強(qiáng)直性脊柱炎患者血清YKL-40，Galectin-3和ChT水平與疾病活動度及動脈粥樣硬化進(jìn)展的相關(guān)性研究

王 佩，米曉燕，白園園，周紅敏，岳曉琳

（河北省邯鄲市中心醫(yī)院西區(qū)免疫科，河北邯鄲 056001）

強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種慢性、進(jìn)展性、炎癥性疾病，主要累及中軸關(guān)節(jié)以及心臟和血管系統(tǒng)等非關(guān)節(jié)器官[1]，AS患者罹患動脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)明顯增加，而炎癥反應(yīng)是AS 活動增強(qiáng)，動脈粥樣硬化的主要原因[2]。甲殼質(zhì)酶蛋白40（chitin enzymes protein-40，YKL-40）是一種幾丁質(zhì)結(jié)合凝集素，在軟骨細(xì)胞、滑膜成纖維細(xì)胞、炎性細(xì)胞等表達(dá)豐富，現(xiàn)有研究顯示缺血性血管疾病患者血漿中YKL-40 水平明顯升高，其水平與病情程度和預(yù)后密切相關(guān)[3]。半乳糖凝集素3（Galectin-3）在組織炎癥、修復(fù)和纖維化中發(fā)揮作用，是心血管纖維化的新標(biāo)志物，參與動脈粥樣硬化斑塊形成及發(fā)展過程[4]。幾丁質(zhì)酶（chitotriosidase，ChT）是催化幾丁質(zhì)水解生成N-乙酰葡糖胺反應(yīng)的酶，在組織損傷、炎癥、組織修復(fù)和重塑反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[5]。有關(guān)YKL-40，Galectin-3，ChT 在AS 中作用的報(bào)道十分少見，其是否與AS 疾病活動有關(guān)，是否參與AS 動脈粥樣硬化進(jìn)程尚不清楚。鑒于此，本研究檢測了AS 活動期和非活動期患者血清YKL-40，Galectin-3，ChT 水平，探討其與疾病活動度和動脈粥樣硬化的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 研究對象 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《強(qiáng)直性脊柱炎診斷及治療指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②年齡＞18 周歲；③病程＞6 個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腰骶椎間盤突出，脊柱滑脫等其它脊柱病變；②風(fēng)濕、類風(fēng)濕、外周性關(guān)節(jié)炎；③既往骶髂關(guān)節(jié)創(chuàng)傷史；④骶髂關(guān)節(jié)腫瘤、感染等。資料概況：選擇2018年3月～2020年6月邯鄲市中心醫(yī)院收治的101 例AS 患者，根據(jù)Bath 強(qiáng)直性脊柱炎病情活動指數(shù)（Bath disease activity index of ankylosing spondylitis，BASDAI）評分[7]將其分為非活動期組（BASDAI 評分＜4 分）41 例和活動期組（BASDAI 評分≥4 分）60 例。非活動期組：男性33 例，女性8 例，年齡21～52歲，平均31.35±8.69 歲，病程0.8～13年，平均8.21±3.24年?；顒悠诮M：男性45 例，女性15 例，年齡23～51 歲，平均年齡31.54±8.22 歲，病程1～11年，平均8.47±3.16年。另選擇53 例同期于邯鄲市中心醫(yī)院門診體檢中心體檢的健康志愿者為對照組，男41 例，女12 例，年齡27～58 歲，平均32.06±8.77 歲。三組受試者均知情同意簽署同意書，年齡、性別比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），活動期組、非活動期組病程比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），本研究獲得我院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 儀器與試劑 意大利BIOBASE2000 全自動酶聯(lián)免疫分析儀,YKL-40 試劑盒購自北京科美東雅生物技術(shù)有限公司，Galectin-3 和ChT 試劑盒購自上海酶鏈生物技術(shù)公司。

1.3 方法

1.3.1 血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 檢測：所有患者均于入院24h 內(nèi)采集空腹靜脈血（對照組體檢當(dāng)日）3ml 注入干燥試管，待血液凝固后，取上層液置于TGL-15M 臺式微量高速冷凍離心機(jī)（湖南平凡科技有限公司）4℃ 3 000r/min 離心15min(離心半徑10cm)，取上層液-80℃保存待檢?？焖俳鈨鲅鍢悠罚瑧?yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 水平。

