血漿中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白水平與急性ST段抬高型心肌梗死病變嚴重程度的關(guān)系

李超，彭瑜，高涵翔，王永祥，趙晶，蔣英志，潘晨亮，張鉦

急性心肌梗死（AMI）主要是由于動脈粥樣硬化斑塊破裂繼發(fā)血栓栓塞犯罪血管所致。中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白（NGAL）作為急性腎損傷的早期標(biāo)志物受到廣泛研究。近年來研究證明NGAL在心肌細胞和動脈粥樣硬化斑塊中表達，與基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）形成穩(wěn)定的二聚體復(fù)合物，在致斑塊破裂中發(fā)揮作用[1-3]。既往研究顯示血清NGAL水平與急性冠狀動脈（冠脈）綜合征患者冠脈病變嚴重程度相關(guān)[4]。在動物實驗中白細胞介素（IL）-1β可誘導(dǎo)NGAL的表達[5]。而高敏C反應(yīng)蛋白（hs-CRP）作為炎癥標(biāo)志物，在AMI患者顯著升高與斑塊的穩(wěn)定性呈負相關(guān)[6，7]。目前直接比較上述四種標(biāo)志物與冠脈病變嚴重程度的研究較少。本研究旨在探討無腎臟疾病的急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）患者血漿NGAL、MMP-9、hs-CRP和IL-1β的水平，及其與冠脈病變嚴重程度的關(guān)系。

1　資料與方法

回顧性納入2014-01至2017-03因胸痛在蘭州大學(xué)第一醫(yī)院心臟中心住院的248例患者，分為STEMI組124例，對照組124例。所有患者均首次行冠脈造影檢查，均行急診經(jīng)皮冠脈介入治療（PCI）。STEMI診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]：持續(xù)發(fā)作的缺血性胸痛≥30 min，含服硝酸甘油不能緩解；12導(dǎo)聯(lián)心電圖中至少2個相鄰導(dǎo)聯(lián)新發(fā)ST段抬高或新出現(xiàn)完全性左束支阻滯、病理性Q波；心臟生物標(biāo)志物至少1次數(shù)值超過正常上限；影像學(xué)顯示新的心肌活力喪失或區(qū)域性室壁運動異常。對照組為懷疑存在冠心病，行冠脈造影顯示未見明顯狹窄的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡＜18歲或＞80歲；存在腎功能不全[估計腎小球濾過率＜60 ml/（min·1.73m2）或進行透析]、肝功能不全、心肌病、心臟瓣膜病、妊娠、惡性腫瘤、繼往有心力衰竭或心肌梗死史、有血運重建史；臨床或?qū)嶒炇覕?shù)據(jù)不全者。

收集臨床基線資料，包括：年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙狀況、冠心病家族史、體重指數(shù)、左心室射血分數(shù)、脂質(zhì)參數(shù)、血肌酐、血細胞計數(shù)。高血壓定義為血壓≥140/90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa，至少3次在非同日測得）及正在服用降壓藥。滿足下列條件之一者，定義為糖尿?。嚎崭寡恰?.0 mmol/L；隨機血糖或葡萄糖負荷試驗2 h血糖≥11.1 mmol/L；既往確診的糖尿病患者。估計腎小球濾過率通過基于中國人群調(diào)整的公式計算，其參數(shù)包括血肌酐水平、年齡、性別[9]：估計腎小球濾過率[ml/（min·1.73m2）]=175×[血肌酐（mg/dl）]-1.234×[年齡（歲）]-0.179×性別（男=1，女=0.79）。冠脈病變嚴重程度采用SYNTAX積分[www.syntaxscore.com.]評價。參照既往文獻報道將STEMI患者分為高積分亞組（SYNTAX積分≥33分，n=26）和低積分亞組（SYNTAX積分 ＜33 分，n=98）[10，11]。

血樣在冠脈造影前由肘靜脈抽取5 ml置于乙二胺四乙酸抗凝管中，1 500 r/min離心，儲存在-80℃冰箱待測。使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血漿NGAL、MMP-9、hs-CRP和IL-1β水平，試劑盒均購于武漢華美生物工程有限公司。

統(tǒng)計學(xué)分析：所有統(tǒng)計學(xué)處理均采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件包完成。正態(tài)分布的計量資料用±s表示，非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位間距表示，計數(shù)資料用頻數(shù)和百分數(shù)表示?；颊吲R床基線資料兩組間比較，正態(tài)分布的計量資料用t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料用秩和檢驗；計數(shù)資料用卡方檢驗。采用Spearman相關(guān)系數(shù)比較患者血漿NGAL水平與MMP-9水平、IL-1β水平和SYNTAX積分間的相關(guān)性；用受試者工作特征（ROC）曲線比較血漿NGAL、MMP-9與hs-CRP識別嚴重冠脈病變患者的價值。采用多因素Logistic回歸分析SYNTAX積分的影響因素。所有統(tǒng)計分析均采用雙側(cè)檢驗，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1　兩組患者基線資料比較（表1）

