γ-谷氨酰轉移酶與冠心病的相關性研究

蔣元英，史玲，劉瑤

隨著社會經濟發展、飲食結構的改變、社會人口老齡化的趨勢，冠心病已經成為危害人類健康的主要病因之一。我國衛生統計數據顯示，2009—2016年城市人口心臟疾病病死率僅次于惡性腫瘤，排第2位，農村人口心臟疾病病死率僅次于惡性腫瘤和腦血管病，排第3位。且心臟疾病病死率呈逐年上升趨勢［1］。冠心病不僅嚴重威脅著人類健康，而且其導致勞動力喪失及高昂的醫療費用也給社會和家庭帶來了沉重的負擔。由于冠心病的高發病率、高致殘率和高病死率，其防治工作一直是國內外研究的重點。

γ-谷氨酰轉移酶（gamma-glutamyltransferase，GGT）是一個分子量為68 kDa包含2條不等量蛋白鏈的糖蛋白，其中長鏈的分子量為46 kDa，短鏈的分子量為 22 kDa［2］。1993 年，CONIGRAVE 等［3］首次報道了血清GGT活性與心血管疾病病死率相關。PAOLICCHI等［4］發現，GGT、氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）和 CD68（+）泡沫細胞同時存在于腦血管、頸動脈和冠狀動脈斑塊中。近年來研究認為，血清GGT水平升高是代謝綜合征、2型糖尿病、冠心病和腦卒中的危險因素［5-8］。除傳統的危險因素之外，近年來又有研究發現多種新型指標與冠心病相關：同型半胱氨酸、GGT、胱抑素C、平均血小板體積（mean platelet volume，MPV）、平均血小板體積/淋巴細胞比值（mean platelet volume lymphocyte ratio，MPVLR）、血小板/淋巴細胞比值（platelet lymphocyte ratio，PLR）、中性粒細胞/淋巴細胞比值（neutral lymphocyte ratio，NLR）等［9-13］。由于 GGT 存在于人體多種組織器官，GGT水平是否能預測冠心病仍未明確。本研究分析GGT是否可以作為冠心病的獨立預測指標，以及對比其他新型血常規指標對冠心病的預測效能。

1 對象與方法

1.1 納入與排除標準 納入標準：（1）有胸悶、胸痛等典型心絞痛癥狀；（2）輔助檢查如心電圖、肌鈣蛋白、運動試驗等提示為心肌缺血、冠心病或急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）；（3）接受過冠狀動脈造影檢查。排除標準：（1）其他心血管疾病，如心功能不全、心肌病、心臟瓣膜疾病等；（2）感染性疾病、免疫系統疾病、血液疾病；（3）嚴重肝病，丙氨酸氨基轉移酶（ALT）和天冬氨酸氨基轉移酶（AST）高于參考范圍上限2倍；（4）惡性腫瘤；（5）使用過糖皮質激素或免疫抑制劑；（6）超量和大量飲酒者（25～59 g/d為超量飲酒，≥60 g/d為大量飲酒）；（7）兩周內行外科手術；（8）臨床資料缺失。

1.2 研究對象 選取2016年9月—2018年1月在復旦大學附屬華山醫院行冠狀動脈造影的患者481例，其中男302例，女179例；年齡32～94歲，平均年齡（63.9±10.2）歲，＜65歲244例，≥65歲237例。根據冠狀動脈造影結果分為冠心病組351例，非冠心病組130例。

1.3 一般資料 記錄患者性別、年齡、身高、體質量，有無高血壓、糖尿病、冠心病家族史、腦梗死、吸煙等。

1.4 實驗室檢查指標 收集患者術前實驗室檢查指標，患者入院后空腹12 h采集外周靜脈血，包括1管乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管，采血量為1.5～2.2 ml，用于血常規分析。1管生化管，采血量為 4.0～5.0 ml，1 h后3 000 r/min 離心 10 min（離心半徑為 21 cm）。實驗室檢查指標包括：糖化血紅蛋白（HbA1c）、GGT、總膽固醇（total cholesterol，TC）、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），脂蛋白（a）〔Lipoprotein（a），LP（a）〕、總膽紅素、清蛋白、尿酸、肌酐、MPV、ALT、AST，計算MPVLR=平均血小板體積/淋巴細胞計數，PLR=血小板計數/淋巴細胞計數，NLR=中性粒細胞計數/淋巴細胞計數。

1.5 超聲心動圖 超聲心動圖儀器型號為：飛利浦 EPIQ5。 左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）=（舒張末容積-收縮末容積）/舒張末容積×100%。

1.6 冠狀動脈狹窄程度評分 根據美國心臟病協會規定的冠狀動脈血管圖像記分分段評價標準［14］，冠狀動脈狹窄程度評分×病變部位評分即為病變部位積分，將所有病變部位積分相加即Gensini積分（見表1）。根據Gensini積分將患者分為低危組（＜20分）（n=260）、中危組（20～50分）（n=121）、高危組（＞50分）（n=100）。

