急性心肌梗死CD34與心功能及冠狀動脈狹窄相關性研究

王　玲，李武武，安勁松

(內蒙古自治區人民醫院心內科，呼和浩特 010017)

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論著

急性心肌梗死CD34與心功能及冠狀動脈狹窄相關性研究

王玲※，李武武，安勁松

(內蒙古自治區人民醫院心內科，呼和浩特 010017)

摘要：目的探討急性心肌梗死患者外周血CD34與心功能及冠狀動脈狹窄的相關性和臨床意義。方法選擇2011年5月至2012年10月在內蒙古自治區人民醫院心內科住院治療的急性心肌梗死患者76例，根據Killip心功能分級分為KillipⅠ級組(29例)和KillipⅡ~Ⅳ級組(47例)，同期選擇30例正常體檢者作為對照組。采用流式細胞儀檢測3組受試者外周血CD34細胞數量,入院2周內急性心肌梗死患者行心臟彩色多普勒超聲檢查，測定左心室射血分數(LVEF)，行冠狀動脈造影，Gensini積分法計算冠狀動脈狹窄程度。結果KillipⅠ級組和KillipⅡ~Ⅳ級組CD34細胞數分別為(681±267)個/μL、(919±310)個/μL，均高于對照組的(214±23)個/μL，差異有統計學意義(P<0.05),且KillipⅡ組CD34細胞數高于KillipⅠ級組(P<0.05)。KillipⅡ~Ⅳ級組Gensini積分顯著高于KillipⅠ級組[(48±21)分 比(30±12)分]，差異有統計學意義(P<0.01)。CD34細胞數與LVEF呈負相關(r=-0.468，P=0.000)，與Gensini積分呈正相關(r=0.301,P=0.008)。結論檢測CD34細胞數量可判斷急性心肌梗死患者的心功能和冠狀動脈狹窄的程度，為臨床判斷預后提供依據。

關鍵詞：急性心肌梗死；CD34細胞；心功能；左心室射血分數

急性心肌梗死心肌缺血損傷壞死發生后，骨髓干細胞能夠動員入血參與損傷修復，影響患者的心臟功能，此時的干細胞稱為外周血干細胞。大多數研究將CD34細胞視為外周血干細胞，并以CD34細胞作為干細胞生物學活性研究與臨床應用的源細胞，CD34細胞參與炎癥反應、淋巴細胞的歸巢、介導黏附作用并參與干細胞的運輸[1]。因此，檢測CD34可分析外周血干細胞的數量、比例、不同的分化階段和功能狀態。研究顯示[2]，從缺血性心臟病的危險因素、冠狀動脈病變的程度到心力衰竭的形成均伴隨著外周血干細胞數量和功能的改變。本研究主要探討急性心肌梗死患者CD34細胞數量(干細胞)與心功能及冠狀動脈狹窄的相關性，為臨床判斷心肌梗死預后及為外周血干細胞動員治療本病提供依據。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2011年5月至2012年10月在內蒙古自治區人民醫院心內科住院治療的急性心肌梗死患者76例，其中男52例、女24例。急性心肌梗死診斷標準：胸痛持續30 min以上含服硝酸甘油無效；心電圖示ST段抬高或異常Q波或T波動態演變；血漿中肌酸激酶同工酶升高2倍以上或肌鈣蛋白陽性；冠狀動脈造影示冠狀動脈至少有1支阻塞或狹窄>50%。排除外傷、腫瘤、年齡>85歲、腎衰竭、肝衰竭、血液系統疾病、全身免疫系統疾病、慢性炎癥。根據Killip分級分為KillipⅠ級組29例，KillipⅡ～Ⅳ級組47例。同期選擇30例正常體檢者作為對照組，排除心血管疾病的健康體檢者。

