γ-谷胺酰轉(zhuǎn)移酶及血清膽紅素與冠心病的相關(guān)性分析

劉永斌，李今朝

冠心病(coronary artery disease，CAD)是動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致器官病變的常見類型，也是嚴(yán)重危害人類健康的常見病[1]。目前，動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制尚未闡明。許多研究證實(shí)，氧化應(yīng)激和氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)所引起的DNA損傷可促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展[2-3]。γ-谷胺酰轉(zhuǎn)移酶(GGT)是谷胱甘肽(GSH)代謝的一種催化酶，主要存在于細(xì)胞膜和微粒體上，腎臟、肝臟和胰腺含量豐富，且血清GGT主要來(lái)自肝膽系統(tǒng)，通常作為肝膽疾病及酗酒的檢測(cè)指標(biāo)[4]。血清GGT與心血管疾病、糖尿病和代謝綜合征存在關(guān)系，是冠心病發(fā)病率和心血管相關(guān)死亡率的一個(gè)預(yù)測(cè)因素[5]。膽紅素是血液循環(huán)中衰老紅細(xì)胞在肝、脾及骨髓單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中分解和破壞的產(chǎn)物。膽紅素是一種有效的抗氧化劑，Schwertner等[6]研究顯示，冠心病與血清膽紅素濃度呈負(fù)相關(guān)，并提出血清低膽紅素濃度可能是冠心病發(fā)病的一項(xiàng)新危險(xiǎn)因素。Gensini積分是根據(jù)冠狀動(dòng)脈狹窄嚴(yán)重程度、灌注區(qū)域的范圍來(lái)評(píng)估冠心病嚴(yán)重程度的指標(biāo)[7]。本研究通過(guò)Gensini評(píng)分評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變的嚴(yán)重程度，分析GGT及血清膽紅素與冠心病嚴(yán)重程度的相關(guān)性，進(jìn)一步明確二者在冠心病發(fā)生發(fā)展中的差異及可能存在的相互作用。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 根據(jù)美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)指南，冠心病定義為至少1支主冠狀動(dòng)脈管腔直徑縮小≥50%。選取2019年1月—2019年9月于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院并行冠狀動(dòng)脈造影確診為冠心病的病人133例為冠心病組，再根據(jù)Gensini評(píng)分進(jìn)一步分為輕度病變組及重度病變組。另選取同期于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影檢查確診為非冠心病的病人55例作為對(duì)照組。排除標(biāo)準(zhǔn)：肝膽系統(tǒng)疾病；肝酶升高超過(guò)臨床參考值[丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)>80 U/L，GGT>80 U/L]2倍及以上；各種感染性疾??；3個(gè)月內(nèi)有外科手術(shù)和嚴(yán)重創(chuàng)傷史；造血系統(tǒng)疾病和嚴(yán)重貧血；惡性腫瘤；自身免疫性疾病或正在應(yīng)用免疫抑制劑治療者；陳舊性心肌梗死；既往行冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)或冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)者；心肌病或失代償性心力衰竭；近2周內(nèi)使用抗感染藥物者；腎功能嚴(yán)重障礙者；腦血管疾病者；依從性差者；酗酒者等。本研究經(jīng)錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，病人均簽署知情同意書。

1.2 冠狀動(dòng)脈造影檢查與Gensini積分 入選病人具有冠狀動(dòng)脈造影指證且無(wú)禁忌證，由經(jīng)驗(yàn)豐富的介入醫(yī)師行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)，根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) 推薦的美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)血管分段標(biāo)準(zhǔn)將冠狀動(dòng)脈分為15段，并根據(jù)Gensini評(píng)分準(zhǔn)則確定冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度。①根據(jù)狹窄程度確定基本評(píng)分，狹窄程度 0～25%計(jì)1分，26%～50%計(jì)2分，51%～75%計(jì)4分，76%～90%計(jì)8分，91%～99%計(jì)16分，100%計(jì)32分；②根據(jù)病變部位確定評(píng)分系數(shù)，左冠狀動(dòng)脈主干×5.0；前降支近段×2.5，中段×1.5，心尖支及第一對(duì)角支均×1.0，第二對(duì)角支×0.5；回旋支近段×2.5，鈍緣支、回旋支遠(yuǎn)段及后降支均×1.0，后側(cè)支×0.5。右冠狀動(dòng)脈近段、中段、遠(yuǎn)段均為×1.0，后降支×1.0。以每1條冠狀動(dòng)脈的評(píng)分乘以該病變部位系數(shù)即為該病變的積分。病人如有多處血管病變，則各病變的評(píng)分總和即為該病人冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度的總積分。

