急性冠狀動脈綜合征與血漿基質金屬蛋白酶1、3及組織型基質金屬蛋白酶抑制物2關系的臨床研究*

唐其東，吳平生，李瑜輝，侯玉清，謝佳佳，余天浩，陳武奇

急性冠狀動脈綜合征(ACS)是冠狀動脈(冠脈)粥樣硬化斑塊不穩定、破裂和血栓形成為病理生理機制的一組臨床綜合征，表現為不穩定型心絞痛、急性心肌梗死甚至猝死。冠脈粥樣硬化斑塊大小并不是導致ACS最主要因素，不穩定斑塊為ACS發生的病理基礎，多因素包括細胞外基質、炎癥反應、內皮受損、斑塊纖維帽厚薄及脂質核大小等決定了冠脈粥樣硬化斑塊的不穩定性［1］。研究發現，人冠脈粥樣硬化斑塊中基質金屬蛋白酶(MMP)1、3及其組織型基質金屬蛋白酶抑制物(TIMP)2活性明顯升高，升高的MMP水解細胞外基質，降解冠脈粥樣硬化斑塊纖維帽中的膠原蛋白，導致纖維帽變薄，引起冠脈粥樣硬化斑塊不穩定甚至破裂，而TIMP2可以明顯抑制MMP活性，阻滯冠脈粥樣硬化斑塊進展，對冠脈粥樣硬化斑塊具有穩定和保護作用［2-6］，提示MMP和TIMP水平及其間的平衡對冠脈粥樣硬化斑塊的不穩定性具有調節作用。對于冠脈造影明確的冠心病患者，MMP1、MMP3、TIMP2水平及其與ACS關系，鮮有報道。本研究擬對各型冠心病的MMP1、MMP3、TIMP2水平進行評估，探討其與斑塊不穩定性及ACS關系，以利于不同類型冠心病的早期正確診治。

1 資料和方法

研究對象2008-01至2011-06我院心內科住院并行冠脈造影患者230例，依臨床及冠脈造影分組:ACS組98例，包括不穩定型心絞痛亞組61例、急性心肌梗死亞組37例;非ACS組81例，包括穩定型心絞痛亞組49例、冠脈慢性完全閉塞亞組32例［5］［按美國心臟病學會定義為心肌梗死＞3個月或造影資料證實閉塞＞3個月，心肌梗死溶栓治療臨床試驗(TIMI)血流均為0級］;對照組51例，為以胸痛、胸悶入院，經冠脈造影證實正常者。研究對象均排除腫瘤性、肝臟性、感染性、自身免疫性和外周動脈粥樣硬化性疾病，且一年內未行任何手術包括經皮冠脈介入治療。冠心病以1979年世界衛生組織的診斷標準，既冠脈血管直徑狹窄≥50%為診斷標準;不穩定型心絞痛診斷參照美國心臟病學會/美國心臟協會(ACC/AHA)診斷標準［7］;急性心肌梗死診斷參照歐洲心臟病協會(ESC)標準［8］。入選患者入院時均常規用拜阿司匹林、氫氯比格雷抗血小板，他汀類降脂、β腎上腺素受體阻滯劑及血管緊張素轉換酶抑制劑治療，支架置入后均常規加用低分子肝素3天。ACS組患者入院后6 h行急診經皮冠脈介入治療，非ACS組患者3天內擇期手術。