1.2方法

1.2.1CD34細胞數量的測定在急性心肌梗死明確診斷24 h 內采集患者靜脈血液作為樣本。標記2支試管為測定管A和對照管B。制備溶血素稀釋液，去離子水和溶血素原液9∶1 配制而成。向測定管中加入CD34抗體20 μL，對照管中加入陰性對照20 μL。向A、B管中各加檢測標本50 μL，充分混勻，室溫下避光靜置20 min。向A、B管中加溶血素稀釋液450 μL，充分混勻，常溫避光靜置10 min。上機檢測。

1.2.2左心室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)的測定急性心肌梗死患者在(10±3) d內做心臟彩色多普勒超聲，由2名相對固定的心臟彩色多普勒超聲醫師檢測并測定LVEF。

1.2.3冠狀動脈造影術患者生命體征平穩后，完善術前準備，行碘過敏試驗，常規阿司匹林、氯吡格雷、酒石酸美托洛爾、他汀等藥物治療，經橈動脈或股動脈穿刺，5-6 F導管行冠狀動脈造影，手術由3名心內科介入醫師完成。運用美國心臟協會制訂的冠狀動脈分段方法，以冠狀動脈管腔內徑減少的程度分為：正常或輕度狹窄(<50%)、中度狹窄(50%~75%)、重度狹窄(>75%)或完全閉塞，準確判定病變部位、程度和支數[2]，判斷外周血CD34與冠狀動脈狹窄的相關性。

1.2.4Killip心功能分級Ⅰ級：無心力衰竭癥狀體征；Ⅱ級：輕至中度心力衰竭，肺底濕啰音小于兩肺野的50%；Ⅲ級：重度心力衰竭，肺底濕啰音大于兩肺野的50%；Ⅳ級：出現心源性休克[3]，判斷外周血CD34與心功能的相關性。

1.2.5Gensini積分法狹窄程度≤25%計1分，26%～50%計2分，51%～75%計4分，76%～90%計8分，91%～99%計16分，100%計32分；分段血管再乘以狹窄系數：右冠狀動脈近中遠段均為1.0；小分支均為0.5；左主干為5.0；左前降支近段為2.5；中段為1.5；遠段為1.0；左回旋支近段為2.5；中遠段均為1.0；各節段積分之和是最后的總積分。冠狀動脈狹窄直徑>50%，病變累及主要冠狀動脈支數為病變支數，分為0、1、2、3支病變，累及左主干時以同時累及前降支和左回旋支計算[4]。

2結果

2.13組受試者一般資料的比較研究對象的性別、年齡、吸煙史、高血壓史、冠心病史、糖尿病史及血脂等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1　3組受試者一般資料的比較

對照組:正常體檢者;HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇;LDL-C:低密度脂蛋白膽固醇;a為F值，余為χ2值

2.23組受試者外周血CD34細胞數量檢測與對照組比較，KillipⅠ級組和KillipⅡ~Ⅳ級組外周血CD34細胞數量顯著增加，且KillipⅡ~Ⅳ級組高于KillipⅠ級組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2　3組受試者外周血CD34細胞數量的比較　±s)

對照組:正常體檢者;a與對照組比較，P<0.05；b與KillipⅠ級組比較，P<0.05

2.3急性心肌梗死患者Gensini積分的比較KillipⅡ~Ⅳ級組Gensini積分為(48±21)分，顯著高于KillipⅠ級組的(30±12)分，差異有統計學意義(t=2.739，P<0.01)。

2.4急性心肌梗死組外周血CD34細胞數與LVEF和Gensini積分的相關性分析CD34細胞數與LVEF呈負相關(r=-0.468，P=0.000)，與Gensini積分呈正相關(r=0.301,P=0.008)，見圖1、圖2。

3討論

干細胞具有多分化潛能和復制功能，能夠分化為心肌細胞和血管內皮細胞，修復壞死心肌細胞，減少心肌細胞壞死數量，新生血管及側支，改善局部供血，基于上述結論，干細胞療法在缺血性心臟病的治療領域廣泛開展。大量的實驗證明[3-4]，干細胞移植治療可以縮小心肌梗死面積，抑制心室重構，改善心功能，同時通過不同手段進行干細胞動員也能夠縮小心肌梗死面積，增加LVEF，改善心臟重構，改變收縮末期容積，從而改善心功能[5-6]。