1.3 分組 根據(jù)是否有至少1支主冠狀動(dòng)脈管腔直徑縮小≥50%分為冠心病組與對(duì)照組。并進(jìn)一步將冠心病組按照所得Gensini評(píng)分分為兩組，即所有冠心病病人Gensini評(píng)分由小到大排列后第50%的數(shù)字為切點(diǎn)，數(shù)值位于50%之前的病人定義為輕度病變組，數(shù)值位于50%及之后的病人定義為重度病變組。輕度病變組60例，Gensini評(píng)分8.5～39.0分；重度病變組73例，Gensini評(píng)分>39.0分。

1.4 實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo) 所有入選病人入院禁食禁水12 h后于次日晨空腹采集靜脈血8 mL，離心后取血清，采用全自動(dòng)生化分析儀當(dāng)天檢測(cè)血清GGT、血清總膽紅素(TBIL)、直接膽紅素(DBIL)、間接膽紅素(IBIL)等生化指標(biāo)。

2 結(jié) 果

2.1 對(duì)照組與冠心病組血清GGT、膽紅素比較 冠心病組和對(duì)照組TBIL、DBIL、IBIL、GGT比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。詳見表1。

表1 對(duì)照組與冠心病組血清GGT、膽紅素比較[M(P25，P75)]

2.2 冠心病不同病變程度組間血清GGT、膽紅素比較 輕度病變組與重度病變組TBIL、DBIL、IBIL、GGT比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，重度病變組TBIL、DBIL、IBIL低于輕度病變組，重度病變組GGT高于輕度病變組。詳見表2。

表2 輕度病變組與重度病變組血清GGT、血清膽紅素比較[M(P25，P75)]

2.3 相關(guān)性分析 結(jié)果顯示TBIL、DBIL、IBIL與Gensini評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r值分別為-0.402、-0.387、-0.411，P均<0.05)，GGT與Gensini評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.453，P<0.001)。

2.4 冠心病危險(xiǎn)因素分析 將是否為冠心病作為因變量(否=0，是=1)，TBIL和GGT為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，GGT[OR=1.216，95%CI(1.127，1.312)，P<0.001]是冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，TBIL[OR=0.719，95%CI(0.638，0.811)，P<0.001]是冠心病的獨(dú)立保護(hù)因素。詳見表3。

表3 冠心病影響因素的Logistic回歸分析

2.5 TBIL和GGT診斷冠心病的效能 ROC曲線顯示TBIL診斷冠心病的曲線下面積為0.771[95%CI(0.690，0.853)]。當(dāng)TBIL診斷臨界值取14.05 μmol/L時(shí)，其診斷效能最高，敏感度為83.46%，特異性為61.82%。TBIL<14.05 μmol/L可作為診斷冠心病的界定指標(biāo)。GGT診斷冠心病的曲線下面積為0.811[95%CI(0.747，0.874)]。當(dāng)GGT診斷臨界值取21.5 U/L時(shí)，其診斷效能最高，敏感度為68.42%，特異性為89.09%。GGT>21.5 U/L可作為診斷冠心病的界值。詳見圖1。

圖1 TBIL和GGT診斷冠心病的ROC曲線

3 討 論

盡管血清GGT及膽紅素水平與動(dòng)脈粥樣硬化之間的確切關(guān)系尚未完全闡明，但慢性炎癥、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)代謝異?？赡軈⑴c了整個(gè)過(guò)程。GSH是人體重要的酶性抗氧化劑，其生理作用是通過(guò)將三肽谷氨酰胺鍵裂解為半胱氨酸和其他硫醇化合物來(lái)啟動(dòng)細(xì)胞外GSH的水解。該反應(yīng)中產(chǎn)生的化合物通過(guò)將Fe3+還原為具有氧化還原活性的Fe2+來(lái)促進(jìn)低密度脂蛋白氧化[8]。Paolicchi等[9]研究顯示，冠狀動(dòng)脈斑塊內(nèi)定位到GGT的存在，為GGT直接參與斑塊內(nèi)低密度脂蛋白氧化以及動(dòng)脈粥樣硬化形成和冠狀動(dòng)脈疾病進(jìn)展假說(shuō)提供了病理學(xué)基礎(chǔ)。Emdin等[5]發(fā)現(xiàn)，血清GGT可部分吸附在低密度脂蛋白上，低密度脂蛋白可攜帶GGT進(jìn)入粥樣硬化活性斑塊內(nèi)。Jiang等[10]研究認(rèn)為GGT在纖維帽的形成、病變細(xì)胞元件的凋亡、斑塊的侵蝕和破裂、血小板聚集增強(qiáng)和血栓形成等過(guò)程中起著核心作用。

