心力衰竭環核苷酸及 NO、NOS、IL-10的變化和相互關系的探討

于海波,李 晶,趙廣陽,于海濤,高 山,秦曉玉

(1.佳木斯大學附屬第一醫院,黑龍江 佳木斯 154003;2.佳木斯大學基礎醫學院,黑龍江佳木斯 154007)

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是一個復雜綜合征,可累及多系統,也存在免疫功能的紊亂,涉及到許多不同的炎癥介質的相互作用。作為循環器官的心血管組織,還具有內分泌功能,也就是心肌、血管內皮細胞、血管平滑肌細胞等均可產生多種生物活性分子,它們通過各種不同細胞信號傳導通路對心力衰竭的發生、發展和轉歸起著不同作用。近年來研究發現某些心血管疾病發病機理與細胞內 NO、NOS、IL-10的異常變化有關 ,本實驗研究 CHF患者血清 IL-10、血漿 NOS、NO含量變化,探討它們之間的相關性,對心衰早期診斷、早期治療、早期干預具有一定的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

正常對照組30例(男17例,女13例),年齡40～60歲,均為門診健康體檢者。心衰患者60例(男39例,女21例),年齡35～80歲,符合Framingham診斷標準[1]。其中,風心病(9例)、高血壓病(21例)、冠心病(30例)。心功能分級為Ⅱ級19例、Ⅲ級24例、Ⅳ級17例,按美國紐約心臟病學會(NYHA)心功能分級標準。

1.2 方法

所有受試者空腹靜脈采血,血漿 NO的檢測用硝酸還原酶法,NOS活性用化學比色法,IL-10水平用雙抗體夾心ELISA法。具體操作按試劑盒說明書進行。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 CHF組與對照組一般資料比較

見表1。

表1 CHF組與對照組一般資料比較 (±s)

表1 CHF組與對照組一般資料比較 (±s)

組別 例數(n)性別男 女 年齡 (歲)對照組 30 38 27 53.70±11.05心衰組 60 49 31 55.82±13.21

從表1可以看出,兩組在年齡分布、性別比例上無明顯差異,具有可比性。

2.2 血漿 NO、NOS、血清 IL-10含量的比較

CHF組血漿 NO、NOS、血清 IL-10均高于對照組(P ＜ 0.05)。見表2。

表2 兩組血漿 NO、NOS含量的比較 (±s)

表2 兩組血漿 NO、NOS含量的比較 (±s)

* P＜0.05與對照組比較。

組別 例數 NO(μmol/L) NOS活性(U/L)IL-10(p/pg·mL-1)對照組 30 54.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26 CHF組 60 107.72±7.16* 47.76±4.43* 14.29±2.16*

2.3 CHF組按心功能分級血漿 NO、NOS、血清 IL-10含量比較

心功能Ⅱ 級組血漿 NO、NOS、血清 IL-10明顯增加(P＜0.05),達最高峰為心功能Ⅲ級組;心功能Ⅳ級組較Ⅱ、Ⅲ級組明顯下降 (P＜0.05),但Ⅳ級組高于正常對照組(P ＜ 0.05),見表3。

表3 CHF組按心功能分級血漿 NO、NOS、血清 IL-10含量的比較 (±s)

表3 CHF組按心功能分級血漿 NO、NOS、血清 IL-10含量的比較 (±s)

△P＜0.05與對照組比較,#P＜0.05與心功能Ⅱ級比較,*P＜0.05與心功能Ⅲ級比較。

組別 例數 NO(μ mol/L) NOS活性 (U/L)IL-10(p/pg·mL-1)對照組 3054.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26心功能Ⅱ 級 19 113.41±9.95△ 41.76±3.69△ 19.25±2.90△心功能Ⅲ 級 24134.39±8.13△#81.52±7.97△# 17.70±2.24△#心功能Ⅳ級 1775.37±3.42#* 20.01±1.64#* 25.43±3.17#*

2.4 不同病因 CHF患者血漿 NOS活性及 NO水平血清 IL-10比較

高血壓病、冠心病、風心病血漿 NO水平、NOS、血清 IL- 10活性升高 (P ＜ 0.05);各組間沒有明顯差異(P ＞ 0.05)。見表4。

表4 不同病因 CHF患者血漿 NOS活性及NO水平、血清 IL-10比較 (±s)