圖1　CD34細胞數與左心室射血分數(LVEF)的相關性分析

圖2　心肌梗死組CD34細胞數與Gensini積分的相關性分析

急性心肌梗死嚴重威脅著人類健康，發病率逐年增加，致死率高,發病年齡逐漸年輕化。動脈粥樣硬化形成斑塊，斑塊破裂堵塞冠狀動脈血管，引起受供血的心肌細胞缺氧不可逆的壞死。心肌梗死導致的心室重構一直是高致殘率的并發癥。盡管經過積極的藥物治療，但仍有近25%的心肌梗死患者在5年內發生心力衰竭[7]。急性心肌梗死可能是一類炎癥反應，由心肌細胞的壞死開始，引起冠狀動脈血管內皮炎癥反應，壞死的心肌釋放多種化學因子，是骨髓干細胞動員和向壞死心肌歸巢的重要促進因子。冠心病急性冠狀動脈綜合征由于持續的心肌缺血損傷壞死可導致心肌細胞頓抑、冬眠、凋亡、壞死和瘢痕形成。心肌細胞是終末分化細胞，缺乏增殖、分化能力。因此，大面積不可逆性損傷壞死會導致永久性心功能損害，最終將導致缺血性心臟病心力衰竭[8-9]。

在機體外周血中，干細胞表現為淋巴細胞樣的單個核母細胞，目前研究者將CD34作為干細胞研究的源細胞。CD34作為特異性的抗原，表達于人類造血干細胞表面。在正常機體的外周血中CD34細胞含量極少。當機體遭受創傷或心肌受到損害時，CD34細胞會增高[10-11]。Spevack等[12]研究認為,急性心肌梗死發生后，骨髓干細胞可以遷移至心肌壞死部位，修復壞死的心肌。有學者認為，CD34是血管內皮的標志物[13]，在梗死區域減輕炎癥和免疫反應可以預防心肌梗死后心室重構[14]。Beltrami等[15]首次在實驗室研究了干細胞移植修復壞死的心肌，移植后20 d發現了新生的心肌，由小的肌細胞、毛細血管和細動脈組成新生的心肌，增加了心肌的厚度和射血分數，改善了左心室舒張功能。Wyderka等[16]觀察隨訪50例急性心肌梗死患者1年后，認為在急性心肌梗死急性階段動員CD34細胞數量與射血分數和心肌梗死的面積有顯著的相關性。Jeong等[17]經過8個月對110例急性心肌梗死的患者研究發現，循環中干細胞的動員可以加速急性缺血損傷的血管形成，降低炎性因子的表達，同時，可以根據急性心肌梗死后循環中干細胞數量預測冠狀動脈血流儲備。Miettinen等[18]研究認為，骨髓及血液中氧分壓降低為干細胞提供最佳的存活環境，提示心肌缺血可能誘導干細胞增殖。邢云利等[19]研究人臍帶血CD34細胞經靜脈移植到大鼠心肌梗死的模型，結果顯示,梗死后實驗組大鼠LVEF明顯升高，毛細血管密度明顯增加，移植的CD34細胞可以促進生長因子的分泌。

骨髓干細胞自發動員是急性心肌梗死患者修復的一種形式。心肌梗死發生后，多種因子表達增加，它們可以促進干細胞向梗死組織的遷移，參與組織的修復和炎癥反應[20]。骨髓中的干細胞必須通過多種化學信號向梗死和壞死區域歸巢和擴增。Penn等[21]研究發現,在心肌梗死的24 h內，炎癥反應可以促進干細胞歸巢，機體的炎癥反應影響著CD34干細胞的存活和功能，心肌梗死可提高體內氧化應激，促進各種炎性介質生成。缺血的心肌可調節基質細胞衍生因子1表達，促使外周血干細胞遷移至缺血部位，到達局部的干細胞與血管內皮生長因子及基質細胞衍生因子1相互作用，協同促進血管形成和心肌的再生。Tao等[22]研究已經證實，新生的心肌通過分泌血管內皮生長因子提高血管的形成。淋巴系統在心肌梗死的過程也發揮了重要作用，在心肌梗死的大鼠模型中，淋巴性的標志物也相應增加，預示著在嚴重的損傷心肌中，淋巴管的形成可以抑制梗死后的心室重構。Chen等[23]研究認為,干細胞移植可以增加細胞因子，如血管內皮生長因子的釋放，促進缺血區域新生血管的形成，減少心肌細胞凋亡，改善灌注，改善冬眠心肌和頓抑心肌功能，減少心室擴張及心室重構。其可能機制包括壞死心肌的修復與再生；再生血管改善灌注；血管活性物質的效應 。

