cases). Blood estradiol (E2),testosterone (T) and interleukin 6 (IL-6) were measured and then analyzed in all groups. Results Compared with the control group, E2of experiment group was significantly decreased, and IL-6 was significantly increased (P<0.05). No difference of T was shown in experiment group and control group (P>0.05). With the aggravating degree of coronary artery calcium score, the serum E2level is gradually reduced; the level of IL-6 is gradually increased (P《0.05). No difference of T was shown among three CACS groups (P>0.05). Conclusion The degree of coronary artery calcium in postmenopausal women is highly related with IL-6 and E2. E2may help to curb the development of CHD by inhibiting the expression of the inflammation activity of the coronary.
Coronary artery calcium; Estradiol; Interleukin-6; Postmenopausal; Female
R541.4
A
1674-4055(2016)05-0610-03
1230032 合肥,解放軍第105醫(yī)院四病區(qū)心內一科
鄒寶明,E-mail:prophet_ya@126.com
10.3969/j.issn.1674-4055.2016.05.30