急性ST段抬高型心肌梗死患者血清IL—37、TGF—β的表達(dá)及其意義

周亞光+吳惠惠++王榮花++楊昆++劉亞楠++王坤++何京麗++彭春霞

[摘要] 目的 探討急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者血清白細(xì)胞介素（IL）-37、轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）的表達(dá)及其意義。 方法 選取2014年9月～2015年9月在民航總醫(yī)院急診科確診且行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）的STEMI患者40例作為實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)選取40名常規(guī)體檢者作為對照組。采用酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）法檢測其外周血血清中IL-37、TGF-β的濃度。 結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組患者血清IL-37濃度明顯高于對照組（P = 0.02），TGF-β濃度明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.000）。實(shí)驗(yàn)組IL-37與TGF-β呈負(fù)相關(guān)（r = -0.79，P = 0.00），對照組IL-37與TGF-β無明顯相關(guān)性（r = 0.03，P = 0.86）。 結(jié)論 IL-37與TGF-β二者均參與STEMI的炎癥過程。IL-37、TGF-β在STEMI炎性反應(yīng)過程中具有負(fù)相關(guān)性，IL-37的抗炎作用發(fā)揮可能與TGF-β有關(guān)。

[關(guān)鍵詞] 急性ST段抬高型心肌梗死；白細(xì)胞介素37；轉(zhuǎn)化生長因子β

[中圖分類號] R542.22 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）07（b）-0058-04

Expression and significance of serum IL-37， TGF-β in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction

ZHOU Yaguang WU Huihui WANG Ronghua YANG Kun LIU Ya′nan WANG Kun HE Jingli PENG Chunxia

Department of Emergency， Civil Aviation General Hospital， Beijing 100123， China

[Abstract] Objective To investigate the expression and significance of serum interleukin （IL）-37， transforming growth factor β （TGF-β） in patients with acute ST-segment elevation myocardial infarction （STEMI）. Methods Forty patients with STEMI diagnosed and taken percutaneous coronary intervention （PCI） in Department of Emergency， Civil Aviation General Hospital from September 2014 to September 2015 were selected as experimental group， and 40 normal regular healthy control were selected as control group. The concentration of serum IL-37， TGF-β in peripheral blood was detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. Results The concentration of serum IL-37 in experimental group was significantly higher than that of control group （P = 0.02）， the concentration of TGF-β was significantly lower than that of control group， the difference was statistically significant （P = 0.000）. The concentration of IL-37 was negatively correlated with TGF-β in experimental group （r = -0.79， P = 0.00）， while there was no obvious correlation between IL-37 and TGF-β in control group （r = 0.03， P = 0.86）. Conclusion Both IL-37 and TGF-β are involved in the inflammatory process of STEMI. IL-37 and TGF-β has a negative correlation in the inflammatory process of STEMI. The anti-inflammatory effect of IL-37 may be related to TGF-β.

[Key words] Acute ST segment elevation myocardial infarction； Interleukin-37； Transforming growth factor β

急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）是一種常見的嚴(yán)重的心血管疾病，它是以動脈粥樣斑塊破裂、潰瘍、糜爛或夾層，引起一支或多支冠狀動脈血栓形成，導(dǎo)致心肌血流減少或遠(yuǎn)端血小板栓塞伴心肌壞死。冠狀動脈粥樣硬化形成及斑塊的破裂是STEMI發(fā)病的主要機(jī)制，炎癥參與了斑塊破裂、血栓形成的整個(gè)過程，而抑炎因子對延緩冠狀動脈粥樣硬化進(jìn)展及阻止心肌梗死的發(fā)生有重要作用[1]。2000年，Kumar等[2]發(fā)現(xiàn)了一種與經(jīng)典白細(xì)胞介素（IL）-1家族具有共結(jié)構(gòu)域的前體肽，2001年，Dunn等[3]發(fā)現(xiàn)這種前體肽屬于IL-1家族，將其命名為IL-1F7。2010年Nold等[4]發(fā)現(xiàn)IL-1F7具有抗炎及抑制固有免疫的作用，遂將其命名為IL-37。有研究證實(shí)在冠狀動脈粥樣硬化斑塊泡沫細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)IL-37的存在，提示IL-37參與了冠狀動脈粥樣硬化過程[5]。轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）是細(xì)胞生長增殖調(diào)節(jié)蛋白超家族的成員之一，具有多種生物功能。作為一種經(jīng)典的抑炎因子，TGF-β在急性冠脈綜合征中發(fā)揮保護(hù)作用[6-7]。最近有研究證實(shí)IL-37參與了急性冠脈綜合征的炎癥過程[8-9]，目前關(guān)于IL-37在STEMI患者中的水平及意義尚無定論，對于IL-37與TGF-β的關(guān)系尚無研究。本研究旨在探討二者在STEMI中的水平、意義及二者之間的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