研究方法 所有患者冠脈造影后抽取動脈血，置于抗凝管中，于4℃ 3000 r/min離心10 min，分離血漿，EP管中－20℃保存。用夾心酶聯免疫吸附法測定MMP1、MMP3及TIMP2水平，檢測試劑盒為美國 R＆D System公司提供。按照試劑盒說明操作，具體如下:室溫下準備檢測用試劑、標準品以及血漿樣本以及96孔微孔板，每孔加100μl蛋白緩沖液，再加100 μl空白對照、血漿樣本、標準品到相應微孔，室溫下水平搖床孵育2 h，緩沖液洗版4次，每孔加結合辣根過氧化物酶的抗體緩沖液 200 μl，孵育 2 h，洗版 4 次，加200 μl顯色緩沖液，室溫避光孵育30 min后，加終止緩沖液50 μl，450 nm波長下酶標儀測量光密度(OD)，每孔測量兩次取平均值，減去空白對照光密度值得到最后每孔光密度值，據標準品光密度值對濃度繪制標準曲線，根據標準曲線計算每一樣品的濃度(μg/L)。批內和批間變異系數分別是:MMP1為5.4%和6.8%，MMP3為5.9%和7.6%，TIMP2為4.4%和7.3%;MMP1、MMP3、TIMP2測量敏感性分別為0.02、0.01和0.01 ng/ml。

統計學處理 應用 SPSS 13.0軟件進行數據處理，計量資料以均數±標準差表示，資料比較采用兩獨立樣本t檢驗、方差分析及卡方檢驗方法進行，以雙側P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床基本情況

患者臨床基本資料包括年齡、性別、體重指數、低密度脂蛋白膽固醇、空腹血糖、高血壓及是否吸煙，所有參數比較差異無統計學意義(P＞0.05)，有可比性。術前使用藥物一致。(表1)

2.2 各組血漿基質金屬蛋白酶1、3及組織型基質金屬蛋白酶抑制物2變化(表2)

表1 患者臨床基本資料

表2 各組血漿基質金屬蛋白酶1、3及組織型基質金屬蛋白酶抑制物2水平變化(μg/L，)

表2 各組血漿基質金屬蛋白酶1、3及組織型基質金屬蛋白酶抑制物2水平變化(μg/L，)

注:與對照組比較 *P＜0.05 ＊＊P＜0.01;與非急性冠狀動脈綜合征組比較 △△P＜0.01;與不穩定型心絞痛亞組比較 ▲P＜0.05▲▲P＜0.01;與急性心肌梗死亞組比較 #P＜0.05 ##P＜0.01;與穩定型心絞痛亞組比較 ○○P＜0.01

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與對照組比較，ACS組及非ACS組MMP1均明顯增高(P均＜0.01)，ACS組MMP3、非ACS組TIMP2均明顯增高(P均＜0.01)，差異均有統計學意義;非ACS組MMP3，ACS組 TIMP2較對照組無明顯增高(P＞0.05)。與非 ACS組比較，ACS組mmP1、MMP3增高、TIMP2降低(P均＜0.01)，差異均有統計學意義。

亞組分析中，與對照組相比，各亞組MMP1水平增高(P＜0.05～0.001)，ACS組中不穩定型心絞痛亞組及急性心肌梗死亞組MMP3均顯著增高，非ACS組中穩定型心絞痛亞組及冠脈慢性完全閉塞亞組TIMP2均顯著性增高(P均＜0.001)，差異均有統計學意義。

各亞組組間比較結果示:冠脈慢性完全閉塞亞組MMP1水平較不穩定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低、較穩定型心絞痛亞組升高;穩定型心絞痛亞組MMP1水平較不穩定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均＜0.01);不穩定型心絞痛亞組MMP1水平較急性心肌梗死亞組升高(P均＜0.01);差異均有統計學意義(P均＜0.05)。冠脈慢性完全閉塞亞組MMP3水平較不穩定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均＜0.05);穩定型心絞痛亞組MMP3水平較不穩定型心絞痛亞組降低、較急性心肌梗死亞組降低(P均＜0.01);不穩定型心絞痛亞組MMP3水平較急性心肌梗死亞組降低(P＜0.01);差異均有統計學意義。冠脈慢性完全閉塞亞組TIMP2水平較不穩定型心絞痛亞組升高、較急性心肌梗死亞組升高(P均＜0.01);穩定型心絞痛亞組TIMP2較不穩定型心絞痛亞組升高、較急性心肌梗死亞組升高(P均＜0.01);差異均有統計學意義。

