YKL-40與hs-CRP在動脈粥樣硬化發生發展中關系的初探

[摘要] 目的 探討血清甲殼質酶蛋白40（YKL-40）在冠狀動脈粥樣硬化發生發展中的價值以及YKL-40水平和hs-CRP與疾病的相關性。方法 用酶聯免疫吸附法（ELISA）測定18例冠脈造影至少一支冠脈血管及其主要分支狹窄≥50％和25例健康狀況良好、未發現心臟相關疾病者血清中的YKL-40水平。比較血清YKL-40在兩組間的差異，用Pearson相關性分析檢查實驗組YKL-40水平與hs-CRP的相關性。結果 狹窄≥50％組患者血清YKL-40水平（161.75±27.23）μg/L[（80.01～547.12）μg/L]，顯著高于健康組（95.98±20.12）μg/L[（54.32～199.13）μg/L]，差異具有統計學意義（P=0.001），實驗組YKL-40水平與hs-CRP之間有相關性，而健康組之間沒有相關性。結論 血清YKL-40水平檢測在冠狀動脈粥樣硬化的診斷方面有較高的臨床價值。

[關鍵詞] 血清甲殼質酶蛋白40；冠狀動脈粥樣硬化；超敏C反應蛋白

[中圖分類號] R543.5[文獻標識碼] B[文章編號] 1673-9701（2011）19-44-03

動脈粥樣硬化在我國是嚴重危害公眾健康的常見病和多發病，近年發病率呈逐年增長趨勢，是一種血管內皮損傷后的慢性炎癥增生性疾病，多發生在大中動脈，其發生是一個復雜的、受多種致病因素影響的病理生理過程。大量研究證實[1，2]，炎癥反應通過炎癥介質來調控內皮細胞、平滑肌細胞和炎性細胞的增殖，從而推動粥樣斑塊病變的程度和斑塊結構的改變，因此它貫穿了從脂質堆積到斑塊進展及血栓形成的整個過程，可見炎癥在動脈粥樣硬化的發生、發展及導致并發癥中起著非常重要作用。

1985年Vlaicu等[3]第一次證實了人主動脈粥樣硬化斑塊中存在超敏C反應蛋白，Torzewski等[4]發現在人類冠狀動脈粥樣硬化斑塊早期病變中有大量CRP沉積存在，在新生內膜近中膜處最為明顯，并且泡沫細胞中也存在著CRP陽性染色。在心肌梗死患者、糖尿病患者和高血壓患者體內都存在著CRP基礎水平的升高，并且CRP的升高程度與發生急性心血管事件的危險度具有相關性，當CRP每升高一個標準差時，非致死性心肌梗死和心源性猝死的危險性就會升高45％，所以炎性因子CRP已經被廣泛認為是冠心病危險程度的標志之一[5]。

YKL-40 屬于哺乳動物甲殼酶樣蛋白家族成員之一，但不具有甲殼酶活性，最早是在一項尋找新的骨蛋白的研究中發現的。人體內多種細胞，包括免疫細胞、動脈血管內皮細胞和動脈血管平滑肌細胞等都能分泌YKL-40，研究[6]表明YKL-40能夠由粥樣硬化斑塊中充滿脂質的巨噬細胞大量分泌，特別是滲透到病灶深層的巨噬細胞，由此可以推測血漿YKL-40參與了非心血管性炎癥疾病的基質重構和新生血管的形成，其水平的高低可能和動脈粥樣硬化血管壁中充滿脂質的巨噬細胞活性有關，YKL-40可能參與了動脈粥樣硬化的形成，然而其中的具體關系尚不清楚。本研究根據病變狹窄的范圍和程度，初步探討冠心病患者血漿YKL-40水平與病情嚴重程度及冠脈病變狹窄的范圍和程度的關系，分析YKL-40作為一種新的炎癥因子探求其水平檢測對評估冠心病患者病情和預后的臨床意義。

1資料與方法

1.1一般資料

選取的血液標本來源于焦作市礦務局中央醫院2009年3月～2010年6月期間住院病例。狹窄≥50％組患者18例，年齡37～79歲，平均62.3歲；男11例，女7例；有完整的臨床資料。健康患者選自焦作市礦務局中央醫院門診體檢者25例，年齡35～78歲，平均60.2歲；男14例，女11例。健康者和動脈粥樣硬化患者均否認具有近期服藥史、肝病史、哮喘病史及關節炎病史。