表1 Gensini積分標準Table 1 Gensini scoring system for determining the severity of coronary heart disease

1.7 統計學方法 應用SPSS 20.0統計學軟件和MedClac軟件分析數據。計量資料符合正態分布采用（±s）表示，兩組比較采用獨立樣本t檢驗，多組間數據比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；采用MedClac軟件繪制受試者工作特征（ROC）曲線，采用Z檢驗比較ROC曲線下面積（AUC）。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 非冠心病組與冠心病組臨床資料比較 非冠心病組與冠心病組性別、年齡、糖尿病發生率、腦梗死發生率、吸煙率、HbA1c、GGT、HDL-C、LP（a）、清蛋白、尿酸、肌酐、ALT、AST、PLR、LVEF比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。兩組間BMI、高血壓發生率、冠心病家族史、TC、LDL-C、總膽紅素、MPV、MPVLR、NLR比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，見表2）。

2.2 低危組、中危組、高危組臨床資料比較 低危組、中危組、高危組GGT、NLR比較，差異均有統計學意義（P＜0.05，見表3）。三組間其他臨床指標比較，差異均無統計學意義，表格中未再展示。

表3 低危組、中危組、高危組臨床資料比較（±s）Table 3 Comparison of clinical data of patients with low，medium and high risk of coronary heart disease

表3 低危組、中危組、高危組臨床資料比較（±s）Table 3 Comparison of clinical data of patients with low，medium and high risk of coronary heart disease

組別 例數 GGT（U/L） NLR低危組 260 23.6±23.6 2.25±1.01中危組 121 28.5±23.7 2.53±1.31高危組 100 37.4±32.0 2.99±1.88 F值 10.53 11.67 P 值 ＜0.01 ＜0.01

2.3 冠心病組及非冠心病組不同年齡間GGT水平、Gensini積分比較 冠心病組患者中，＜65歲者GGT水平高于≥65歲，差異有統計學意義（P＜0.05）；＜65歲與≥65歲者Gensini積分比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。非冠心病組患者中，＜65歲與≥65歲者GGT水平、Gensini積分比較，差異均無統計學意義（P＞0.05，見表4）。

表4 冠心病組及非冠心病組不同年齡間GGT水平、Gensini積分比較（±s）Table 4 Comparison of average GGT level and Gensini score between patients aged less than 65 years and those aged 65 or over in coronary heart disease group and non-coronary heart disease group

表4 冠心病組及非冠心病組不同年齡間GGT水平、Gensini積分比較（±s）Table 4 Comparison of average GGT level and Gensini score between patients aged less than 65 years and those aged 65 or over in coronary heart disease group and non-coronary heart disease group

組別 例數 G G T（U/L） G e n s i n i積分（分）冠心病組＜6 5歲 1 7 4 3 4.4±3 3.8 3 7.3±2 7.6≥6 5歲 1 7 7 2 7.3±2 2.8 3 7.0±3 4.6 t值 2.2 6 0.1 4 P值 0.0 2 0.8 9非冠心病組＜6 5歲 7 0 1 9.4±9.7 3.0±3.5≥6 5歲 6 0 1 7.1±7.1 4.3±3.9 t值 -1.4 4 2.1 6 P值 0.1 6 0.3 3

2.4 冠心病發生影響因素的多因素Logistic回歸分析以是否發生冠心病為因變量（賦值：是=1，否=0），以單因素分析差異有統計學意義的項目性別（賦值：男=1，女=2）、年齡（連續變量）、糖尿病（賦值：是=1，否=0）、腦梗死（賦值：是=1，否=0）、吸煙（賦值：是=1，否=0）、HbA1c（連續變量）、GGT（連續變量）、HDL-C（連續變量）、LP（a）（連續變量）、清蛋白（連續變量）、尿酸（連續變量）、肌酐（連續變量）、ALT（連續變量）、AST（連續變量）、PLR（連續變量）、LVEF（連續變量）、Gensini積分（連續變量）為自變量，代入多因素Logistic回歸方程，結果顯示，HbA1c、GGT、ALT、AST和Gensini積分與冠心病發生有回歸關系（P＜0.05，見表5）。

表2 非冠心病組與冠心病組臨床資料比較Table 2 Comparison of clinical data between patients with coronary heart disease and those without

2.5 ROC曲線分析 HbA1c診斷冠心病的AUC為0.572〔95%CI（0.527，0.617）〕，GGT診斷冠心病的AUC為0.679〔95%CI（0.635，0.720）〕，Gensini積分診斷冠心病的AUC為0.959〔95%CI（0.937，0.975）〕（見圖1）。Gensini積分診斷冠心病的AUC大于HbA1c和GGT，差異有統計學意義（Z=10.305，P＜0.001；Z=13.865，P＜0.001）；GGT診斷冠心病的AUC大于HbA1c，差異有統計學意義（Z=2.906，P=0.004）。

