介入治療致冠脈內皮損傷程度對循環內皮祖細胞動員的影響

溫小琴 黃奎 高明東 劉寅△

(1.天津市天津醫院心內科，天津 300211；2.天津市胸科醫院心內科，天津市心血管病研究所，天津 300051)

介入治療致冠脈內皮損傷程度對循環內皮祖細胞動員的影響

溫小琴1黃奎2高明東2劉寅2△

(1.天津市天津醫院心內科，天津 300211；2.天津市胸科醫院心內科，天津市心血管病研究所，天津 300051)

目的：觀察經皮冠脈介入治療對急性冠脈綜合征患者循環內皮祖細胞(Endothelial progenitor cells，EPC)動員的影響。方法入選2017年1月～2017年4月因急性冠脈綜合征(Acute coronary syndrome，ACS)入院并行冠脈造影(Coronary angiography，CAG)檢查的患者83例，根據有無行經皮冠脈介入治療(Percutaneous coronary intervention，PCI)即置入冠脈支架分為兩組：PCI組患者66例，于冠脈造影后即刻以及球囊擴張后第 1、3、5、7、24 h各取外周血2 mL。單純行CAG檢查患者17例作為對照組，于CAG后0、7、24 h以同樣方法各抽取外周血2 mL，所得標本由同一實驗員用流式細胞儀檢測CD34+/KDR+細胞數量。結果對照組CD34+/KDR+細胞數量無明顯變化；PCI組CD34+/KDR+細胞數量在球囊擴張術后24 h出現升高，較0 h升高61%(43.50±29.59 vs 27.28±13.61，P<0.05)。偏相關分析顯示CD34+/KDR+細胞數量變化幅度與PCI術中冠脈損傷程度顯著相關(P<0.001)。結論PCI發起EPC的時間依賴性動員，PCI術后24 h EPC的最大動員幅度與血管內皮損傷程度呈正相關。

循環內皮祖細胞；經皮冠狀動脈介入治療；急性冠脈綜合征

內皮祖細胞(Endothelial progenitor cells，EPC)存在于外周血，其來源于骨髓中的多種祖細胞，是一群多相性細胞，且處于向內皮細胞分化的不同階段。EPC在冠狀動脈內皮損傷修復及心血管疾病進程中發揮重要作用[1]。局部血管內皮損傷時，由骨髓被動員至外周血，并歸巢至局部血管損傷處，參與內皮損傷修復，從而改善局部血流緩解組織缺血狀態[2,3]。

經皮冠脈介入治療(Percutaneous coronary intervention，PCI)為目前嚴重冠心病重要治療手段之一。PCI術中支架小梁及球囊擴張引起冠脈內皮損傷及局部撕裂，從而導致內皮功能障礙、局部炎癥反應及新生內膜增生。而不良的新生內膜增生與PCI術后支架內再狹窄(In-stent restenosis，ISR)及支架血栓(Stent thrombosis，ST)密切相關。而ISR及ST作為并發癥嚴重影響了PCI治療效果及患者預后。PCI術中難以避免會損傷冠脈內皮，使損傷部位血小板血栓形成，那么提高受損內膜再內皮化的速度，進一步促進損傷部位內皮細胞的增生，盡快恢復內膜完整就成了防治ISR及 ST的關鍵問題。研究發現，PCI術中血管內皮損傷致EPC數量變化與支架術后ISR及ST相關[3]。EPC數量變化或許可作為PCI術后并發癥的預測因素之一。

本研究檢測急性冠脈綜合征患者PCI術前及術后早期外周血中EPC數量變化，觀察其動員曲線，并嘗試研究EPC最大動員幅度與一系列臨床危險因素之間的關系，特別是EPC最大動員幅度與PCI致內皮損傷程度的關系。

