血清可溶性ST2及主動脈脈壓與冠心病的相關性

謝鳴, 褚俊

安徽醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院心血管內科(安徽合肥 230001)

ST2是白細胞介素-1(IL-1)受體超家族成員，主要包括4個亞型：跨膜型ST2(ST2L)、可溶性ST2(sST2)、跨膜變異型ST2V和ST2LV。其中sST2可在多種組織中表達，主要包括心肌細胞、成纖維細胞和血管內皮細胞(如主動脈、冠狀動脈等)[1]。白細胞介素-33(IL-33)是IL-1家族成員，其在心臟的成纖維細胞、心肌細胞和冠狀動脈的平滑肌細胞中均有表達，可作為ST2的功能配體[1]。相關研究表明[2-3]，IL-33/ST2L信號通路在保護心血管方面有重要作用，當心臟受到機械性刺激時，可誘導表達sST2與IL-33結合，從而阻斷IL-33與ST2L結合，促進了心肌纖維化和心室重構，導致心功能障礙。因此，在急性冠脈綜合征(ACS)、心力衰竭(HF)及其他心血管疾病的發(fā)生發(fā)展及預后中，sST2作為一個新的心血管生物標記物發(fā)揮著舉足輕重的作用[4-5]。同時，sST2在血管慢性炎癥和動脈粥樣硬化中也有一定的作用，因此，sST2對于冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CHD)的危險分層也是人們研究的熱點。主動脈壓力表示主動脈處血流對血管壁的壓力，當動脈粥樣硬化程度增加時，血管壁彈性下降，順應性下降，導致主動脈收縮壓(SBP)升高，主動脈舒張壓(DBP)降低，主動脈脈壓(PP)增大[6-8]，因此PP可以反映主動脈的僵硬程度。本研究主要探究血清sST2與PP與CHD的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019年1—7月在安徽省立醫(yī)院因診斷考慮CHD行CAG的患者共164例納入研究。

納入標準：具有典型穩(wěn)定型心絞痛和不穩(wěn)定型心絞痛胸痛發(fā)作特點，存在CHD危險因素并經患者和家屬同意擬行CAG檢查的可疑CHD患者。

排除標準：(1)急性心肌梗死需行急診介入手術治療患者；(2)有陳舊性心肌梗死或既往行冠狀動脈支架植入術患者；(3)存在嚴重心功能不全患者：超聲心動圖提示左心室射血分數<50%、瓣膜功能中度及以上障礙或存在中到大量心包積液；(4)合并嚴重肝腎功能損害或嚴重電解質紊亂；(5)合并惡性腫瘤、呼吸系統疾病、內分泌系統疾病、血液系統疾病、風濕免疫系統疾病、感染性疾病等慢性疾病；(6)不能配合相關檢查的患者。

1.2 基本數據收集 統計患者的基本信息，主要包括患者性別、年齡、身高、體重、體質指數(BMI)、吸煙史(每天吸煙量≥1根，持續(xù)時間≥1年)、高血壓病史(既往或研究時服用降壓藥物控制血壓)、糖尿病史(既往或研究時服用藥物或注射胰島素控制血糖)，記錄患者的相關藥物服用情況。所有患者入院后于第2天早上(至少空腹8 h)于肘正中靜脈采集靜脈血并于檢驗科檢測血常規(guī)、生化、空腹血糖(Glu)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)等相關指標。所有患者入院后均經專業(yè)醫(yī)師行超聲心動圖檢查，記錄左室舒張末期內徑(LVED)、左心室射血分數(LVEF)、肺動脈壓力(PAP)等相關指標。

1.3 sST2的收集與檢測 所有患者入院后于第2天早晨(至少空腹8 h)于肘正中靜脈采集靜脈血5 mL，以3 000 r/min離心20 min，提取上清液于-20℃冰箱冷凍保存至檢測(保存過程中若有沉淀形成，再次離心)。檢測試劑采用武漢基因美科技有限公司人可溶性ST2(sST2)酶聯免疫分析(ELISA)試劑；檢測方法嚴格按照試劑盒說明書上操作步驟執(zhí)行。該試劑樣品線性回歸與預期濃度相關系數R值為0.92以上；批內與批間變異系數分別<9%和15%。檢測范圍在6～450 pg/mL。

1.4 主動脈壓力與冠狀動脈病變程度的測定 冠脈造影檢查及相關的支架置入治療均嚴格按照診療規(guī)則由心內科專業(yè)醫(yī)師進行操作，所有患者均于右側橈動脈處穿刺進行操作，在血管造影機的輔助下緩慢將導管送至主動脈根部，導管連接壓力轉換器獲取壓力波形圖，連續(xù)記錄3次連續(xù)波形的最高點和最低點分別記錄為主動脈的SBP和DBP并取其平均值，主動脈PP為SBP和DBP的差值。冠脈造影結果由兩位心內科專業(yè)醫(yī)師共同判斷，將冠狀動脈主要分為左主干、左前降支、左回旋支和右冠狀動脈，將血管狹窄程度≥50%定義為該血管存在病變(若血管主要分支狹窄程度≥50%也判斷為該血管狹窄)；根據冠脈造影結果分為無冠脈病變組和有冠脈病變組。