1.2方法

所有患者均行冠脈造影（coronary angiography，CAG），由兩名有經驗的心臟血管造影醫生根據CAG結果采用Gensini評分評估冠脈病變狹窄程度（見圖1）。分組抽取患者靜脈血3～5mL，保存于非抗凝管內。常溫下血液凝固至少30min，不超過3h（不加抗凝劑），3000r/min，離心10min，分離血清，-20℃儲藏直至使用。所有血清標本均避免溶血和反復凍融。采用YKL-40 ELA試劑盒（上海藍基生物科技有限公司）測定血清中YKL-40濃度。根據說明書向酶標包被微孔中準確加入50μL稀釋5倍的標準品或樣品，37℃溫育30min，加入酶標試劑50μL，37℃溫育30min，若標本中有抗原即與抗體結合，未結合的酶標試劑則被洗去；加入顯色劑，37℃避光顯色10min，加入終止液后，在450nm測其吸光度，根據標準品濃度與吸光度之間關系繪制標準曲線，算出回歸方程，然后根據所測血清標本的吸光度求出其中的YKL-40濃度。所有患者均于入院后次日清晨抽取空腹8h以上靜脈血送檢驗科，采用全自動生化分析儀檢測hs-CRP。

1.3統計學處理

數據統計處理中計量資料以均數±標準差表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。相關性檢驗采用Pearson相關分析。

2結果

2.1兩組血清YKL-40的比較

狹窄≥50％組患者血清YKL-40水平（161.75±27.23）μg/L[（80.01～547.12）μg/L]，顯著高于健康組（95.98±20.12）μg/L[（54.32～199.13）μg/L]，差異具有統計學意義（P=0.001）。見表1。

2.2YKL-40與hs-CRP水平相關性分析

Pearson相關性分析顯示，動脈粥樣硬化組YKL-40與hs-CRP水平的相關系數r=0.639，P=0.004，見圖2；而對照組之間沒有相關性，相關系數r=0.106，P=0.613，見圖3。

3討論

動脈粥樣硬化是一種血管內皮損傷后的慢性炎癥增生性疾病，多發生在大中動脈。其發生是一個復雜的、受多種致病因素影響的病理生理過程，多種高危因素如感染、低密度脂蛋白、高血壓等導致血管內皮缺血、缺氧和氧化應激，進而造成內皮功能降低。內皮細胞上黏附分子的表達是動脈粥樣硬化病變早期。黏附分子如單核細胞化學趨化蛋白，誘導炎癥細胞吸附在內皮組織上，隨后遷移至內膜下間隙并且啟動了其局部的炎癥反應。巨噬細胞在其集落刺激因子的作用下，大量表達清道夫受體，同時不斷吞噬進入內膜發生氧化的低密度脂蛋白，從而形成單核細胞源性泡沫細胞[7]，開始脂質堆積，T淋巴細胞釋放γ-干擾素和淋巴細胞毒素，各種細胞因子刺激基質金屬蛋白酶（MMPs）分泌，如MMP-2、MMP-9等，同時刺激血管內皮細胞、巨噬細胞和平滑肌細胞的增殖[8]。隨著炎癥的進展，活化的粒細胞還能釋放肽類生長因子，促進平滑肌細胞的增殖，這樣就使得粥樣斑塊進入纖維化期。所有這些細胞生成的介質促進了纖維化、血管平滑肌細胞的增殖和細胞外基質的生成。另外，活化的巨噬細胞還能釋放出多種蛋白水解酶，從而使得細胞外基質被降解及斑塊表面纖維帽變薄，斑塊結構改變，隨著脂質核心的逐漸增長和纖維帽的不斷銷蝕，最終導致斑塊破裂。另外巨噬細胞還可以釋放組織因子，成為斑塊破裂后血栓形成的始動因素[9]。