1 臨床資料與方法

1.1 研究對象

連續入選2017年1月～2017年4月因ACS于天津市胸科醫院住院并行冠脈造影(Coronary angiography，CAG)檢查的患者83例，根據有無行 PCI治療分為兩組，其中PCI組66例，術中均行支架置入；對照組17例，單純行CAG檢查。

入選標準：年齡范圍35～75歲之間；符合ACS診斷標準；具有CAG或PCI指征，且簽署知情同意；手術過程順利，并且術后未出現PCI相關的心肌梗死、急性或亞急性支架血栓形成、死亡及其他相關并發癥。

排除標準：年齡35歲以下或者75歲以上；嚴重高血壓且控制不良(>180/100 mmHg)； 1個月內嚴重創傷及手術史；患有惡性腫瘤或自身免疫性疾病；嚴重腎功能衰竭(肌酐清除率<30 mg·ml-1)、肝功能異常(ALT>80 IU·L-1)，左室射血分數(LVEF<30%)。

83例患者均完成研究及隨訪，該研究獲我院倫理委員會批準且試驗過程獲受試對象的知情同意。

1.2 方法

所有入選患者均按照相關指南規范服用阿司匹林、氯吡格雷、他汀、硝酸酯、ACEI/ARB及β受體阻滯劑等藥物。手術由熟練術者操作，PCI成功標準為目測靶病變殘余狹窄小于參考血管直徑20%，靶血管前向血流為心肌梗死溶栓試驗(Thrombolysis in myocardial infarction，TIMI)3級，無PCI相關并發癥。PCI組于CAG后0 h，及第1次球囊擴張后第1、3、5、7及24 h各取經乙二胺四乙酸抗凝的外周血2 mL。對照組于完成造影第0、7、24 h同樣各取外周血2 mL。由同一實驗員雙盲下用流式細胞儀于20 min內檢測CD34+/KDR+細胞數量。EPC有多種細胞亞型，本研究僅檢測CD34+/KDR+細胞亞型，細胞數量用每2×105個檢測事件中所含CD34+/KDR+細胞個數來表示。EPC定量方法參照已公布的標準及推薦[4-6]。以6個檢測時間點中最大值-最小值表示EPC最大動員幅度。

本研究將支架表面積及球囊擴張壓力作為定量內皮損傷的參數，用支架表面積乘以球囊最大擴張壓力來表示冠狀動脈內皮損傷參數，假定支架膨脹充分后為圓柱體。

1.3 統計學方法 /

2 結果

2.1 兩組患者基線資料比較

除糖尿病比例、冠脈造影特征外，其他臨床相關因素差異無統計學意義，見表1。

表1 患者基線資料比較

注：與對照組相比，*P<0.05。

2.2 EPC數量變化

觀察至24 h，對照組EPC數量變化無顯著差異，PCI組CD34+/KDR+細胞在PCI后7 h保持平穩，至24 h出現上調，較0 h升高61%(43.50±29.59 vs 27.28±13.61，P<0.05)，與對照組24 h相比(43.50±29.59 vs 28.94±14.49，P<0.05)見表2、圖1。

2.3 影響EPC細胞變化幅度的相關臨床因素分析

運用偏相關分析評價年齡、體質量指數、白細胞數量、中性粒細胞比例、高敏C反應蛋白、支架表面積、支架最大釋放壓力、血管內皮損傷程度(支架表面積×最大釋放壓力)、性別、吸煙史等因素與EPCsCD34+/KDR+最大動員幅度的相關性，結果發現，CD34+/KDR+細胞最大動員幅度與高敏C反應蛋白呈負相關(P=0.034)；與體質量指數、吸煙、服用ACEI或ARB呈正相關(P=0.021, P=0.02, P=0.026)；與血管內皮損傷程度(支架表面積×最大釋放壓力)明顯正相關(P<0.001)，見表3。