1.5 Gensini評分 根據冠脈造影結果對各患者冠脈病變程度進行Gensini評分計算。(1)血管狹窄程度積分：0～25%計1分，26%～50%計2分，51%～75%計4分，76%～90%計8分，91%～99%計16分，100%計32分；(2)各血管系數：左主干計5.0；左前降支近段計2.5，中段計1.5，遠段計1.0，第一對角支計1.0，第二對角支計0.5；左回旋支近段計2.5，遠段計1.0，第一鈍緣支計1.0，第二鈍緣支計0.5；右冠近段、中段、遠段和右后降支各計1.0。

2 結果

2.1 兩組患者臨床基礎資料比較 有冠脈病變組的男性比例、年齡和肌酐均高于無冠脈病變組，兩組比較差異有統計學意義(P<0.05)。兩組有無吸煙、高血壓病史、糖尿病病史及身高、體重等危險因素因素，比較差異無統計學意義(P>0.05); 兩組患者之間TC、TG、LDL-C、LVED、LVEF和術前是否應用相關治療藥物差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2 患者血清sST2濃度和血流動力學指標比較 兩組相比發(fā)現，有冠脈病變組Gensini評分、SBP、PP更高，差異有統計學意義(P<0.01)；但有冠脈病變組患者的DBP較無冠脈病變組低，差異有統計學意義(P<0.01)。并且有冠脈病變組患者的sST2較無冠脈病變組更高，差異有統計學意義(P<0.01)。見表1。

2.3 影響冠脈病變Gensini評分的危險因素 通過分析認為有冠脈病變組的所有指標均符合正態(tài)分布，因此，以Gensini評分為因變量，患者的年齡、身高、體重、SBP、DBP等指標為自變量進行Pearson相關分析，結果提示年齡、體重、LVED、SBP、PP和sST2與冠心病患者的Gensini評分有關(P<0.05)；對Gensini評分進行多重線性回歸分析發(fā)現，回歸模型具有統計學意義，F(6,88)=42.901,調整R2=0.728，LVED、PP與sST2為Gensini評分的影響因素(P<0.05)，多元回歸方程為Y(Gensini評分)=-157.693+1.204×LVED(mm)+0.756×PP(mmHg)+0.125×sST2(pg/mL)。見表2。

2.4 sST2與PP的相關關系 以sST2濃度為橫坐標，PP為縱坐標，得到二者之間相關關系的散點圖(圖1)；并運用Pearson分析方法進行相關分析，得到sST2與PP之間的相關系數r=0.703(P<0.01)。

3 討論

CHD是嚴重威脅人類生命健康的心血管疾病,對CHD的診斷及治療，雖然臨床上已經取得了一定的進展，但該病的患病率及病死率較高，仍然是眾多研究者關注的熱點。相關研究表明，傳統危險因素如吸煙、血脂異常、高血壓、糖尿病、肥胖等會加重動脈粥樣硬化的嚴重程度，上述實驗研究結果也表明冠脈有病變組的男性比例及年齡、肌酐較冠脈無病變組更高。

指標無冠脈病變組(n=69)有冠脈病變組(n=95)t/ 2值 P值性別[例(%)]10.719<0.001 男28(40.6)63(66.3) 女41(59.4)32(33.7)吸煙[例(%)]12(17.4)26(27.4)2.2350.135高血壓[例(%)]36(52.2) 58(61.1)1.2880.256糖尿病[例(%)]7(10.1) 11(11.6)0.0840.772年齡(歲)58.88±10.1662.55±9.57-2.3580.020身高(m)1.63±0.081.65±0.08 -1.1110.268體重(kg)66.28±10.8669.00±12.53-1.4260.156中性粒細胞(×109·L-1)3.95±1.313.70±1.071.3450.180淋巴細胞(×109·L-1)1.80±0.601.82±0.62-2.310.818血糖(mmol/L)5.24±1.18 5.11±1.220.7100.479肌酐(μmol/L)62.80±14.5367.82±16.090.4610.042TC(mmol/L)4.27±1.194.18±1.230.4650.643TG(mmol/L)1.62±0.981.80±1.29-0.9860.326LDL-C (mmol/L)2.44±1.002.50±0.96-0.3780.706LVED(mm)50.41±5.1251.00±4.85-0.7540.452LVEF(%)68.12±6.6966.83±5.591.3000.196抗血小板藥物[例(%)]23(33.3)37(38.9)0.5430.461ACEI/ARB[例(%)]9(13.0) 16(16.8)0.4460.504β受體拮抗劑[例(%)]10(14.5)12(12.6)0.1190.730CCB[例(%)]15(21.7)20(21.1)0.0110.916他汀類[例(%)]15(21.7)15(15.8)0.9470.331Gensini評分* 3(0,7.5)38(16,68)-10.134 <0.01 SBP(mmHg)124.80±8.66151.39±14.83-14.419 <0.01 DBP(mmHg)81.83±6.5278.03±7.873.272<0.01PP(mmHg)42.97±10.2366.99±14.14-12.622<0.01sST2(pg/mL)242.24±56.87511.16±164.82-14.740<0.01

