循環(huán)中解偶聯(lián)蛋白2水平與慢性穩(wěn)定性冠心病及其病變程度的相關(guān)性

劉森 王丹 侯霽芯 萬進(jìn)東 闞競宇 劉家欣 王沛堅(jiān)

成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，衰老與血管穩(wěn)態(tài)四川省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都 610500）

心血管疾病仍是世界范圍內(nèi)主要致死原因。過去30年間，我國冠心病的總死亡率升高2.6%，死亡的絕對數(shù)量增加90.9%［1］。慢性穩(wěn)定性冠心?。╯table coronary artery disease，SCAD）是冠心病中最常見的類型，隱匿性強(qiáng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，平時(shí)有心絞痛癥狀SCAD患者僅占21.9%，早期發(fā)現(xiàn)SCAD有利于治療方案的確定及患者長期預(yù)后［2］。體內(nèi)活性氧（reactive oxygen speciesc，ROS）參與調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能及血管生成、宿主防御與細(xì)胞凋亡、平滑肌細(xì)胞生長、增殖和遷移及基因穩(wěn)態(tài)等，是動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病發(fā)生的重要因素［3］。氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)對SCAD有較好的提示意義，如尿酸（urine acid，UA）可介導(dǎo)細(xì)胞線粒體應(yīng)激，促發(fā)氧化體系激活誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙［4］。高尿酸血癥被認(rèn)為冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且與冠狀動(dòng)脈疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)［5］。線粒體解偶聯(lián)蛋白2（uncoupling protein 2，UCP2）是抗氧化應(yīng)激蛋白成員之一，可改善血管內(nèi)皮舒張功能、防止血管內(nèi)皮損傷，被認(rèn)為與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)［6］。目前尚未見人體循環(huán)中UCP2與冠心病關(guān)系的相關(guān)報(bào)道。本研究以SCAD及排除冠心病患者為研究對象，回顧性分析SCAD患者循環(huán)中UCP2水平與冠狀動(dòng)脈病變程度的相關(guān)性，并比較分析UCP2與UA預(yù)測SCAD的價(jià)值，以期為SCAD患者病情判斷提供新的檢測指標(biāo)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2015年6月至2017年6月在成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科住院并行冠狀動(dòng)脈造影（CAG）患者330例，納入標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查、心電圖及冠狀動(dòng)脈造影（CAG）診斷SCAD患者240例（SCAD組），非冠心病患者90例（對照組）。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有心胸外科手術(shù)史、合并心房顫動(dòng)、先天性心臟病、嚴(yán)重心力衰竭、感染、肝臟、腎臟疾病、惡性腫瘤、全身免疫性疾病及使用免疫抑制藥者。

1.2 入院患者一般臨床資料采集 包括年齡、性別、身高、體質(zhì)量、吸煙史、高血壓史、糖尿病史等，并計(jì)算體質(zhì)指數(shù)（body mass index，BMI）。所有患者入院后均空腹采集靜脈血，測定血常規(guī)、總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triacylglycerol，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoproteincholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）、尿素、肌酐、UA、γ谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（gamma glutamine transferase，γGGT）、腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）等指標(biāo)。

1.3 CAG方法與判定標(biāo)準(zhǔn) 采用Judkins法行多體位CAG，用造影機(jī)的測量系統(tǒng)由2名有經(jīng)驗(yàn)的介入心臟病學(xué)醫(yī)師進(jìn)行判讀，分析左主干、左前降支、左回旋支、右冠狀動(dòng)脈及其大分支的狹窄程度。以病變管腔最重處狹窄≥50%記為陽性，診斷冠心病。累及左前降支、左回旋支、右冠狀動(dòng)脈各記為單支，累及兩支或左主干記為雙支，3支或左主干加單支病變記為多支病變。根據(jù)Gensini評(píng)分法（三分位）、病變血管支數(shù)對冠狀動(dòng)脈病變程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

