正常血壓與高血壓頸動(dòng)脈血流剪切力、MMP-9和CRP表達(dá)的差異性分析

娜日蘇，王秀艷※，丁海濤，劉貞慶，梅 艷，王淑芳，鄔曉春

(內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院 a.健康管理中心,b.檢驗(yàn)科，呼和浩特 010017)

高血壓是發(fā)病率較高的慢性疾病，是心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展的重要危險(xiǎn)因素[1]。有研究顯示，不僅高血壓心腦血管病發(fā)病率較高，原來被認(rèn)為是正常范圍的血壓也存在心腦血管病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。2003年，美國預(yù)防、檢測、評(píng)估與治療高血壓委員會(huì)第七次報(bào)告會(huì)將收縮壓為120～139 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓為80～89 mmHg定義為高血壓前期(prehypertension，PHT)，并建議加強(qiáng)對(duì)該類人群的關(guān)注及防治[3]。高血壓患者發(fā)病期機(jī)體內(nèi)環(huán)境普遍存在內(nèi)皮細(xì)胞損傷情況，內(nèi)皮細(xì)胞損傷在高血壓及心血管疾病發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。既往相關(guān)研究指出，PHT患者體內(nèi)已存在血管內(nèi)皮功能缺損、血管收縮增強(qiáng)、小動(dòng)脈壁增厚、腎素-血管緊張素激活等多種改變[4-5]。高血壓作為頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的最重要因素長期控制不理想，可導(dǎo)致患者發(fā)生腦卒中甚至死亡[6]。頸動(dòng)脈斑塊按形態(tài)及成分不同可分為穩(wěn)定斑塊和不穩(wěn)定斑塊，其中不穩(wěn)定斑塊危害性更大。本研究以近年來在內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院體檢的PHT及高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者為研究對(duì)象，通過與正常血壓者頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)、基質(zhì)金屬蛋白酶等進(jìn)行對(duì)比，以期篩選出高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊及PHT患者腦卒中風(fēng)險(xiǎn)的特異性指標(biāo)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2017年1月至2019年1月在內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院體檢的40例高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者為高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組，選取40例PHT患者為PHT組。診斷標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)《中國高血壓防治指南(2018年修訂版)》[7]明確為舒張壓≥90 mmHg和(或)收縮壓≥140 mmHg患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)的高血壓患者；②高血壓病程1年以上；③臨床診療過程可順暢溝通且治療依存性較好。排除標(biāo)準(zhǔn)：①繼發(fā)性高血壓者；②嚴(yán)重肝、腎、腦功能障礙、惡性腫瘤及心腦血管疾病者；③處于妊娠、痛風(fēng)期女性；④糖尿病。另外選取同期40名血壓正常者作為正常血壓組。其中，高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組男26例、女14例，年齡28～61歲，平均(42.5±9.6)歲；PHT組男28例、女12例，年齡26～60歲，平均(41.4±9.8)歲；正常血壓組男31例、女9例，年齡26～63歲，平均(43.2±9.4)歲。三組受試者性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法及觀察指標(biāo) 三組研究對(duì)象于清晨空腹采集靜脈血3 mL，采用德國羅氏生化免疫分析儀測定空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、尿酸(uric acid，UA)。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloprotein-9，MMP-9)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)水平，試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司，嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。采用全自動(dòng)血流變測試儀檢測血液黏稠度。頸動(dòng)脈超聲檢查：應(yīng)用Aplio400多普勒超聲診斷儀，探頭頻率為4～11 MHz。患者取仰臥位，距頸動(dòng)脈分叉2 cm處顯示頸動(dòng)脈長軸，測量頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑，收縮末期峰值流速連取3個(gè)心動(dòng)周期，取平均值，觀察有無頸動(dòng)脈斑塊形成，斑塊診斷參照美國超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)頒布的診斷指南[8]：頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度≥1.5 mm則明確為斑塊。不穩(wěn)定斑塊：選取長度>15 mm，厚度>3 mm的低回聲或極低回聲不均質(zhì)斑塊，斑塊表面不光滑或潰瘍斑塊，斑塊內(nèi)新生血管，該研究應(yīng)用超微血流現(xiàn)象技術(shù)評(píng)估斑塊內(nèi)有新生血管[9]。

頸動(dòng)脈血流剪切力：根據(jù)Poiseuille定律的導(dǎo)出公式計(jì)算頸動(dòng)脈血流剪切力=4×血液黏稠度×頸動(dòng)脈收縮末期峰值血流速度/頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑，單位為dynes/cm2。分析PHT及高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者頸動(dòng)脈血流剪切力與MMP-9、CRP表達(dá)的相關(guān)性。