1.3.2 AS 疾病活動度評估 采用BASDAI 評分對患者過去一周脊柱痛、疲勞感、關(guān)節(jié)痛、肌腱附著點(diǎn)壓痛、晨僵持續(xù)時間、疼痛程度進(jìn)行評估，評分越高說明疾病活動程度越強(qiáng)。Bath 強(qiáng)直性脊柱炎功能指數(shù)（Bath functional index of ankylosing spondylitis，BASFI）[8]:采用視覺模擬評分法由患者對完成日常生活情況進(jìn)行評分，評分越高說明疾病活動程度越強(qiáng)。

1.3.3 頸動脈超聲檢查：所有患者入院24h 內(nèi)（對照組體檢當(dāng)日）進(jìn)行頸動脈超聲檢查，儀器：飛利浦HD7XE 彩色多普勒超聲波診斷儀，自帶11L-D線陣探頭頻率5～12 MHz?；颊咂脚P，頭后仰暴露頸部，依次掃查左右兩側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈和頸外動脈，采用“雙線征”法測量頸總動脈分叉處近端遠(yuǎn)側(cè)壁1～1.5cm 處頸動脈內(nèi)-中膜厚度（intimamedia thickness，IMT），如果存在斑塊取病變近端1～1.5cm 處測量。測量三次取平均值。

1.3.4 頸股脈搏波傳導(dǎo)速度（carotid-femoral pulse wave velocity，cfPWV）測量：所有患者入院24h 內(nèi)（對照組體檢當(dāng)日）進(jìn)行cfPWV 測量。儀器：全自動動脈硬化檢測儀（澳大利亞悉尼SphygmoCor 公司）。方法：患者空腹安靜狀態(tài)下，測量坐位右上臂血壓三次（每次間隔5min），取平均值輸入計(jì)算機(jī)，患者仰臥，測量右頸總動脈至股動脈搏動最明顯處體表距離（輸入計(jì)算機(jī)），并于該兩點(diǎn)放置壓力感受器，儀器自動記錄16 個cfPWV 值，去掉3 個最大值和最小值，取剩余10個cfPWV 平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 YKL-40，Galectin-3 和ChT 計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，三組間比較采用One-way 方差分析，組間兩兩對比采用LSD-t檢驗(yàn)。兩組間比較采用Student-t檢驗(yàn)。性別以n(%)表示，采用卡方檢驗(yàn)。此外，以Pearson 相關(guān)性或Spearman 秩相關(guān)性系數(shù)描述YKL-40，Galectin-3，ChT 與BASDAI 評分、BASFI 評分以及IMT，cfPWV 之間相關(guān)性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。以上數(shù)據(jù)分析采用美國IBM公司數(shù)據(jù)分析軟件SPSS 25.00進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 各組血清YKL-40，Galectin-3，ChT 水平比較見表1?；顒悠诮M血清YKL-40，Galectin-3，ChT水平高于非活動期組和對照組（t=6.135，13.787，10.753 和11.072，25.964，24.184，均P＜0.05），非活動期組血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 水平高于對照組（t=8.016，26.088，23.085，均P＜0.05）。

表1 各組血清YKL-40，Galectin-3，ChT 水平差異(x±s)

2.2 各組BASDAI 評分，BASFI 評分，IMT 和cfPWV 比較 見表2?；顒悠诮MBASDAI 評分，BASFI 評分高于非活動期組（t=13.311，15.236，均P＜0.05），活動期組IMT，cfPWV 高于非活動期組和對照組（t=6.243，68.401 和13.057，71.880，均P＜0.05），非活動期組IMT，cfPWV高于對照組（t值=8.126，12.154，均P＜0.05）。

表2 各組BASDAI 評分，BASFI 評分，IMT，cfPWV 差異(x±s)

2.3 血清YKL-40，Galectin-3和ChT水平與疾病活動度相關(guān)性分析 見圖1。Spearman 秩相關(guān)性分析顯示：AS 患者血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 水平與BASDAI 評分，BASFI 評分呈正相關(guān)（rs=0.541，0.437；0.423，0.426；0.513，0.406，均P＜0.001）。