本研究結果顯示，急性心肌梗死患者外周血CD34細胞數量高于對照組，KillipⅡ~Ⅳ級組Gensini積分為顯著高于KillipⅠ 級組(P<0.05)；CD34細胞數與LVEF呈負相關，與Gensini積分呈正相關，表明心功能越低，CD34細胞數越高，歸巢至心肌組織中的干細胞越多，來修復受損心肌，從而改善心臟功能；冠狀動脈狹窄程度越重，心肌梗死的面積越大，心功能越差，干細胞動員越多，CD34細胞數越高，CD34細胞歸巢越多，來修復受損的血管和心肌。

總之， CD34細胞(干細胞)既是一個代表心肌梗死面積、心功能及冠狀動脈嚴重程度的“壞”指標，也是一個代表心肌梗死后體內動員干細胞修復心肌和血管的“好”指標。利用“壞”指標：檢測CD34細胞數量可作為預測急性心肌梗死心功能、判斷預后的指標；利用“好”指標：通過測定外周血CD34作為體內干細胞動員情況的檢測指標，為今后干細胞移植治療缺血性心臟病提供理論依據。

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Correlation Analysis of CD34cells With Heart Function，Coronary Stenosis in Acute Myocardial Infarction PatientsWANGLing，LIWu-wu，ANJin-song. (DepartmentofCardiology,InnerMongoliaAutonomousRegionPeople′sHospital,Hohhot010017,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the clinical significance and correlation between peripheral blood CD34cell number and coronary stenosis of patients with acute myocardial infarction(AMI).MethodsA total of 76 AMI patients of the Department of Cardiology of Inner Mongolia People′s Hospital from May 2011 to Oct. 2012, were included in the study,and another 30 people for health examination during the same period were also included as control group.The 76 patients were divided into KillipⅠ group (29 cases) and KillipⅡ-Ⅳ group (47 cases) according to Killip heart function.The general information and history of diseases and electrocardiogram were collected.CD34cell count in peripheral blood was determined by flow cytometry，cardiac color Doppler ultrasonography were completed within two weeks to determine left ventricular ejection fraction(LVEF).Coronary angiography was done. Gensini integration was used to calculate the degree of coronary stenosis.ResultsThe number of CD34cells of KillipⅠ group and KillipⅡ-Ⅳ group were (681±267)count/μL and (919±310)count/μL,which were higher than the control group′s (214±23)count/μL with statistically significant difference(P<0.05),and the number of CD34cells of KillipⅡ-Ⅳ group was higher than KillipⅠ group with statistically significant difference(P<0.05).Gensini integral of Killip Ⅱ group was significantly higher than KillipⅠ group [(48±21)scores vs (30±12)scores],the difference was statistically significant(P<0.01).The number of CD34cells was negatively correlated with LVEF (r=-0.468, P=0.000)， was positively correlated with Gensini integral(r=0.301,P=0.008). ConclusionThe number of peripheral blood CD34cell can be used to assess the cardiac function and coronary artery stenosis degree of AMI patients,provding reference for the prognosis judgment.

Key words:Acute myocardial infarction； CD34cell； Heart function； Left ventricular ejection fractions

收稿日期：2014-06-16修回日期：2015-02-27編輯：伊姍

基金項目：內蒙古自治區科技計劃(20110501)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.18.045

中圖分類號：R541.1

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)18-3386-04