2 結(jié) 果

2.1三組血生化指標(biāo)比較 三組FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C、UA比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.2三組頸動(dòng)脈血流剪切力相關(guān)參數(shù)比較 三組血液黏稠度、頸動(dòng)脈收縮末期峰值血流速度、頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑、頸動(dòng)脈血流剪切力比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組和PHT組血液黏稠度、頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑高于正常血壓組，且高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組高于PHT組(P<0.05)；高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組和PHT組頸動(dòng)脈收縮末期峰值血流速度、頸動(dòng)脈血流剪切力低于正常血壓組，且高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組低于PHT組(P<0.05)。見表2。

2.3三組MMP-9、CRP表達(dá)水平比較 三組MMP-9、CRP表達(dá)水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組和PHT組MMP-9、CRP表達(dá)水平高于正常血壓組(P<0.05)，且高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組高于PHT組(P<0.05)，見表3。

2.4高血壓頸動(dòng)脈血流剪切力與MMP-9、CRP表達(dá)的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PHT及高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者M(jìn)MP-9與CRP呈正相關(guān)(r=0.852,P<0.001)，頸動(dòng)脈血流剪切力與MMP-9、CRP呈負(fù)相關(guān)(r=-0.962、-0.915，均P<0.001)。

組別例數(shù)FPG(mmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)UA(μmol/L)正常血壓組404.59±0.654.49±0.581.15±0.361.26±0.282.26±0.21331±25PHT組404.72±0.614.56±0.621.21±0.421.24±0.262.15±0.24336±31高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組404.88±0.954.69±0.651.26±0.431.21±0.232.09±0.26341±35F值2.1851.2930.6580.7921.4052.058P值0.2740.5620.3290.4360.3370.485

PHT：高血壓前期；FPG：空腹血糖；TC：總膽固醇；TG：三酰甘油；HDL-C：高密度脂蛋白膽固醇；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；UA：尿酸

組別例數(shù)血液黏稠度(mPa·s)頸動(dòng)脈收縮末期峰值血流速度(cm/s)頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑(cm)頸動(dòng)脈血流剪切力(dynes/cm2)正常血壓組404.82±0.3974.5±12.80.61±0.1125.4±5.2PHT組406.05±0.41a50.6±14.2a0.72±0.08a17.1±4.6a高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組408.14±0.45ab38.4±15.6ab0.83±0.07ab11.2±4.4abF值4.2946.7883.4915.051P值0.0260.0410.0170.030

PHT：高血壓前期；a與正常血壓組比較，P<0.05；b與PHT組比較，P<0.05

組別例數(shù)MMP-9(μg/L)CRP(mg/L)正常血壓組4014.38±5.421.16±0.38PHT組4036.25±10.60a12.50±5.14a高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組4047.16±12.32ab21.30±6.48abF值9.3945.608P值0.0420.035

PHT：高血壓前期；MMP-9：基質(zhì)金屬蛋白酶-9；CRP：C反應(yīng)蛋白；a與正常血壓組比較，P<0.05；b與PHT組比較，P<0.05

3 討 論

腦血管病是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病，具有高患病率、高致殘率及高死亡率的特點(diǎn)。高血壓是心腦血管病的主要危險(xiǎn)因子之一，但處于理想血壓和高血壓之間的PHT對(duì)人類健康的影響易被忽視。有資料顯示，近年來我國PHT患病率呈上升趨勢[10]，如不及早治療極易發(fā)展為高血壓及心腦血管疾病。因此，探究PHT患者發(fā)生心腦血管的預(yù)測指標(biāo)具有重要價(jià)值。有研究發(fā)現(xiàn)，頸動(dòng)脈斑塊是人體動(dòng)脈粥樣硬化的重要標(biāo)志，與腦組織的血液供應(yīng)密切相關(guān)。其中穩(wěn)定的斑塊由于表面纖維帽完整，不易破裂引起心腦血管疾病；而不穩(wěn)定斑塊內(nèi)含較大的脂質(zhì)壞死核心及較多的巨噬細(xì)胞，極易因血流刺激而引起斑塊出血、破裂，進(jìn)而形成顱內(nèi)動(dòng)脈血栓[11]。有研究顯示，高血壓存在血管內(nèi)皮功能損傷，易引起動(dòng)脈粥樣硬化形成或斑塊破裂，同時(shí)，血管內(nèi)皮損傷還能使體內(nèi)的某些活性物質(zhì)、降解酶等增高或降低，在高血壓及心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[13]。