3 討論

近年研究表明，在導致ACS過程中，粥樣硬化斑塊的不穩定性較斑塊大小及冠脈狹窄程度本身扮演著更重要的角色，而MMP及TIMP在其中的作用尤受重視［1，6，9］。MMP 通過對粥樣硬化斑塊的纖維帽進行降解來促進斑塊不穩定、破裂，引起血小板聚集和血栓形成，導致ACS的發生;TIMP通過抑制MMP的活性而穩定斑塊，二者相互作用及其動態平衡決定了粥樣硬化斑塊發展和轉歸［9］。

目前已知4種類型TIMP以及25種MMP［10］。除MMP9外，TIMP2抑制所有MMP活性，阻止粥樣硬化斑塊進展及纖維帽降解以穩定粥樣硬化斑塊，防止冠心病心臟事件的發生［4，9，10］。MMP1 由血管內皮細胞合成及分泌，水解細胞外基質中起支撐作用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ膠原;MMP3由活化巨噬細胞、中性粒細胞分泌，可進一步降解斷裂的膠原以及斑塊中的核心蛋白，與MMP1協同作用，完成對斑塊纖維帽的降解，引起纖維帽變薄，膠原成分減少，使粥樣硬化斑塊呈現典型的不穩定性，最后破裂，導致冠心病心臟事件的發生［9］。此外，MMP3還可誘導MMP1合成，激活MMP1活性［11］，在致粥樣硬化斑塊不穩定性上具協同作用，在與TIMP的動態平衡中，加強MMP對細胞外基質的降解作用。

本研究顯示，與冠脈正常者相比，所有冠心病患者MMP1明顯增高，MMP3只在ACS中明顯增高，在非ACS中無顯著性增高，TIMP2只在非ACS中顯著性增高，亞組研究中，MMP3只在不穩定型心絞痛及急性心肌梗死患者中增高，表明MMP1可能是粥樣硬化斑塊存在的冠心病初篩指標，但不能分辨ACS或非ACS，MMP3可能是不穩定斑塊的潛在指標，TIMP2可能為不穩定性斑塊的排除指標;MMP1結合mmP3或TIMP2，可分辨 ACS或非 ACS。在 ACS患者中，MMP1、MMP3明顯增高，同時伴有 TIMP2不增高，在非ACS患者中，示mmP1、TIMP2顯著增高，表明MMP1、MMP3增高如不伴有 TIMP2的相應增高，則TIMP2不能抑制增高的mmP1、MMP3活性，導致MMP對粥樣硬化斑塊的降解增強，使斑塊纖維帽變薄、破裂，共同作用引起粥樣硬化斑塊不穩定，在臨床上表現為急性ACS事件的發生;而MMP1增高的同時伴有TIMP2的相應增高，則增高的MMP1對粥樣硬化斑塊的降解作用受到活性相應增高的TIMP2的抑制，導致粥樣硬化斑塊穩定化，臨床上表現為非ACS冠心病，預防了心臟臨床急性事件的發生［12］。

有研究指出MMP3、MMP1活性增強能降低粥樣硬化斑塊體積［13］，減低MMP1活性可減少ACS患者粥樣斑塊基質成分的降解［14］，共同促進斑塊不穩定性，這與本研究具有一致性。此外，MMP3可誘導MMP1合成，放大mmP1效應［11］，非特異性地增加ACS及非ACS患者的MMP1水平;MMP1可促進血管平滑肌細胞和成纖維細胞向粥樣硬化斑塊遷移［15］，起到穩定粥樣硬化斑塊的作用，此兩方面共同降低MMP1作為ACS評估指標的特異性。MMP3的動物研究表現出矛盾的結果，在敲除動物MMP3基因后，一方面可減少粥樣硬化斑塊中巨噬細胞侵入和彈力纖維斷裂，提高斑塊穩定性［16］，另一方面也可減少粥樣硬化斑塊中平滑肌細胞導致斑塊不穩定［13］。本研究是從臨床角度進行，其結果對早期判斷ACS可能具有更大的臨床現實意義。

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