圖1 血清YKL-40，Galectin-3，ChT 水平與BASDAI 評分，BASFI 評分相關(guān)性的散點(diǎn)圖（n=101）

2.4 血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 與動脈粥樣硬化進(jìn)展相關(guān)性分析 見圖2。Pearson 相關(guān)性分析顯示：AS 患者血清YKL-40，Galectin-3 和ChT 水平與IMT，cfPWV 呈正相關(guān)（r=0.501，0.414；0.524，0.509；0.433，0.469，均P＜0.001）。

圖2 血清YKL-40，Galectin-3，ChT 水平與IMT，cfPWV 相關(guān)性的散點(diǎn)圖（n=101）

3 討論

AS 是一種慢性風(fēng)濕性炎癥疾病，早期以背痛和晨起僵硬，伴發(fā)熱、乏力等癥狀為主，經(jīng)數(shù)月甚至數(shù)年發(fā)展后可出現(xiàn)持續(xù)性疼痛，脊柱由下而上出現(xiàn)強(qiáng)直和畸形。AS 患者存在明顯內(nèi)皮功能障礙，內(nèi)皮功能損傷與亞臨床動脈粥樣硬化和未來心血管事件密切相關(guān)，與正常人群比較，AS 患者動脈粥樣硬化、心血管疾病發(fā)病率和死亡率明顯升高[9]，動脈粥樣硬化是缺血性心血管疾病的主要病理基礎(chǔ)，炎性細(xì)胞在血管內(nèi)膜浸潤，導(dǎo)致內(nèi)膜增厚，內(nèi)皮細(xì)胞損傷，誘導(dǎo)斑塊形成，可加劇動脈粥樣硬化，增加AS 心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)[10]。

YKL-40 是肝素與幾丁質(zhì)結(jié)合而成的炎性糖蛋白，由炎癥組織中的局部炎癥細(xì)胞產(chǎn)生，參與血管平滑肌細(xì)胞黏附和遷移，血管損傷及修復(fù)過程。現(xiàn)有研究顯示心血管患者YKL-40 水平升高，YKL-40水平與心血管疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后相關(guān)[11]，其水平與急性腦梗死的發(fā)生率呈正相關(guān)[12]。YKL-40 與AS 關(guān)系的報(bào)道十分少見，本研究結(jié)果顯示AS 患者不論在活動期還是非活動期，血清YKL-40 水平均高于對照組，YKL-40 水平與AS 疾病活動度有關(guān)，說明AS 活躍期可促使YKL-40 合成，擴(kuò)大機(jī)體炎性反應(yīng)。本研究發(fā)現(xiàn)YKL-40 同樣參與了AS 動脈粥樣硬化進(jìn)展過程，YKL-40 水平與IMT，cfPWV呈正相關(guān)，?CIBORSKI 等[13]也認(rèn)為YKL-40 是動脈粥樣硬化潛在的生物標(biāo)志物，與動脈粥樣硬化程度密切相關(guān)。YKL-40 參與AS 患者動脈粥樣硬化的機(jī)制為：AS 患者炎癥反應(yīng)下YKL-40 合成增多，高水平Y(jié)KL-40 可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞攝取氧化低密度脂蛋白并轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞，繼而促使動脈粥樣硬化斑塊形成[14]。其次，YKL-40 通過促進(jìn)血管平滑肌增生遷移誘導(dǎo)動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管形成，加劇斑塊不穩(wěn)定性和斑塊破裂。第三，YKL-40 還可誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-9 表達(dá)降解細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)，誘導(dǎo)其脫落[15]。