血流剪切力是血流與血管內(nèi)皮間的摩擦力，與血管內(nèi)皮功能有關(guān)[14]。較低的血流剪切力易導(dǎo)致動(dòng)脈硬化形成或斑塊破裂[15-16]。另有研究顯示，高血壓患者頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)生了改變，頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚，血流黏滯度增加，血管內(nèi)徑及血流速度改變[17]。本研究結(jié)果顯示，與正常血壓組相比，PHT、高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組血液黏稠度、頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑明顯升高，收縮末期峰值血流速度及血流剪切力明顯降低，提示頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)發(fā)生了變化，與相關(guān)研究[18]結(jié)果一致，原因可能為PHT患者長期處于異常增高狀態(tài)的血壓作用于動(dòng)脈管壁，使大動(dòng)脈管腔擴(kuò)張，頸動(dòng)脈舒張末期內(nèi)徑增大，造成大動(dòng)脈順應(yīng)性減退，血流速度減慢，最終導(dǎo)致剪切力降低。而高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定組頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)改變更明顯，原因可能為頸動(dòng)脈斑塊造成血管狹窄，導(dǎo)致血液流動(dòng)灌注壓下降，不穩(wěn)定斑塊的脫落、破裂最終導(dǎo)致動(dòng)脈栓塞，進(jìn)一步加重了頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)變化。近年來研究顯示，內(nèi)皮細(xì)胞激活狀態(tài)下，炎癥細(xì)胞因子和黏附分子表達(dá)增高，在高血壓發(fā)病中起關(guān)鍵作用[19]。

另有研究表明，PHT及高血壓患者出現(xiàn)了血管結(jié)構(gòu)及血管功能的改變[20]。MMP-9主要由纖維細(xì)胞、炎癥細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等合成分泌，并受腫瘤壞死因子-ɑ、CRP、表皮生長因子等炎癥因子相互作用激活，可通過降解細(xì)胞外基質(zhì)成分，促進(jìn)內(nèi)膜增厚[21-22]。有研究顯示，高血壓血管壁組織中MMP-9酶原及活化的MMP-9水平明顯高于正常人[23]。CRP是肝臟合成的急性反應(yīng)蛋白，當(dāng)機(jī)體損傷時(shí)可大量分泌，是反映機(jī)體炎癥反應(yīng)的特異性標(biāo)志物[24]。有研究顯示，CRP可作為PHT患者短期發(fā)生缺血性腦卒中的標(biāo)志物[25]。本研究結(jié)果顯示，PHT、高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊組MMP-9、CRP水平明顯高于正常血壓組，提示PHT及高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者體內(nèi)可能存在內(nèi)皮細(xì)胞損傷及炎癥反應(yīng)，其機(jī)制可能為通過對(duì)血管壁剪切力、氧化應(yīng)激等刺激，激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，刺激CRP、MMP-9表達(dá)，誘導(dǎo)血管炎癥反應(yīng)，造成血管內(nèi)皮損傷[26]。高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊內(nèi)含豐富的巨噬細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞，因各種因素導(dǎo)致脫落、破裂后會(huì)造成炎癥因子大量釋放。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PHT及高血壓頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者M(jìn)MP-9與CRP呈正相關(guān)(P<0.01)，頸動(dòng)脈血流剪切力與MMP-9、CRP呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，表明PHT患者M(jìn)MP-9可能會(huì)促進(jìn)CRP的表達(dá)。提示內(nèi)皮損傷可能與MMP-9、CRP水平升高存在一定的相關(guān)性。其原因可能為血流剪切力的降低促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞損傷及斑塊形成，刺激炎癥反應(yīng)系統(tǒng)使CRP水平升高，進(jìn)而激活MMP-9；升高的MMP-9促進(jìn)平滑肌細(xì)胞遷移、增殖，進(jìn)一步加重斑塊的不穩(wěn)定性[27-29]。

綜上所述，頸動(dòng)脈生物力學(xué)因素(如頸動(dòng)脈血流剪切力)和炎癥標(biāo)志物(MMP-9、CRP)在高血壓頸動(dòng)脈斑塊的形成及發(fā)展為不穩(wěn)定性斑塊的過程中起重要作用，這一結(jié)論對(duì)于高血壓病患者如何預(yù)防頸動(dòng)脈斑塊發(fā)生及發(fā)展具有指導(dǎo)作用。本研究獲取頸動(dòng)脈血流剪切力時(shí)，僅采取頸動(dòng)脈分叉以下2 cm處測量頸動(dòng)脈內(nèi)徑及血流速度，具有局限性，在今后的研究中有待繼續(xù)探索完善。