注：*用M(P25,P75)表示

表2 冠脈有病變組患者Gensini評分的Pearson相關關系

血管的慢性炎癥反應在動脈粥樣硬化的形成及發(fā)展中起到至關重要的作用，sST2作為新的心血管疾病生物標記物其作用正在被人們發(fā)現。國外學者[9-10]研究發(fā)現，在高脂飲食的ApoE基因敲除小鼠動脈粥樣硬化發(fā)展模型中，IL-33可以誘導淋巴結細胞等產生Th2細胞因子和抗氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)特異性抗體，降低細胞內總膽固醇和酯化膽固醇的含量，減少小鼠主動脈竇巨噬細胞和T細胞的聚集，減少了泡沫細胞的積累，降低了動脈粥樣硬化斑塊的大??；而用sST2處理的小鼠的動脈粥樣硬化斑塊較IL-33處理組更大，這表明sST2在動脈粥樣硬化的形成中具有一定的作用。Martínez-Martínez等[11]也通過進行小鼠動物實驗發(fā)現ST2可在小鼠的主動脈中表達，促進血管平滑肌細胞產生細胞外基質，導致主動脈纖維化，炎癥的發(fā)生和平滑肌細胞肥大。該實驗將入選患者分為有冠脈病變組和無冠脈病變組，通過獨立樣本t檢驗發(fā)現冠脈有病變組的sST2濃度較高，同時采用Gensini評分綜合評價有冠脈病變組患者的冠脈病變的嚴重程度，結果相對可靠；分別通過Pearson分析和多重線性回歸分析發(fā)現sST2在CHD患者的病變嚴重程度的預測上有重要價值。CHD患者的sST2升高的原因包括：(1)隨著冠脈的慢性炎癥反應逐漸加重，血管壁被T細胞等炎癥細胞浸潤，誘導冠脈的內皮細胞分泌IL-33等，IL-33通過誘導Th1細胞向Th2細胞轉化，抑制巨噬細胞向泡沫細胞轉化從而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用[10-12]，而炎癥刺激內皮細胞等分泌的sST2作為誘導受體，競爭性地結合IL-33從而促進動脈粥樣硬化的進展；(2)隨著冠脈病變嚴重程度的增加，導致心肌細胞等發(fā)生一定程度的缺血，長期的慢性缺血缺氧導致心肌細胞等發(fā)生輕微的結構改變，而心臟的這些結構改變誘導心肌細胞和成纖維細胞等表達IL-33，與ST2L結合，拮抗心肌細胞肥大及心肌纖維化，減少缺血心肌的體積，sST2則與IL-33競爭性地結合促進心室重構，減少IL-33的心臟保護作用[13]。毛雅晶等[14]研究發(fā)現，急性心肌梗死患者sST2濃度隨著冠脈病變Gensini評分增高而逐漸升高，多支冠狀動脈病變組患者血漿sST2濃度顯著高于單支病變組。孫愛梅等[15]的研究也證實血清sST2水平有助于冠心病危險程度的分層及疾病活動性的預測。但也有相關研究表明，sST2與冠脈病變的嚴重程度無明顯關系[16]。對于上述的不同研究結果，可能是因為CHD患者的納入指標不同。因此，sST2對CHD患者冠脈病變程度的評估價值還有待進一步的實驗進行研究。

圖1 sST2與脈壓的Pearson相關關系散點圖

同時，該實驗還發(fā)現，隨著冠脈病變程度的增加，CHD患者的脈壓差也逐漸增加。PP對于預測心血管疾病的發(fā)生發(fā)展具有重要的臨床意義。趙海松[6]的實驗結果表明PP可作為預測CHD的危險因素，與冠脈病變的Gensini評分相關。許耀等[8]的實驗結果表明，PP不僅與CHD患者的病變程度相關，也是主要心血管事件(MACE)的危險因素。但是PP的測量為有創(chuàng)測量，因此臨床應用較為有限。隨著冠脈粥樣硬化程度的增加，sST2的變化是否與PP之間存在相關性呢？有相關研究分析了sST2對血流動力學的影響。Yin等[17]發(fā)現sST2可作為原發(fā)性高血壓的一項危險因素，并且對原發(fā)性高血壓可能有一定的預測價值；Kim等[18]也發(fā)現sST2與CHD患者的PP相關，即PP越高的患者sST2濃度也越高。

該實驗納入了新型心血管指標sST2和主動脈PP對冠心病的嚴重程度進行探究，具有一定的創(chuàng)新性。但是該實驗所納入的樣本量較少，且關于CHD患者的主動脈壓力的測量，可能存在一定的測量誤差，故為了明確sST2及PP在CHD發(fā)生發(fā)展中的作用，臨床上仍需要有大樣本的實驗更進一步的研究，為CHD患者的探索新的有效干預及治療方法。