Galectin-3 是半乳糖凝集素家族中的一員，在心臟、大腦、血管中有廣泛的分布，可調(diào)節(jié)細(xì)胞生長增殖分化，細(xì)胞與基質(zhì)間相互作用、維持體內(nèi)平衡，創(chuàng)傷愈合等廣泛生物學(xué)作用[16-17]。Galectin-3通過促進(jìn)NLRP3 炎癥小體激活調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，促使纖維形成，參與血管疾病發(fā)病機(jī)制，是心臟重建和纖維化的生物標(biāo)志物，被認(rèn)為與急性冠脈綜合征患者全因死亡、心血管事件和心力衰竭發(fā)生獨(dú)立相關(guān)[18]。本研究發(fā)現(xiàn)Galectin-3同樣參與AS發(fā)病過程，Galectin-3 與AS 疾病活動度和動脈粥樣硬化進(jìn)展有關(guān)，說明Galectin-3 水平升高可促使AS 活動性增強(qiáng)，加速動脈粥樣硬化過程。OYENUGA 等人[19]發(fā)現(xiàn)Galectin-3 水平越高，IMT 值越高。Galectin-3 參與AS 動脈粥樣硬化過程的機(jī)制可能為：Galectin-3 是新型血管炎癥因子，動脈粥樣硬化斑塊活化巨噬細(xì)胞分泌大量Galectin-3，Galectin-3 促使巨噬細(xì)胞釋放腫瘤壞死因子α，白細(xì)胞介素6 等大量炎癥因子，擴(kuò)大血管炎性反應(yīng)，促進(jìn)冠狀動脈泡沫細(xì)胞增生，加速動脈粥樣硬化病變過程[20]。其次，Galectin-3通過激活血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體1/活性氧/p38/核轉(zhuǎn)錄因子-κB 信號傳導(dǎo)途徑，促使氧化低密度脂蛋白產(chǎn)生，誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化，促使平滑肌細(xì)胞增生、轉(zhuǎn)移、加速動脈粥樣硬化病變[21]。

ChT 是廣泛存在于自然界的一種含氮多糖類生物性的高分子糖蛋白，由巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、滑膜細(xì)胞等多種細(xì)胞合成和分泌，參與炎癥反應(yīng)，組織損傷修復(fù)、氧化損傷、細(xì)胞凋亡、Th1/Th2 平衡、M2 巨噬細(xì)胞分化、轉(zhuǎn)化生長因子β1 精化、樹突細(xì)胞聚集和激活，ChT 水平升高被認(rèn)為是巨噬細(xì)胞活化的標(biāo)志[22]。慢性阻塞性肺疾病患者肺泡灌洗液中ChT 水平顯著升高，參與氣道嗜酸性粒細(xì)胞的炎癥反應(yīng)過程[23-24]。本研究發(fā)現(xiàn)AS 患者ChT 水平升高，且與非活動期AS 患者相比，活動期AS 患者血清ChT 水平更高，ChT 水平與BASDAI 評分，BASFI 評分呈正相關(guān)，說明炎性反應(yīng)刺激下巨噬細(xì)胞活化合成ChT 增多，AS 活動期患者炎癥反應(yīng)擴(kuò)大，ChT 合成增加。ChT 是否參與AS 動脈粥樣硬化過程尚不清楚，本研究結(jié)果表明ChT 水平與AS患者IMT，cfPWV 呈正相關(guān)，JUNG 等人[25]實(shí)驗(yàn)顯示動脈粥樣硬化動物模型ChT 表達(dá)增加，高表達(dá)ChT 可介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥和血管平滑肌細(xì)胞激活，加劇動脈粥樣硬化。DI ROSA 等人[26]發(fā)現(xiàn)ChT 參與糖尿病動脈粥樣硬化性并發(fā)癥發(fā)病機(jī)制。推測機(jī)制為ChT 可能通過調(diào)控巨噬細(xì)胞活化，CD4+T 細(xì)胞向Th2 分化，增加局部炎癥反應(yīng)，加快動脈粥樣硬化進(jìn)程。

綜上所述，AS 患者血清YKL-40，Galectin-3和ChT 水平均升高，YKL-40，Galectin-3，ChT 升高可促使AS 活動度增加，加速動脈粥樣硬化進(jìn)程。YKL-40，Galectin-3 和ChT 可作為AS 病情評估的指標(biāo)以及治療的潛在靶點(diǎn)。本研究不足之處在于未動態(tài)觀察YKL-40，Galectin-3 和ChT 水平變化，其與AS 臨床治療療效以及預(yù)后的關(guān)系尚不清楚，望在以后研究中開展。