PM2.5與心血管疾病住院患者血清TNF-α表達(dá)的相關(guān)性研究

賀曉楠，張 城，曹 璇，陳 宇*

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院 急診危重癥中心，北京100029;2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 心內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春130033)

最近，世界衛(wèi)生組織發(fā)布了2017年世界衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)報(bào)告，指出心血管疾病是占首位的致死原因。近年來(lái)城市霧霾問(wèn)題日益嚴(yán)重，其重要成分PM2.5是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5 μm的顆粒物，是城市空氣中的主要污染物。流行病學(xué)研究表明短期和長(zhǎng)期的暴露于高濃度的PM2.5與心血管疾病的發(fā)病率和死亡率存在相關(guān)性[1,2]。目前，尚缺乏關(guān)于PM2.5和心血管疾病危險(xiǎn)的相關(guān)性潛在的分子機(jī)制的研究。有研究表明PM2.5可能通過(guò)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)導(dǎo)致信號(hào)分子釋放至循環(huán)系統(tǒng)[3,4]。本文旨在探討PM2.5與心血管疾病住院患者TNF-α表達(dá)的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選取為2015年10月-2016年4月吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院心血管內(nèi)科門診及急診收入住院心血管疾病患者92名，其中冠心病65例，非冠心病27例(心律失常、高血壓或心功能不全等)。排除標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)熱及感染性疾病；自身免疫性疾病如動(dòng)脈炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡；慢性阻塞性肺疾?。晃鼰?。同期長(zhǎng)春地區(qū)的PM2.5濃度值來(lái)源于我國(guó)環(huán)境保護(hù)部發(fā)表的數(shù)據(jù)，根據(jù)PM2.5濃度值(0-75 μg/m3污染指數(shù)優(yōu)良組；75-115 μg/m3污染指數(shù)輕度組；>115 μg/m3污染指數(shù)中重組)將入選患者分為A組、B組、C組。其中A組患者20名、B組患者20名、C組患者52名。其中A組冠心病患者15名，非冠心病患者5名；B組中冠心病患者13名，非冠心病患者7名；C組中冠心病患者37名，非冠心病患者15名。

1.2方法

記錄患者入院當(dāng)日長(zhǎng)春市PM2.5濃度。同時(shí)收集患者的年齡、性別、是否冠心病以及入院后中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(NEUT)、淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)(LYM)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)(MONO)、血小板計(jì)數(shù)(PLT)。入院后即刻留取肘前靜脈血，應(yīng)用ELISA測(cè)定血清TNF-α濃度。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用 SPSS 17.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇χ2檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1經(jīng)分析A組、B組及C組研究對(duì)象在年齡、性別均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，可認(rèn)為除外了研究對(duì)象間的性別、年齡對(duì)NEUT、LYM、MONO、TNF-α的影響，提高了PM2.5對(duì)以上指標(biāo)影響的研究的可靠性。近年認(rèn)為動(dòng)脈粥樣硬化的形成就是免疫驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致氧化脂質(zhì)的積累的過(guò)程，考慮到冠心病患者TNF-α等炎癥因子水平高于非冠心病者，進(jìn)一步應(yīng)用卡方檢驗(yàn)比較三組研究對(duì)象的冠心病及非冠心病患者比例結(jié)果無(wú)顯著差異(P=0.780)(見(jiàn)表1、表2)。

表1 A組、B組、C組年齡、CRE、ALT比較

表2 A組、B組、C組性別、冠心病/非冠心病分布比較

備注：檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05

2.2比較研究對(duì)象短期暴露于不同濃度PM2.5后其外周靜脈血中NEUT、LYM、MONO、PLT、TNF-α水平：A組、B組及C組NEUT、MONO、PLT無(wú)顯著差異(P>0.05)。A組、B組及C組TNF-α濃度差異顯著(P<0.05)(表3)。

2.3比較A組、B組、C組兩兩組間LYM、TNF-α。C組LYM高于B組(P<0.0017)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,A組與B組間無(wú)明顯差異。C組血清TNF-α濃度顯著高于A組及B組(P<0.017)；B組的中值稍高于A組，但P>0.017，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表4、5，圖1、2。

表3 A組、B組、C組血常規(guī)、TNF-α比較[M(P25,P75)]

備注：檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05，*表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

表4 A組、B組、C組LYM比較[M(P25,P75)]

備注：檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.017，*表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

圖1 A組、B組、C組間LYM箱線圖

組間比較M±QZPAvsB33．66(26．68，50．56)vs39．17(25．44，101．82)-1．1570．247BvsC39．17(25．44，101．82)vs236．39(135．53，503．32)-4．8620．000?AvsC33．66(26．68，50．56)vs236．39(135．53，503．32)-5．5950．000?