STEMI組患者血漿NGAL、MMP-9、hs-CRP、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，白細胞計數(shù)、中性粒細胞計數(shù)、淋巴細胞計數(shù)、單核細胞計數(shù)及吸煙患者比例均顯著高于對照組（P均＜0.01）。左心室射血分數(shù)對照組顯著高于STEMI組（P＜0.01）。年齡及體重指數(shù)大小，性別、高血壓、糖尿病及冠心病家族史患者比例，高密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯、血肌酐、估計腎小球濾過率、血小板計數(shù)及血漿IL-1β水平，兩組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

表1　兩組患者基線資料比較（±s）

表1　兩組患者基線資料比較（±s）

注：STEMI：急性ST段抬高型心肌梗死；NGAL：中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白；MMP-9：基質(zhì)金屬蛋白酶-9；IL-1β：白細胞介素-1β；hs-CRP：高敏C反應(yīng)蛋白；-：無。*非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位間距表示

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2.2　STEMI組患者Spearman相關(guān)分析

經(jīng)Spearman相關(guān)分析表明，STEMI患者血漿NGAL水平與MMP-9（r=0.757，P＜0.01）和IL-1β水平（r=0.185，P＜0.05）均呈正相關(guān)性。STEMI患者SYNTAX積分與NGAL水平呈正相關(guān)（r=0.616，P＜0.01）。

2.3　STEMI組患者中兩個SYNTAX積分亞組間比較（表2）

高積分亞組患者血漿NGAL和MMP-9水平顯著高于低積分亞組（P均＜0.01）；而左心室射血分數(shù)，高積分亞組顯著低于低積分亞組（P＜0.01）；其余基線資料在兩亞組間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P均＞0.05）。

表2　STEMI組患者中兩個SYNTAX積分亞組間基線資料比較（±s）

表2　STEMI組患者中兩個SYNTAX積分亞組間基線資料比較（±s）

注：STEMI：急性ST段抬高型心肌梗死；NGAL：中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白；MMP-9：基質(zhì)金屬蛋白酶-9；IL-1β：白細胞介素-1β；hs-CRP：高敏C反應(yīng)蛋白。*非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)和四分位間距表示

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2.4　血漿NGAL、MMP-9和hs-CRP水平識別嚴重冠狀動脈狹窄的ROC曲線（圖1）

ROC曲線分析結(jié)果顯示，在識別嚴重冠狀動脈狹窄的STEMI患者能力方面，血漿NGAL（曲線下面積 =0.881，95%Cl：0.813～0.949，P＜0.01）大于血漿MMP-9（ 曲 線 下 面 積 =0.799，95%Cl：0.709～0.890，P＜0.01）和 hs-CRP（曲線下面積 =0.446，95%Cl：0.306～0.587，P=0.400）。

圖1　血漿NGAL、MMP-9和hs-CRP水平識別嚴重冠狀動脈狹窄的受試者工作特征曲線

2.5　Logistic回歸分析影響SYNTAX積分的相關(guān)因素（表3）

進一步分析STEMI患者血漿NGAL水平對高SYNTAX積分（≥33分）的預(yù)測價值：將單因素Logistic回歸顯示可能影響SYNTAX積分的因素，如左心室射血分數(shù)、NGAL和MMP-9（P≤0.1）納入多因素Logistic回歸。結(jié)果顯示，血漿NGAL水平是高SYNTAX積分的獨立危險因素（OR=1.115，95%Cl：1.107～1.123，P＜0.01）。

表3　Logistic回歸分析影響SYNTAX積分的相關(guān)因素

3　討論

本研究證實：與對照組比，STEMI組患者血漿NGAL、MMP-9和hs-CRP水平明顯升高，IL-1β水平在兩組間沒有差異，血漿NGAL水平與MMP-9水平、IL-1β水平和SYNTAX積分均呈正相關(guān)；血漿NGAL水平具有識別嚴重冠脈病變的STEMI患者的能力。

炎癥和膽固醇是動脈粥樣硬化以及心血管事件發(fā)生和發(fā)展的兩個重要因素。炎癥在動脈粥樣硬化和斑塊的不穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用。STEMI主要是由于斑塊破裂，血栓栓塞犯罪血管所致。在本研究中STEMI組的總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇以及炎癥細胞明顯高于對照組。之前一些研究也證實了中性粒細胞浸入粥樣硬化斑塊內(nèi)釋放炎癥因子在動脈粥樣硬化和ACS的進程中發(fā)揮重要作用[12]。NGAL最初從中性粒細胞中分離得到，之后發(fā)現(xiàn)在心肌細胞和動脈粥樣硬化斑塊中表達[1，2]。之前研究已證實腎功能損害、冠脈造影對比劑及PCI引起的再灌注損傷也是循環(huán)NGAL水平升高常見原因[13，14]。因此，在本研究中排除了腎功能損害、并所有患者在冠脈造影和PCI術(shù)前采集血樣。本研究表明STEMI組患者基線血漿NGAL和MMP-9水平顯著高于對照組。Sahinarslan 等[15]研究證實AMI患者血漿NGAL水平高于穩(wěn)定性心絞痛患者。也有研究報道非ST段抬高型急性冠脈綜合征患者血清NGAL水平顯著高于正常對照[4]。早前研究同樣證實血漿MMP-9水平在急性心肌梗死患者顯著增高[12]。