表4 不同病因 CHF患者血漿 NOS活性及NO水平、血清 IL-10比較 (±s)

*P ＜0.05與對照組比較;以上組間比較均 P＞ 0.05。

組別 例數 NO(μmol/L) NOS活性 (U/L)IL-10(p/pg·mL-1)對照組 30 54.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26高心病 21 142.52±39.32* 48.75±10.25* 16.96±3.22*冠心病 30 145.72±40.52* 51.15±10.32* 17.48±2.84*風心病 9 144.32±39.43* 50.25±10.38* 28.07±5.35*

2.5 NOS與 NO的相關性

經相關性分析,CHF患者血漿 NOS與 NO含量存在明顯正相關 (r=0.39,P＜0.05);表明 NO的變化與 NOS有關,血漿 NO升高部分來源于 NOS的升高。CHF時,某些細胞激肽(如內、外毒素,白介素等)的增加,激活了 iNOS,從而使內源性 NO生成和釋放增加,NOS與 NO之間關系密切。

3 討論

近年來,有學者認為細胞因子之間的網絡調控對于 CHF的發生、發展具有重要作用,即“細胞因子假說”[1]。許多正、負反饋環是炎癥性細胞因子與抗炎癥性細胞因子相互作用形成,二者經常處在相互對立統一 (平衡 /失衡)的變化之中,調節左室重構,影響心功能不全的進程。如同神經內分泌系統激活造成血管收縮因子和舒張因子平衡失調一樣,而 CHF發生和發展可能和其錯綜復雜的調控機制有關。IL-10能抑制單核、巨噬細胞產生 NO,在 CHF的進程中,IL-10因能下調多種心肌破壞性細胞因子,所以對心肌有保護作用[2]。心肌局部的 iNOS可能通過激活 JNK誘導細胞凋亡,減弱心肌收縮力而參與心力衰竭心肌重塑的病理過程。一般細胞因子是以自分泌或旁分泌形式發揮作用,其可經細胞表面的特殊受體介導細胞間的相互作用,從而調控免疫細胞激活、分化、生長、死亡以及效應器功能。近年研究顯示,心血管功能的調控可能是細胞因子循多種機制進行,目前被認可的是繼鳥嘌呤調節蛋白抑制作用的改變,即腺苷酸環化酶(AC)之β受體的耦和裂解,NOS活性增強,大量 NO釋出造成細胞內鈣離子失衡[3],或激活中性神經鞘磷脂酶途徑直接顯現負性作用[4],或者心肌細胞凋亡[5]。凋亡(心肌細胞減少,心室功能降低)是心肌細胞死亡的主要形式,與 iNOS表達和過氧化亞硝酸鹽的蛋白硝化作用有關,在 CHF的發生、發展過程中起著重要作用。同時,也與 eNOS有關系,轉心臟 eNOS基因,可出現心肌細胞凋亡,證明心肌細胞毒性作用由 NO引起,其可轉移 eNOS基因的心肌細胞、也可通過旁分泌作用影響周圍心肌細胞,促進心肌細胞的凋亡[6]。NO發揮的作用,與兩種酶 eNOS及 iNOS有關(即促凋亡與 iNOS產生的高濃度NO有關;抗凋亡與 eNOS刺激的低濃度 NO有關,這也是NO影響心血管細胞凋亡的特征[7])。NO在心血管疾病中發揮重要作用。有學者認為充血性心力衰竭的病理生理特征之一是血漿 NO增高。近年研究發現[8],心功能的調節與 NO有關;是通過激活鳥苷酸環化酶,升高血漿 cGMP水平來增強舒張功能而發揮作用,并且產生負性肌力作用、降低心臟的前后負荷,防止心衰進一步惡化。CHF時在炎癥細胞因子的刺激下,血管平滑肌細胞、巨噬細胞、血小板、紅細胞等 NOS表達增加,從而增加 NO的合成。也就是說血管舒張是由NOS-NO-cGM P這一信號轉導通路激活引起[9]。本研究發現,隨心功能的惡化(Ⅱ、Ⅲ級),NOS合成和活性增加,NO生成和釋放增多,導致血管擴張,血壓下降,實現其在心力衰竭的代償機制。而當心功能發展到Ⅳ級時,NO及 NOS較Ⅱ、Ⅲ級組明顯下降,可能與嚴重心衰時機體 NOS的活性降低NO產生障礙有關。

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