入選2014年9月～2015年9月在民航總醫(yī)院急診科確診為STEMI且行急診經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）的40例患者作為實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)選取常規(guī)體檢的40例體檢者作為對照組。其中STEMI患者術(shù)前根據(jù)病情接受抗凝、抗血小板、調(diào)脂、擴(kuò)張冠狀動脈等治療，伴發(fā)糖尿病、高血壓病患者給予常規(guī)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重肝腎功能不全、瓣膜病、擴(kuò)張性心肌病、腦出血、高熱及感染急性期、惡性腫瘤、風(fēng)濕性疾病、長期使用免疫抑制劑。

1.2標(biāo)本的收集及檢測

所有STEMI患者在入院時(shí)即行靜脈采血，對照組清晨空腹采集靜脈血，標(biāo)本置入肝素鈉抗凝管內(nèi)，行3000 r/min離心20 min后取上清液，置于-80℃低溫冰箱保存待測。IL-37由AdipoGen公司提供，最低檢測濃度為10 pg/mL，TGF-β由Multi-Sciences公司提供，最低檢測濃度為10 pg/mL，IL-37及TGF-β均采用酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)步驟：①取出試劑盒室溫平衡30 min，取出血樣放至室溫。②配標(biāo)準(zhǔn)品：取150 μL標(biāo)準(zhǔn)品加入150 μL標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液稀釋，依次稀釋5次。分別于各反應(yīng)孔中加入標(biāo)準(zhǔn)品50 μL，樣品40 μL，標(biāo)準(zhǔn)品做復(fù)孔，樣品做3孔。③分別于樣品孔中加入10 μL抗體。標(biāo)準(zhǔn)品和樣品孔中分別加入50 μL鏈酶親和素-HRP，蓋上封板膜輕輕震蕩混勻，37℃溫育60 min。④小心揭開封板膜，棄去液體，甩干，每孔加200 μL洗滌液，靜置30 s后棄去，如此重復(fù)5次，拍干。⑤每孔先加入顯色劑A 50 μL，再加顯色劑B 50 μL，輕輕震蕩混勻，37℃避光顯色6 min。每孔加入終止液50 μL終止反應(yīng)（此時(shí)藍(lán)色立即轉(zhuǎn)為黃色）。以空白孔調(diào)零，450 nm波長依序測量各孔的吸光度。測定應(yīng)在加終止液10 min之內(nèi)進(jìn)行。保存結(jié)果并分析處理數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)分析采用Pearson法。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者基本資料比較

兩組性別、年齡、高血壓病及糖尿病患病率、吸煙率比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表1。

2.2 兩組患者血清IL-37、TGF-β濃度比較

實(shí)驗(yàn)組患者血清IL-37濃度明顯高于對照組，TGF-β濃度明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。見表2。

2.3 兩組患者血清IL-37、TGF-β濃度相關(guān)性

實(shí)驗(yàn)組IL-37與TGF-β呈負(fù)相關(guān)（r = -0.79，P = 0.00），對照組IL-37與TGF-β無明顯相關(guān)性（r = 0.03，P = 0.86）。

3 討論

以冠狀動脈粥樣硬化斑塊為基礎(chǔ)的心血管疾病，尤其是STEMI，嚴(yán)重威脅著人類健康和生命。目前觀點(diǎn)普遍認(rèn)為冠狀動脈粥樣硬化是大中動脈的慢性炎癥性疾病，眾多炎性因子和介質(zhì)參與其中，抑炎因子可以延緩冠狀動脈粥樣硬化的進(jìn)展，其中IL-1家族、TGF-β是參與冠狀動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展的重要細(xì)胞因子[10]。IL-1已被發(fā)現(xiàn)30余年，大多數(shù)家族成員，如IL-1α、IL-β、IL-18、IL-33等具有促炎功能，通過不同的作用機(jī)制在炎性反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸過程中發(fā)揮著重要的作用[11]。在多種人類正常組織、腫瘤組織及細(xì)胞系中均可檢測到IL-37的表達(dá)，目前關(guān)于IL-37具體的生物學(xué)功能尚未明確，但是不同于經(jīng)典的IL-1家族成員，IL-37被發(fā)現(xiàn)具有抗炎及抑制固有免疫的作用。在生理?xiàng)l件下，IL-37表達(dá)水平很低，但多種炎癥刺激物及相關(guān)細(xì)胞因子可使其表達(dá)增多。有研究表明，生理?xiàng)l件下IL-37含量很少，表達(dá)在外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC）中，可以被脂多糖（LPS）等刺激，引起表達(dá)增多。使用IL-37特異性小干擾RNA（siRNA）干擾后發(fā)現(xiàn)，LPS刺激引起的PBMC中IL-37蛋白含量較對照組減少，同時(shí)炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、TNF表達(dá)增加2～3倍[4]。IL-37已被證實(shí)對腎缺血再灌注損傷、ConA介導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷、結(jié)腸炎、肝臟腫瘤等均具有一定的作用[4，12-15]。另外IL-37被發(fā)現(xiàn)在參與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、過敏性鼻炎等自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展中起著抑制炎性反應(yīng)的作用[5，16-18]。有研究發(fā)現(xiàn)IL-37抑炎作用的發(fā)揮依賴Smad3的活化，用SIS3特異性阻斷Smad3后，IL-37對IL-1α、IL-6的抑制作用明顯減弱[19]。Nold等[4]在體外實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用免疫沉淀的方法發(fā)現(xiàn)了IL-37/Smad3復(fù)合物，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)將Smad3基因敲除后，IL-37的活性明顯受到抑制。