近年來發現了一種新的血清炎癥標志物YKL-40，它在生理狀態和病理狀態下都有表達，在細胞外基質的降解、炎癥發展和重構中也發揮著非常重要的作用[10]， 但是確切的生物功能至今還不是十分清楚；另外在有炎癥一同存在的情況下，YKL-40也是滑液細胞、軟骨細胞和纖維母細胞的增殖因子，它主要在正常的中幼粒細胞、晚幼粒細胞中合成，合成的YKL-40儲存在成熟中性粒細胞的細胞顆粒中，然后中性粒細胞損壞和活化時能通過胞吐方式將其釋放出來。YKL-40是在巨噬細胞活化晚期分泌的，被認為是一種炎癥蛋白[11]。本次研究主要是通過檢測冠狀動脈粥樣硬化患者和健康者血清YKL-40水平，探討YKL-40與冠脈病變狹窄的范圍和程度的關系。

人類軟骨糖蛋白-39（YKL-40），又稱MMP-2，屬于MMPs家族，該家族為鋅依賴性內肽酶，能降解細胞基質，目前發現的已有20多種。YKL-40（MMP-2）與MMP-9同為明膠酶，主要降解Ⅳ型膠原和層粘連蛋白，YKL-40基因位于染色體（1q32.1），Durpuis等[12]可以影響炎癥指標的水平并且在心血管疾病的發生發展中發揮作用的染色體位于一號染色體上。大量研究表明動脈粥樣硬化相關疾病的發生發展與慢性亞臨床炎癥有著重要的相關關系：動脈粥樣硬化以血管平滑肌細胞、內皮的異常功能改變和細胞外基質重構為特征。YKL-40——一個新的炎癥因子，已有研究表明它在炎癥環境中能夠促進血管平滑肌細胞從內膜到中膜的遷移增殖、促進細胞黏附和增殖、啟動細胞抗凋亡機制以及促進細胞外基質重構等。一個有關動脈粥樣硬化生化指標的體外研究[13]，采用蛋白組學方法發現，在使用氧化型低密度脂蛋白處理后，在巨噬細胞的上清液中YKL-40水平有較高的表達，從而形成 “泡沫細胞”，提示YKL-40在動脈粥樣硬化的斑塊生成過程中發揮著促進單核細胞分化成充滿脂質的巨噬細胞的作用，因此可以說YKL-40是炎癥組織局部巨噬細胞激活的特異性血清學指標。Boot等[14]采用原位雜交技術研究了人股動脈壁動脈粥樣硬化斑塊的YKL-40基因表達，這個研究發現大量不同亞群的巨噬細胞均表達較多的YKL-40，特別是滲透到病灶深層的巨噬細胞，而且動脈粥樣硬化早期病變中的巨噬細胞分泌了最多的YKL-40。由此推測YKL-40可能與動脈粥樣硬化斑塊的發生與發展有密切的關系，并且與粥樣斑塊形成、內皮功能不全和斑塊的不穩定性有相關性。另外YKL-40也可以使得血管內皮細胞發生形態學上的變化，例如促進血管形成分支小管，研究提示YKL-40可以通過促進血管平滑肌細胞的遷移增殖和重構從而促進血管生成[15]。Register等[16]探討YKL-40水平與飲食誘導的短尾猴動脈粥樣硬化的關系發現，冠脈粥樣硬化的范圍大小與血清YKL-40水平高低明顯相關。然而，YKL-40在動脈粥樣硬化中的確切作用機制尚未完全闡明。

本研究發現，動脈粥樣硬化患者血清中YKL-40水平顯著高于正常對照組，提示YKL-40可作為動脈粥樣硬化診斷的參考。Pearson相關性分析顯示動脈粥樣硬化組YKL-40與hs-CRP水平成正相關，而對照組之間沒有相關性，冠心病患者血漿YKL-40水平與常用炎癥指標hs-CRP水平獨立正相關。YKL-40作為診斷動脈粥樣硬化新的血清學標志物具有一定的臨床價值。

YKL-40除能表示炎癥程度外，還能夠評估冠脈疾病的嚴重程度和斑塊不穩定性，當然這需要更多多中心、大樣本的研究。YKL-40有望成為冠心病等動脈粥樣硬化疾病的新的監測指標，今后的研究方向可以探討YKL-40在心肌損傷、新生血管形成、動脈粥樣硬化斑塊中的具體作用機制及其作為冠脈疾病的發生風險與預后和預測因子的可行性，探討其在急性心肌梗死、冠脈綜合征等冠脈疾病臨床應用中的價值。

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（收稿日期：2011-03-10）

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