表2 EPC數量變化

注：與同組0 h相比，*P<0.05；與對照組相比，#P<0.05。

圖1 PCI組CD34+/KDR+細胞數量在24 h內變化曲線注：CD34+/KDR+細胞數量在24 h較基線升高61%(P=0.049)

表3 CD34+/KDR+細胞最大動員幅度與各自變量的偏相關系數

3 討論

CD34+/KDR+細胞亞型代表成熟的循環內皮祖細胞，能夠更積極的被動員至外周血中，或者歸巢至損傷后的局部血管內皮處[7]，本研究僅檢測CD34+/KDR+細胞亞型。EPC被視為體現血管內皮功能狀態及健康程度的替代生物標志物[7]。EPC數量池的減少被認為與不良心血管事件、支架內新生內膜不良增生及血管內皮功能障礙相關[8]。目前關于循環內皮祖細胞對心血管系統有保護作用的證據大多來自動物實驗或體外試驗研究。我們的研究選取急性冠脈綜合征患者，重點關注以CD34+/KDR+為表面標志EPC亞群，動態監測其在PCI前后24小時內變化趨勢，發現介入治療引起了EPC的時間相關性動員。并且通過相關性分析，我們推測介入治療本身所致的內皮損傷是EPC的主要動員因素，EPC被動員至血管內皮損傷部位可以促進局部內皮的修復，從而促進支架小梁的內膜覆蓋，從而減少ISR及ST的發生。

Sylvia Otto[9]等運用光學相干斷層掃描術(Optical coherence tomography，OCT)評價冠脈支架術后6個月支架內斑塊負荷及其與EPC數量的關系，發現EPC數量與支架內斑塊負荷呈負相關，進一步證實了EPC對動脈粥樣硬化疾病的保護作用。而我們的研究則預示著這種保護作用可能在支架術后24小時內即已經啟動。Natália António等[10]研究發現與非糖尿病(Diabetes mellitus，DM)患者相比，DM患者罹患急性心肌梗死時EPC數量呈下降趨勢，且這種趨勢在DM前期患者身上就已經呈現。DM患者介入術后往往有更高的支架內狹窄及支架血栓發生率，而EPC的缺失或許是機制之一。研究數據體現出CD34+/KDR+細胞最大動員幅度與吸煙呈正相關，可能與吸煙會致血管內皮細胞損傷相關，具體機制尚需要進一步研究。我們的研究僅檢測了CD34+/KDR+細胞亞型，未對CD133+/CD34+/KDR+、CD133-/CD34+/KDR+、CD34+及KDR+等EPC亞型進行分析；沒有進行DM、高脂血癥等亞組的分析，不同的冠心病危險因素對EPC的動員可能會產生不同的影響；僅研究了EPC相對數量的變化，未能對其功能進行研究；沒有針對臨床終點事件進行更長時間的隨訪，且樣本量少。關于PCI引起血管內皮損傷與EPC動員的關系及對ISR及ST發生的影響尚需更大樣本量及進一步的研究。

綜上所述， PCI發起EPC的時間依賴性動員，PCI術后24小時EPC的最大動員幅度與血管內皮損傷程度呈正相關。EPC被動員至血管內皮損傷部位可以促進局部內皮的修復，促進支架小梁的內膜覆蓋，從而可能降低PCI術后ISR及ST的發生率。

1 Bakogiannis C, Tousoulis D, Androulakis E, et al. Circulating endothelial progenitor cells as biomarkers for prediction of cardiovascular outcomes[J]. Curr Med Chem, 2012, 19(16): 2597-2604.

2 Kwon O, Miller S, Li N, et al. Bone marrow-derived endothelial progenitor cells and endothelial cells may contribute to endothelial repair in the kidney immediately after ischemia-reperfusion[J]. J Histochem Cytochem, 2010, 58(8): 687-694.

3 Sen S, McDonald SP, Coates PT, et al. Endothelial progenitor cells: novel biomarker and promising cell therapy for cardiovascular disease[J]. Clin Sci (Lond), 2011, 120(7): 263-283.

