血清25-羥基維生素D3水平、基質(zhì)金屬蛋白酶-9與冠心病的相關(guān)性研究

韋美玉，張廣利，楊建國，呂榮榮，滕 震

冠心病是人類健康的主要威脅，動脈粥樣硬化是冠心病的主要原因，不同危險(xiǎn)因素在動脈粥樣硬化過程中協(xié)同作用，如炎癥、肥胖和脂肪組織相關(guān)因素、生活方式和飲食等[1-3]。有些因素，如維生素D與心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)，并被認(rèn)為是冠心病疾病易感性的危險(xiǎn)因素。基金屬蛋白酶(MMP)、維生素D及其核受體、維生素D受體(VDR)可能在冠心病發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，其參與動脈粥樣硬化斑塊形成[4-5]。炎癥過程涉及動脈粥樣硬化的所有階段，包括斑塊不穩(wěn)定和病變形成，細(xì)胞外基質(zhì)重塑在炎癥處理中也起著關(guān)鍵作用[6]。 MMP作為破壞細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的結(jié)構(gòu)組分試劑。越來越多的證據(jù)表明，血清MMP水平失衡易導(dǎo)致動脈粥樣硬化性心血管疾病，特別是基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)[7]。有研究證明在細(xì)胞外基質(zhì)重塑中，25-羥基維生素D[25(OH)D3]可顯著降低MMP-9的產(chǎn)生[8]。本研究擬探討血清25(OH)D3水平、MMP-9與冠心病的相關(guān)性，為冠心病的治療提供理論及臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年9月—2018年8月在滄州市中心醫(yī)院確診的冠心病病人200例為病例組，經(jīng)冠狀動脈造影檢查(冠狀動脈造影時(shí)左主干、右冠狀動脈、左前降支、左回旋支或其主要分支的血管直徑狹窄率≥50%)、臨床表現(xiàn)(突感心前區(qū)疼痛休息或含服硝酸甘油可緩解)、實(shí)驗(yàn)室檢查(ST段異常壓低，一過性ST段抬高等)及常規(guī)檢查確診，符合《冠狀動脈粥樣硬化性心臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS319-2010)》。Gensini 評分系統(tǒng)評估冠狀動脈狹窄程度，對前降支和右冠狀脈、左主干、回旋支管腔內(nèi)徑狹窄程度進(jìn)行評定，將每一個(gè)節(jié)段中最重的狹窄病變計(jì)入評分系統(tǒng)：閉塞(100%)計(jì)4分，狹窄75%～99%計(jì)3分，狹窄50%～74%計(jì)2分，狹窄1%～49%計(jì)1分，無任何異常為0分。評分之和為冠狀動脈狹窄總積分。根據(jù)冠狀動脈狹窄總積分分組，>14分為重度狹窄組(50例)，8～14分為中度狹窄組(30例)，0～7分為輕度狹窄組(120例)。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合冠狀動脈粥樣硬化性心臟病診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：孕婦或近3個(gè)月有手術(shù)、創(chuàng)傷史；患有糖尿病、癌癥、腎功能損害或肝病或任何其他慢性疾病病人。選擇同期滄州市中心醫(yī)院門診正常體檢者176名為對照組。本研究經(jīng)滄州市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批；根據(jù)赫爾辛基宣言，所有病人(或病人直系親屬)均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 儀器與試劑 Acuson SequoiaC512型彩色多普勒超聲診斷儀(德國西門子)，尿酸(UA)試劑盒為AU-480全自動生化分析儀原廠自帶試劑，纖維蛋白原(FIB)試劑盒為德國羅氏診斷有限公司，高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、三酰甘油(TG)以貝克曼AU-480全自動生化分析儀(美國庫爾特公司)測定，MK3-3酶標(biāo)儀為美國熱電，Coatron1800全自動凝血分析儀為德國美創(chuàng)；低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、血清總膽固醇(TC)、肌酐(Cr)、MMP-9、25(OH)D3Elisa試劑盒由南京森貝伽生物科技有限公司提供。

1.2.2 指標(biāo)測定 病例組入院后6 h及對照組清晨空腹時(shí)肱靜脈抽血；分離血清，貝克曼AU-480全自動生化分析儀測定HDL-C、LDL-C、Cr、TC、TG、FIB、UA。酶標(biāo)儀測定MMP-9、25(OH)D3、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平。德國西門子Acuson SequoiaC512型彩色多普勒超聲診斷儀檢測左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)水平。

2 結(jié) 果

2.1 兩組臨床資料比較 對照組與病例組在性別、吸煙、飲酒、年齡、收縮壓、舒張壓、體質(zhì)指數(shù)(BMI)等基線資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 兩組臨床資料比較

2.2 兩組各項(xiàng)檢測指標(biāo)水平比較 病例組MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于對照組，25(OH)D3、HDL-C、LVEF水平低于對照組(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組各項(xiàng)檢測指標(biāo)水平比較(±s)

2.3 冠狀動脈輕度狹窄組、冠狀動脈中/重度狹窄組間各指標(biāo)水平比較 冠狀動脈中/重度狹窄組MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于冠狀動脈輕度狹窄組，25(OH)D3、LVEF水平低于冠狀動脈輕度狹窄組(P<0.05)。詳見表3。

表3 冠狀動脈輕度狹窄組、冠狀動脈中/重度狹窄組間各指標(biāo)水平比較(±s)

2.4 MMP-9、25(OH)D3與各指標(biāo)相關(guān)性分析 MMP-9與HDL-C、LVEF呈負(fù)相關(guān)，與Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈正相關(guān)(P<0.05)。25(OH)D3與HDL-C、LVEF呈正相關(guān)，與Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。詳見表4。