1.4 循環(huán)中UCP2水平的測定 對所有入選患者抽取肘靜脈血2 mL，置于二胺四乙酸（EDTA）抗凝管中，混勻后2 h內(nèi)4℃離心分離血漿（3 000 r/min，15 min）置于-80℃冰箱中保存，采用酶聯(lián)免疫吸附測定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）雙抗體夾心法，使用同一批次試劑盒檢測循環(huán)中UCP2水平。UCP2 ELISA試劑盒購于中國Cusabio公司。Enspire Multimode Plate Reader購于新加坡PerkinElmer公司。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，正態(tài)分布計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，Pearson相關(guān)性分析；計(jì)數(shù)資料以率或者百分?jǐn)?shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；非正態(tài)性分布資料以中位數(shù)和四分位數(shù)［M（Q1～Q3）］表示，采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)，Spearman秩相關(guān)性分析。對具有差異的因素校準(zhǔn)影響因素后進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。利用受試者工作特征（ROC）曲線分析比較循環(huán)中UCP2、UA水平預(yù)測SCAD的價(jià)值，并計(jì)算最佳界值及陽性預(yù)測值，用曲線下面積（AUC）及Z檢驗(yàn)來判別預(yù)測能力及檢驗(yàn)差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SCAD組與對照組患者一般臨床資料比較 見表1。進(jìn)一步行多因素Logistic回歸分析提示：UCP2（OR=1.010，95%CI：1.001 ～ 1.020，P=0.025）和UA（OR=1.039，95%CI：1.007 ～ 1.072，P=0.018）水平為SCAD的獨(dú)立相關(guān)因素。

2.2 SCAD患者冠脈病變程度（Gensini評(píng)分、病變血管支數(shù)）與循環(huán)中UCP2、UA的相關(guān)性比較分析 見表2、表3。進(jìn)一步行相關(guān)性分析提示UCP2水平與病變罪犯血管支數(shù)、Gensini評(píng)分均呈正相關(guān)（r=0.543 ，P＜ 0.01；r=0.780 ，P＜ 0.01）。

2.3 循環(huán)中UCP2、UA受試者工作特征（ROC）曲線預(yù)測SCAD價(jià)值（圖1） UCP2水平ROC曲線AUC=0.925，95%CI：0.833 ～ 0.975，P＜ 0.01；敏感度為0.833，特異度為0.944；循環(huán)中UCP2水平對應(yīng)診斷SCAD臨界值：0.64 ng/mL；陽性預(yù)測價(jià)值97.56%（95%CI：93.53～99.40）。UA水平ROC曲線AUC=0.896，95%CI：0.795 ～ 0.958，P＜ 0.01；敏感度為0.894，特異度為0.778；UA水平對應(yīng)診斷SCAD臨界值：305.00 μmol/L；陽性預(yù)測價(jià)值91.3%（95%CI：87.02～ 94.55）。但兩者AUC差異（ΔAUC）并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ΔAUC=0.027，95%CI：-0.083～ 0.137，P＞ 0.05）。

表1 兩組患者一般臨床資料比較Tab.1 Comparison of general clinical data between SCAD and control group

3 討論

UCP2是線粒體內(nèi)膜上解偶聯(lián)蛋白家族成員之一，能通過“質(zhì)子漏作用”使氧化磷酸化過程解偶聯(lián)調(diào)節(jié)能量代謝，同時(shí)可減少ROS生成調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激水平［7］。因此，UCP2在心臟疾病、神經(jīng)疾病、糖尿病等代謝病研究領(lǐng)域備受關(guān)注。近年研究表明［8-9］，UCP2在心肌病理狀態(tài)下表達(dá)上調(diào)通過抗氧化應(yīng)激作用保護(hù)心臟，如改善心肌缺血-再灌注損傷、減少心肌細(xì)胞凋亡、改善心功能等。最近，HERTZEL等［10］報(bào)道上調(diào)巨噬細(xì)胞UCP2表達(dá)可抑制ROS的產(chǎn)生，使細(xì)胞對抗白三烯分泌等炎癥反應(yīng)，減輕動(dòng)脈粥樣硬化。HAN等［11］報(bào)道UCP2可抑制ox-LDL誘導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞增殖，可作為動(dòng)脈粥樣硬化干預(yù)靶點(diǎn)。研究表明［12-15］，UCP2作用機(jī)制可能有：（1）動(dòng)脈壁氧供需失衡是動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)展的環(huán)節(jié)之一，UCP2可降低氧化應(yīng)激水平而改善冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮舒張功能。（2）上調(diào)UCP2表達(dá)，可對抗NADPH介導(dǎo)超氧陰離子生產(chǎn)， 降低線粒體ROS水平而增加eNOS磷酸化和NO產(chǎn)生，進(jìn)而間接減輕動(dòng)脈粥樣斑塊形成。（3）上調(diào)血管平滑肌細(xì)胞UCP2表達(dá)，可抑制其增殖及遷移而抗動(dòng)脈粥樣硬化。（4）體內(nèi)ROS水平降低可減輕脂質(zhì)過氧化而減少泡沫細(xì)胞生成，同時(shí)可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞自噬及凋亡。（5）上調(diào)血管內(nèi)皮細(xì)胞UCP2表達(dá)可抑制ox-LDL誘導(dǎo)細(xì)胞因子及粘附分子表達(dá)而減輕炎癥反應(yīng)。