Nakagami等[8]通過(guò)一組豚鼠過(guò)敏實(shí)驗(yàn)研究提出一種假設(shè)：膽色素可以通過(guò)多種機(jī)制，包括抗氧化和抗補(bǔ)體作用，作為內(nèi)源性組織保護(hù)因子。Wu等[11]進(jìn)行的一項(xiàng)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在37 ℃時(shí)，結(jié)合膽紅素和非結(jié)合膽紅素均可通過(guò)偶氮引發(fā)劑(AAPH)在體外抑制人產(chǎn)生的氧自由基對(duì)低密度脂蛋白氧化。Kang等[12]在一項(xiàng)前瞻性研究中對(duì)2 862名無(wú)心血管疾病的男性進(jìn)行了冠狀動(dòng)脈CT血管造影(CTA)檢查，發(fā)現(xiàn)血清膽紅素水平與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化和鈣化斑塊呈劑量依賴性負(fù)相關(guān)，提示血清膽紅素可作為冠心病的保護(hù)性生物標(biāo)志物。因此，膽紅素具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。Jangi等[13]研究表明，膽紅素具有免疫調(diào)節(jié)功能，可抑制細(xì)胞因子白介素2、干擾素、腫瘤壞死因子α釋放，還可以通過(guò)攔截補(bǔ)體C3、免疫球蛋白G復(fù)合物等補(bǔ)體蛋白發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。

膽紅素在抗動(dòng)脈粥樣硬化作用之外，對(duì)心臟亦有保護(hù)作用。Erdogan等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在相對(duì)正常范圍內(nèi)較高的膽紅素水平與慢性完全閉塞(CTO)病人冠狀動(dòng)脈側(cè)支生長(zhǎng)良好相關(guān)。膽紅素可能是不同冠心病病人冠狀動(dòng)脈側(cè)支血管發(fā)育差異的原因之一，膽紅素抗炎和抗氧化特性可能介導(dǎo)了這一作用。結(jié)合膽紅素延長(zhǎng)了人心室肌細(xì)胞的存活，使其能夠抵抗原位生成的氧自由基，并提示這種形式的膽色素是抗氧自由基損傷的有效循環(huán)細(xì)胞保護(hù)劑[8]。

有研究表明，膽紅素與GSH在細(xì)胞生理保護(hù)方面起著重要的作用。膽紅素氧化還原循環(huán)與GSH循環(huán)(GGT作為該循環(huán)的關(guān)鍵酶)有異同之處[15-16]：①兩者都是協(xié)同應(yīng)激反應(yīng)的一部分，包括熱休克蛋白，當(dāng)細(xì)胞受到廣泛的毒性損傷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱休克蛋白，當(dāng)任何一個(gè)系統(tǒng)被破壞，會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加，細(xì)胞死亡。②酶的調(diào)節(jié)模式區(qū)分了這兩個(gè)系統(tǒng)，GSH的回收利用包括過(guò)氧化物酶和還原酶，以及合成抗氧化劑的不同酶。相比之下，膽綠素直接被氧化成膽紅素，而不需要明顯的過(guò)氧化物酶，盡管不能完全排除這種過(guò)氧化物酶的存在。③膽紅素和GSH為不同類型的細(xì)胞內(nèi)分子提供生理上的抗氧化活性，膽紅素具有很強(qiáng)的親脂性，與細(xì)胞膜密切相關(guān)，可防止脂質(zhì)過(guò)氧化，保護(hù)膜蛋白；GSH具有較高的水溶性，保護(hù)細(xì)胞質(zhì)成分。

血清GGT及膽紅素與冠心病的這種相關(guān)性可能具有重要的臨床價(jià)值。然而，仍有以下問題需要進(jìn)一步探索：①血清GGT及膽紅素濃度具體控制在一個(gè)什么范圍安全有效尚無(wú)定論；②如何有效降低GGT水平，提高血清膽紅素水平也是一個(gè)值得研究的問題；③既然研究表明GGT是氧化指標(biāo)，血清膽紅素是抗氧化指標(biāo)，那么是否可以認(rèn)為血清膽紅素與GGT的比值可以作為機(jī)體抗氧化能力高低的指標(biāo)，這一指標(biāo)是否可以應(yīng)用到臨床以觀測(cè)病人氧化應(yīng)激水平呢？希望未來(lái)科研設(shè)計(jì)包括更多的分子機(jī)制研究，以進(jìn)一步分析心血管疾病的本質(zhì)，探索新的預(yù)防和治療策略。