表4 MMP-9、25(OH)D3與各指標(biāo)相關(guān)性分析

2.5 冠狀動脈中/重度狹窄的多元Logistic回歸分析 以冠心病病人發(fā)生冠狀動脈中/重度狹窄為應(yīng)變量(是=1，否=0)，單因素分析有意義的因素為自變量進(jìn)行多因素Logistic逐步回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高水平的MMP-9、Cr以及低水平的25(OH)D3均為冠心病病人發(fā)生冠狀動脈中/重度狹窄的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。詳見表5。

表5 冠狀動脈中/重度狹窄的多元Logistic回歸分析

3 討 論

研究表明，除了傳統(tǒng)的冠心病危險(xiǎn)因素，如血脂水平、高血壓外，25(OH)D3缺乏癥也與冠心病發(fā)病率密切相關(guān)。來自臨床、實(shí)驗(yàn)和流行病學(xué)的研究證據(jù)表明，25(OH)D3缺乏與血管功能指標(biāo)之間存在相關(guān)性，包括動脈粥樣硬化性心血管疾病的進(jìn)展和發(fā)展[9-10]。基于人群的研究報(bào)道25(OH)D3水平與維生素D攝入量之間的反向關(guān)聯(lián)，已經(jīng)表明25(OH)D3缺乏與致命或非致命性心血管疾病事件的風(fēng)險(xiǎn)升高有關(guān)[11]。研究表明，較高的25(OH)D3水平與冠心病預(yù)后良好有關(guān)。此外，一些證據(jù)表明25(OH)D3在動脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中表現(xiàn)出有利作用，活性形式25(OH)D3通過減少氧化LDL-C攝取和抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來抑制泡沫細(xì)胞的形成[12]。在冠心病發(fā)病過程中，炎性因子的分泌以及細(xì)胞外基質(zhì)(EMC)的沉淀均與25(OH)D3表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，而25(OH)D3缺乏對冠心病影響的機(jī)制可能是因其的抗炎作用，而低度表達(dá)的25(OH)D3可通過增加細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶活性，促進(jìn)細(xì)胞增殖，進(jìn)而使血管內(nèi)壁增粗狹窄[13-14]。此外，25(OH)D3能促進(jìn)前列環(huán)素生成，阻止血栓形成，細(xì)胞黏附以及平滑肌細(xì)胞增殖；動物研究發(fā)現(xiàn)維生素D也是腎素血管緊張素系統(tǒng)的抑制因子。作為纖維蛋白原及細(xì)胞外基質(zhì)的降解酶，MMP-9能明顯使血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，炎癥細(xì)胞和血小板活化、功能亢進(jìn)，凝血因子含量增多或活性增強(qiáng)，抗凝、纖溶因子含量減少或功能異常，導(dǎo)致止血、凝血及抗凝系統(tǒng)失衡，使血液呈現(xiàn)易于血栓形成的一種病理生理狀態(tài)。已經(jīng)確定25(OH)D3在抑制心臟組織MMP表達(dá)起重要作用[15-16]。25(OH)D3缺乏影響參與冠心病發(fā)病機(jī)制的MMP表達(dá)。國外流行病學(xué)研究顯示，171名健康婦女中維生素D缺乏與循環(huán)MMP-9異常增加有關(guān)，而溫和的長期維生素D補(bǔ)充劑消費(fèi)可以糾正這些異常。因此，25(OH) D3缺乏已被作為心血管疾病、糖尿病的危險(xiǎn)因素[17-18]。近期研究表明，關(guān)節(jié)硬化病人的MMP-9升高可能誘導(dǎo)ECM止血功能障礙和基質(zhì)合成與降解之間的不平衡，導(dǎo)致ECM破壞并最終誘導(dǎo)動脈粥樣硬化。此外，已經(jīng)顯示25(OH)D3調(diào)節(jié)循環(huán)MMP-9濃度和MMP表達(dá)，但也可能受VDR基因型的影響。

本研究結(jié)果顯示，病例組MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于對照組，25(OH)D3、HDL-C、LVEF水平低于對照組。MMP-9與HDL-C、LVEF呈負(fù)相關(guān)，與Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈正相關(guān)。25(OH)D3與HDL-C、LVEF呈正相關(guān)性，與Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈負(fù)相關(guān)。這與上述結(jié)果一致，同時(shí)說明冠心病病人血清25(OH)D3降低，MMP-9升高。盡管相關(guān)研究已顯示25(OH)D3，MMP-9和冠心病之間的關(guān)系，但其作用潛在機(jī)制尚不完全清楚。似乎AP-1與MMP-9基因啟動子的結(jié)合活性受到骨化三醇的刺激，并取決于Cfos/c-jun元件與維生素D反應(yīng)元件(VDRE)和AP-1在調(diào)節(jié)中的結(jié)合c-jun區(qū)域。本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，冠狀動脈中/重度狹窄組MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于冠狀動脈輕度狹窄組，25(OH)D3、LVEF水平低于冠狀動脈輕度狹窄組；高水平的MMP-9、Cr以及低水平的25(OH)D3均為冠心病病人發(fā)生冠狀動脈中/重度狹窄的危險(xiǎn)因素。這說明高水平的MMP-9以及低水平的25(OH)D3可能導(dǎo)致冠心病病人冠狀動脈狹窄。

綜上所述，冠心病病人血清25(OH)D3降低，MMP-9升高，高水平的MMP-9以及低水平的25(OH)D3均為冠心病病人發(fā)生冠狀動脈中/重度狹窄的危險(xiǎn)因素。