表2 SCAD患者Gensini評(píng)分三分位的UCP2、UA比較Tab.2 Comparison of UCP2 and UA in the tertiles of Gensini score in SCAD patients

圖1 循環(huán)中UCP2、UA水平預(yù)測SCAD的ROC曲線Fig.1 ROC curve of predicting SCAD for circulating UCP2 and UA level

本研究結(jié)果顯示，循環(huán)中UCP2與UA均與SCAD相關(guān)，且獨(dú)立于其他心血管危險(xiǎn)因素。機(jī)體在吸煙、高糖等心血管危險(xiǎn)因素下氧化應(yīng)激水平升高，導(dǎo)致內(nèi)源性抗氧化體系被激活，線粒體膜上的UCP2適應(yīng)性表達(dá)上調(diào)以降低還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）介導(dǎo)的超氧陰離子生產(chǎn)［16］。即UCP2通過負(fù)反饋機(jī)制來調(diào)節(jié)線粒體ROS的生成［17］。目前氧化應(yīng)激學(xué)說仍是高尿酸血癥致動(dòng)脈粥樣硬化形成主流學(xué)說之一，一方面循環(huán)中UA可作為NO的載體增加血氧飽和度，保護(hù)血管內(nèi)皮免受外部氧化應(yīng)激損傷。而另一方面，當(dāng)UA進(jìn)入內(nèi)皮細(xì)胞和心肌細(xì)胞時(shí)，其可成為強(qiáng)促氧化劑，激活NADPH誘導(dǎo)ROS生產(chǎn)致氧自由基生成增多。氧自由基可與血管內(nèi)皮產(chǎn)生的NO結(jié)合成過氧亞硝酸陰離子，降低NO濃度，最終導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙［18］。本研究結(jié)果顯示SCAD患者循環(huán)中UCP2水平明顯高于非冠心病患者。UCP2是否也與UA一樣，即在細(xì)胞外與細(xì)胞內(nèi)扮演促-抗氧化的雙重作用目前仍無相關(guān)報(bào)道。但有研究表明［19］，UCP2表達(dá)上調(diào)引起膜電位梯度降低除了減少ROS產(chǎn)生，同時(shí)會(huì)減少細(xì)胞ATP合成而加重細(xì)胞壞死。也有報(bào)道稱［20］，解偶聯(lián)作用增加無疑會(huì)增加耗氧量，這可能減少組織可利用氧而加重組織損傷。與正常個(gè)體相比，多發(fā)性硬化癥小鼠病理狀態(tài)下脊髓UCP2 mRNA和蛋白質(zhì)水平表達(dá)上調(diào)，介導(dǎo)T淋巴細(xì)胞活化和增殖而參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)［21］。本研究比較循環(huán)中UCP2與UA預(yù)測SCAD的ROC曲線無明顯差異，提示同時(shí)參考多種生物標(biāo)志物可為我們診斷疾病及判斷病情提供更加準(zhǔn)確的信息。

本研究盡管樣本例數(shù)較少，且為單中心回顧性分析，但結(jié)果已進(jìn)一步提示循環(huán)中UCP2水平與冠狀動(dòng)脈病變Gensini評(píng)分和罪犯血管支數(shù)均呈正相關(guān)。目前尚未見循環(huán)中UCP2與冠狀動(dòng)脈病變程度的報(bào)道，但土耳其安卡拉心臟病研究所［22］通過ELISA測定UCPs上游與能量代謝相關(guān)因子Irisin血清濃度，結(jié)果提示SYNTAX高評(píng)分組SCAD患者血清Irisin水平顯著低于SYNTAX低評(píng)分組及對照組，發(fā)現(xiàn)血清Irisin水平可預(yù)測SCAD的病變程度（SYNTAX評(píng)分）。根據(jù)現(xiàn)有研究進(jìn)展我們?nèi)圆荒艽_定循環(huán)中UCP2是心血管危險(xiǎn)因素，還是冠狀動(dòng)脈疾病繼發(fā)的結(jié)果，亦或只是一種反映冠狀動(dòng)脈疾病的標(biāo)志物。而且，循環(huán)中UCP2參與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制仍待進(jìn)一步明確。

總之，本研究證實(shí)SCAD患者循環(huán)中UCP2水平越高冠狀動(dòng)脈病變程度越重，且其預(yù)測SCAD的能力與傳統(tǒng)氧化應(yīng)激指標(biāo)UA無明顯差異。值得提出的是，循環(huán)中UCP2作為一種快速、簡便、經(jīng)濟(jì)的檢測指標(biāo)，可望成為預(yù)測SCAD的新指標(biāo)。

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