4 Vasa M, Fichtlscherer S, Aicher A, et al. Number and migratory activity of circulating endothelial progenitor cells inversely correlate with risk factors for coronary artery disease[J]. Circ Res, 2001, 89(1): E1-7.

5 Steiner S, Niessner A, Ziegler S, et al. Endurance training increases the number of endothelial progenitor cells in patients with cardiovascular risk and coronary artery disease[J]. Atherosclerosis, 2005, 181(2): 305-310.

6 Bonello L, Harhouri K, Baumstarck K, et al. Mobilization of CD34+ KDR+ endothelial progenitor cells predicts target lesion revascularization[J]. J Thromb Haemost, 2012, 10(9): 1906-1913.

7 Hill JM, Zalos G, Halcox JP, et al. Circulating endothelial progenitor cells, vascular function, and cardiovascular risk[J]. N Engl J Med, 2003, 348(7): 593-600.

8 Otto S, Nitsche K, Jung C, et al. Determinants of neointimal proliferation and stent coverage after intracoronary therapy with drug-eluting devices in stable coronary artery disease: role of endothelial progenitor cells and interleukin-1 family cytokines[J]. J Invasive Cardiol, 2014, 26(12): 648-653.

9 Otto S, Nitsche K, Jung C, et al. Endothelial progenitor cells and plaque burden in stented coronary artery segments: an optical coherence tomography study six months after elective PCI[J]. BMC Cardiovasc Disord, 2017, 17(1): 103-104.

10 António N, Fernandes R, Soares A, et al. Reduced levels of circulating endothelial progenitor cells in acute myocardial infarction patients with diabetes or pre-diabetes: accompanying the glycemic continuum[J]. Cardiovasc Diabetol, 2014, 13(2): 101-103.

RelationshipbetweenmobilizationofcirculatingendothelialprogenitorcellsandtimeordegreeofinjuryfromPCIinACS

Wen Xiao-qin1,Huang Kui2, Gao Ming-dong2, Liu Yin2△

(1.Department of Cardiology, Tianjin Hospital, Tianjin 300211;2.Department of Cardiology, Tianjin Chest Hospital, Tianjin 300051)

Objective： To investigate the influence of coronary artery angioplasty on the recruitment of circulating endothelial progenitor cells (EPC) in acute coronary syndrome (ACS) patients.MethodsRecruit 83 patients who were admitted to the hospital with ACS from January 2017 to April 2017, they were divided into two groups based on the presence of percutaneous coronary intervention (PCI). 66 patients treated by coronary stent were enrolled in the PCI group, 17 patients with single angiography were into the control group. CD34+/KDR+EPC count in blood was measured by flow cytometry just before and at 1, 3,5,7, 24 hour after angioplasty respectively in PCI group, and counted at three time points after angiography in control group.ResultsNo significant change of EPC showed in single angiography group. Compared with baseline level in PCI group, a moderate and delayed increase of EPC CD34+/KDR+ occurred at 24 hour post balloon inflation(43.50±29.59 vs 27.28±13.61, P<0.05). The EPC CD34+/KDR+ change magnitude correlated significantly with global damage index by partial correlation analysis (P<0.001).ConclusionA time-dependent mobilization of EPC might be initiated by PCI; the change magnitude of the main EPC associated especially with endothelial injury degree from PCI in 24 hours.

Circulating endothelial progenitor cell; Percutaneous transluminal coronary intervention; Acute coronary syndrome

溫小琴，醫師，碩士研究生在讀，主要從事冠心病介入治療及術后支架內再狹窄防治研究，Email：Beryl_1986@126.com。

△通訊作者：劉寅，男， 教授、主任醫師，主要從事冠心病、急性心肌梗死介入治療及術后支架內再狹窄、支架血栓的發生機制及防治研究，Email：hkuian@126.com。

2017-8-15)