TGF-β是細(xì)胞生長增殖調(diào)節(jié)蛋白超家族的成員之一，是一種經(jīng)典的抑炎因子。它對多種不同類型的細(xì)胞產(chǎn)生強(qiáng)有力的、多樣的影響，參與多種生物學(xué)過程，如胚胎發(fā)育、細(xì)胞生長和分化、細(xì)胞增殖和存活、纖維化、免疫和炎性反應(yīng)的調(diào)節(jié)，以及參與組織損傷、修復(fù)和重塑[20]。TGF-β參與了缺血導(dǎo)致心肌細(xì)胞重塑的整個(gè)過程，包括促進(jìn)心肌纖維化、心肌細(xì)胞凋亡、心室肥厚，并與急性心肌梗死后的射血分?jǐn)?shù)降低有關(guān)。另外TGF-β在心臟缺血的早期階段通過減低炎性反應(yīng)對心肌起著保護(hù)的作用，但是對心梗后心肌重塑不利[21]。Smad蛋白是細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)，它的主要作用是轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞外信號到細(xì)胞核內(nèi)，轉(zhuǎn)錄并調(diào)節(jié)許多基因的表達(dá)，還參與了絲氨酸/蘇氨酸激酶信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)。Smad蛋白的活性或蛋白穩(wěn)定性受到多種激酶的調(diào)控。Smad3是Smad蛋白家族的一個(gè)成員，屬于所謂的受體調(diào)節(jié)的R-Smad（receptor-regulated Smad），轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞外信號到細(xì)胞核內(nèi)。Smad3也是TGF-β主要的細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)分子，TGF-β信號通過膜結(jié)合型受體-配體復(fù)合物從細(xì)胞表面轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞質(zhì)，該復(fù)合物將胞質(zhì)內(nèi)的R-Smad磷酸化。Smad3在細(xì)胞內(nèi)被TGF-β磷酸化，與其他蛋白形成復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核，并調(diào)節(jié)其靶基因的轉(zhuǎn)錄[22]。Smad3可以抑制DC活性和巨噬細(xì)胞活化，誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受，抑制細(xì)胞毒作用，對于心梗引起的纖維重塑、舒張功能減低和膠原沉積所致的心室肥厚發(fā)揮有益的作用[23]。TGF-β通過Smad3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路可以刺激平滑肌細(xì)胞合成間質(zhì)膠原，增強(qiáng)斑塊的穩(wěn)定性，對急性冠脈綜合征具有保護(hù)作用[1]。目前研究發(fā)現(xiàn)TGF-β下降可導(dǎo)致Smad3磷酸化基團(tuán)下降，導(dǎo)致Smad無法從細(xì)胞膜受體脫離，與Smad3信號分子結(jié)合發(fā)揮信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的效應(yīng)[24]。由于IL-37與TGF-β具有共同的下游信號通路Smad3，當(dāng)IL-37發(fā)揮抗炎作用會受到TGF-β的影響。

在本研究中，實(shí)驗(yàn)組與對照組年齡、性別、高血壓病患病率、糖尿病患病率、吸煙率等一般資料比較無明顯差異，實(shí)驗(yàn)組較對照組患者血清IL-37濃度明顯升高，與前期研究一致[8-9]。這提示IL-37可能參與了急性心?；颊卟∏榈陌l(fā)展過程，對STEMI具有保護(hù)作用。本研究也檢測了血清中TGF-β的濃度，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組患者血清TGF-β濃度明顯低于對照組。在IL-37與TFG-β的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)，二者在STEMI中具有明顯的負(fù)相關(guān)性。IL-37本身有抑制炎性反應(yīng)的作用，升高的IL-37應(yīng)該對斑塊的穩(wěn)定性起保護(hù)作用。由于IL-37與TFG-β具有共同的信號通路Smad3，IL-37抑炎作用的發(fā)揮依賴Smad3的活化。在心?；颊咧?，TGF-β下降影響了Smad3信號通路水平，可能是IL-37在STEMI中抑制炎癥作用減弱的原因。STEMI的疾病過程導(dǎo)致了細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的變化，顯示了機(jī)體調(diào)控的復(fù)雜性。

由于本研究樣本數(shù)量有限，且只研究了急性冠脈綜合征中最嚴(yán)重的類型STEMI，結(jié)果具有一定的局限性。本研究結(jié)果提示IL-37在STEMI中顯著升高，初步揭示了IL-37參與了STEMI的過程，且IL-37、TGF-β在抗炎作用上有聯(lián)系，提示IL-37抗炎作用的發(fā)揮與TGF-β有關(guān)，目前具體機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

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（收稿日期：2017-03-07 本文編輯：張瑜杰）