備注：檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05，*表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)短期暴露于不同嚴(yán)重程度空氣污染之后，患者血小板計(jì)數(shù)及單核細(xì)胞計(jì)數(shù)改變無(wú)顯著性?？紤]可能與心血管患者均常年口服阿司匹林和(或)氯吡格雷等抗血小板藥物相關(guān)。以往有研究發(fā)現(xiàn)吸入細(xì)顆粒物后機(jī)體循環(huán)或肺泡灌洗液中單核細(xì)胞數(shù)量增加[5,6]，而本實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有得到相似的結(jié)果。

圖2 A組、B組、C組TNF-α比較

考慮可能與PM2.5成分的地區(qū)異質(zhì)性相關(guān)，也不能除外本次研究中對(duì)象的暴露時(shí)間不足。

本研究發(fā)現(xiàn)短時(shí)間暴露于PM2.5后人體內(nèi)的TNF-α水平顯著增加。既往研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)TNF-α等炎癥因子水平能預(yù)測(cè)健康個(gè)體未來(lái)發(fā)生心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)[7]。而且大量實(shí)驗(yàn)也已證明TNF-α具有誘導(dǎo)血管發(fā)生炎癥且能減弱血管的舒張功能,其機(jī)制為TNF-α損害血管內(nèi)皮的NO依賴性信號(hào)傳導(dǎo)，并減低NO的生物利用度；也可降低內(nèi)皮一氧化氮合酶(eNOS)的表達(dá)水平，從而減少內(nèi)源性NO生成；并且TNF-α可增加與受體解偶聯(lián)及內(nèi)皮功能障礙相關(guān)的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)表達(dá)水平[8,9]。

同時(shí)本研究發(fā)現(xiàn)心血管患者短期暴露于PM2.5濃度范圍在75 μg/m3到115 μg/m3的自然環(huán)境中后其血清TNF-α濃度較暴露于空氣優(yōu)良環(huán)境中(PM2.5濃度小于75 μg/m3)后的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，暴露于較高濃度PM2.5環(huán)境后心血管患者循環(huán)內(nèi)TNF-α水平顯著高于暴露于相對(duì)低濃度的PM2.5環(huán)境中，考慮可能與暴露時(shí)間不足相關(guān)。以往大量研究證明短期或長(zhǎng)期暴露于細(xì)顆粒物均可以導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)的炎癥反應(yīng)及相關(guān)因子明顯增加，但也有研究未得到類似的結(jié)果。如Jette等人將健康成年人呼吸含一定濃度細(xì)顆粒物的空氣5 h后，發(fā)現(xiàn)其外周血單核細(xì)胞內(nèi)活性氧、炎癥相關(guān)基因的表達(dá)、氧化應(yīng)激反應(yīng)水平前后變化并不明顯[10]。還有Pope CA等人發(fā)現(xiàn)健康成年人接觸顆粒物3小時(shí)后其血管舒縮功能并無(wú)改變[11]。但也不能除外就是緣于空氣中較低的PM2.5濃度不足以引起暴露于其中的個(gè)體血清TNF-α及表達(dá)水平發(fā)生顯著變化。目前尚無(wú)大樣本研究關(guān)于引起暴露于其中的人群的TNF-α等炎癥介質(zhì)表達(dá)顯著增加的大氣中的最低PM2.5濃度，這方面需要將來(lái)更多的研究來(lái)明確。

近年認(rèn)為冠心病患者體內(nèi)的TNF-α等炎癥因子表達(dá)水平高于非冠心病者，動(dòng)脈粥樣硬化的形成就是免疫驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致氧化脂質(zhì)的積累的過(guò)程[12]，PM2.5能導(dǎo)致個(gè)體的血清TNF-α、IL-6、IL-1β、ICAM-1等顯著增加。而這些炎癥因子多數(shù)是通過(guò)參與體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)來(lái)促動(dòng)脈粥樣硬化。目前臨床上抗動(dòng)脈硬化的藥物最為常見(jiàn)的是他汀類藥物以及阿司匹林。Angel K等人研究發(fā)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)炎患者進(jìn)行維持3個(gè)月的抗TNF-α治療能明顯改善其主動(dòng)脈硬化。此后Angel K等人又進(jìn)行對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或有抗TNF-α治療的臨床適應(yīng)癥的患者，予以維持1年的抗TNF-α治療。隨訪1年，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，抗TNF-α治療明顯延緩了患者頸動(dòng)脈內(nèi)膜中膜厚度進(jìn)展，其動(dòng)脈硬化也得到明顯改善[13]。

根據(jù)Angel K等人的研究結(jié)果即抗TNF-α治療能延緩動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展以及可改善動(dòng)脈彈性，將來(lái)將免疫抑制劑廣泛應(yīng)用于抗冠狀動(dòng)脈粥樣硬化及狹窄的治療是非常令人期待的進(jìn)展。但由于免疫抑制劑可能導(dǎo)致機(jī)體免疫力下降，導(dǎo)致機(jī)體易感染結(jié)核，發(fā)生腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加，因而需要大量實(shí)驗(yàn)研究來(lái)探索這個(gè)問(wèn)題。

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