hs-CRP作為一個廣泛研究的炎癥標(biāo)志物，與心血管事件的發(fā)生相關(guān)[7]。在我們研究中STEMI組血漿hs-CRP水平顯著高于對照組。這與之前的研究結(jié)果一致[6]。Sano等[7]研究證實高hs-CRP水平反應(yīng)冠脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性。并且有研究證實hs-CRP水平反應(yīng)患者冠脈斑塊的復(fù)雜程度[6]。

在本研究中患者血漿IL-1β水平在兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能是由于客觀條件限制對照組納入的并不是完全健康的志愿者，以及我們納入的樣本量較少造成的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但是，我們依然發(fā)現(xiàn)STEMI組患者血漿IL-1β水平高于對照組，且STEMI患者血漿IL-1β與NGAL水平有一定的正相關(guān)性。IL-1β是固有免疫應(yīng)答不可或缺的組分，在動脈粥樣硬化病變的發(fā)展中起重要作用。之前研究證實在分離的新生小鼠心肌中，IL-1β可誘導(dǎo)NGAL的表達[5]。因此在NGAL與固有免疫應(yīng)答的關(guān)系方面需要更加深入的研究。

既往研究證實在急性心肌梗死的小鼠模型中NGAL 與MMP-9在動脈粥樣硬化斑塊中表達增加，并在強蛋白水解活性的區(qū)域高表達[2]。Boekhorst 等[16]研究發(fā)現(xiàn)在人頸動脈粥樣硬化斑塊中NGAL高表達并與增加的MMP-9活性相關(guān)。我們的研究也證實STEMI患者血漿NGAL與MMP-9水平呈顯著正相關(guān)。MMP-9通過降解細胞外基質(zhì)導(dǎo)致纖維帽破裂和斑塊內(nèi)出血在動脈粥樣硬化的進程中發(fā)揮重要作用，MMP-9活性主要由組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1（TIMP-1）抑制，MMP-9的蛋白水解活性與TIMP-1的抑制作用間的不平衡可能會導(dǎo)致斑塊破裂[17]。NGAL能與MMP-9形成穩(wěn)定的二聚體復(fù)合物，延緩MMP-9蛋白水解活性的降解，增加MMP-9/TIMP-1的比率，因此NGAL在致斑塊破裂的病生中發(fā)揮作用，而且NGAL水平與斑塊的不穩(wěn)定性相關(guān)[3]。因此我們推測STEMI患者血漿NGAL水平與其冠脈病變的嚴重程度相關(guān)，并在本研究中得到了證實：STEMI患者血漿NGAL水平與SYNTAX積分呈正相關(guān)。這與既往研究結(jié)果相同[4]。

SYNTAX積分納入優(yōu)勢型、病變數(shù)及病變血管節(jié)段數(shù)、病變特征的權(quán)重系數(shù)，能夠整體量化冠脈病變的復(fù)雜程度。研究顯示SYNTAX積分≥33分的冠心病患者在PCI后發(fā)生死亡和心肌梗死等不良臨床事件更高，可能更適合外科冠狀動脈旁路移植術(shù)[18]。我們進一步證實高積分亞組的STEMI患者血漿NGAL和MMP-9水平顯著高于低積分亞組。這說明血漿NGAL和MMP-9水平有助于識別高危的STEMI患者。本研究證實血漿NGAL水平在識別嚴重冠脈病變的STEMI患者能力方面優(yōu)于MMP-9和hs-CRP水平，并且血漿NGAL水平與SYNTAX高積分獨立相關(guān)。因此，NGAL作為心血管領(lǐng)域新的標(biāo)志物，將為心內(nèi)科醫(yī)生識別高?；颊咛峁┒嘁环N角度的參考。

本研究也有自身的局限性：首先這是一個小樣本的病例對照研究，還需要更大樣本的前瞻性臨床研究進一步證實。其次由于樣本量及選取對照組患者的客觀因素的存在，造成血漿IL-1β在兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，今后需要從基礎(chǔ)研究到臨床研究進一步證實IL-1β與NGAL以及固有免疫應(yīng)答與NGAL的關(guān)系。

本研究證實在STEMI組患者中血漿NGAL、MMP-9和hs-CRP水平較對照組明顯增高，NGAL水平與MMP-9、IL-1β和SYNTAX積分均呈正相關(guān)，可以反應(yīng)動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性，并在識別嚴重冠脈狹窄的STEMI患者能力方面NGAL優(yōu)于MMP-9和 hs-CRP。

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