3 討論

2004年公布的INTERHEART研究對包括中國在內的52個國家的262個中心的15 152例急性心肌梗死患者和14 820例正常人群進行了病例對照分析，發現九大因素可以解釋90%的男性和94%的女性發生心肌梗死的原因，其中包括六大危險因素：血脂異常、吸煙、高血壓、糖尿病、腹型肥胖、精神心理壓力過大；三大保護因素：水果和蔬菜的攝入、少量規律飲酒、規律運動。這九大因素為冠心病的傳統危險因素（或保護因素）［15］。

3.1 GGT與冠心病發展程度相關 本研究結果顯示，GGT水平升高與冠心病的發生獨立相關。2007年，一項納入3 451例正常人群的前瞻性研究表明，調整其他危險因素后，GGT水平的對數每增加一個標準差，冠心病的發病率和全因死亡率分別增加13%和26%，并且最高GGT水平組較最低GGT水平組的冠心病發病風險增加67%［16］。德國一項納入1 878例正常人群的前瞻性研究按 GGT 水平分為 4 組（＜13 U/L，13～＜20 U/L，20～＜35 U/L，≥ 35 U/L），4 組人群發生心肌梗死的風險比（HR）分別為1.00、1.84、2.02、3.08，調整其他影響因素后，最高GG水平組與最低GGT水平組發生心肌梗死的HR為2.34［17］。

表5 冠心病發生影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 5 Multivariate Logistic regression analysis of the influencing factors of coronary heart disease

本研究結果顯示冠心病患者GGT水平明顯升高，且隨著冠狀動脈狹窄程度的增加而升高。DOGAN等［18］在一項納入237例急性冠脈綜合征患者的研究中發現，GGT水平與輕中度冠狀動脈病變無明顯相關，而與嚴重冠狀動脈病變相關。EMIROGLU等［19］認為GGT水平與急性心肌梗死的相關程度明顯高于穩定性心絞痛。本研究的結論與以上論點一致：GGT與冠狀動脈嚴重病變有顯著相關性。

3.2 GGT與冠心病患者年齡相關 本研究發現冠心病組患者中，＜65歲者GGT水平高于≥65歲。李俊麗［20］研究發現，GGT與早發冠心病相關性更明顯，可能由于早發冠心病的危害大、危險因素少且GGT水平明顯升高，所以GGT水平對早發冠心病更具提示意義。SHEIKH等［21］對367例早發冠心病患者研究發現，GGT水平在參考范圍上限的基礎上升高10 U/L可以有效預測冠心病的發生，此時GGT水平與冠心病的OR值為13.34〔95%CI（7.19，24.78）〕，AUC為80.9%〔95%CI（76.5%，85.3%）〕，cut-off值為22.5 U/L，對應的靈敏度和特異度分別為80.1%、70.2%。

正常人群GGT水平隨著年齡的增長而升高［22］，冠心病患者GGT水平隨著年齡增長而降低的機制目前還不清楚［2］，其中一種可能的原因是低密度脂蛋白（LDL）-GGT復合物參與斑塊的形成，病變部位儲存了大量的GGT，從而導致GGT水平的下降。GGT直接參與斑塊形成這也可以解釋大量流行病學證實的GGT水平越高，人群不良事件發生風險越高。同時這一假設也解釋了GGT直接參與斑塊形成而不是作為“旁觀者”被發現存在于斑塊內。

3.3 GGT的致病機制 還原型谷胱甘肽（γ-glutamylcystinyl-glycine，GSH）是機體內主要的抗氧化劑，是清除人體內自由基的主要物質［23-24］。GGT參與細胞外GSH代謝，使其分解為前體氨基酸并通過氨基酸轉運體重新吸收進入細胞內合成新的GSH，新合成的GSH在轉運體的作用下轉移至細胞外繼續發揮抗氧化作用和參與γ谷氨酰循環。GSH代謝過程產生了大量活性巰基、活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS），包括：超氧化物、硫自由基和過氧化氫等氧化性產物，從而引起鐵依賴的氧化反應［25］。其中與冠狀動脈斑塊形成最密切的氧化反應是LDL氧化為ox-LDL。GSH-GGT來源的過氧化氫可以誘導核因子（NF）-κB通路的激活產生多種細胞因子參與炎性反應和氧化應激，另外氧自由基還參與了脂質過氧化的過程［26］。氧自由基反應和脂質過氧化反應對機體的新陳代謝起著重要的作用，正常情況下兩者處于協調與動態平衡狀態，調節體內多種生理生化反應和免疫反應。一旦這種協調與動態平衡產生紊亂與失調，就會引起一系列的新陳代謝紊亂和免疫功能降低，形成氧自由基連鎖反應，損害生物膜及其功能。

目前，GGT導致冠心病發生的機制主要考慮與以下幾個原因：（1）GGT參與體內GSH的代謝，代謝過程中產生的ROS調節脂質氧化和血管平滑肌增殖改變［27-30］；（2）ROS 激 活 JNK、MAPK、PI3K/Akt、NF-κB等炎性信號通路，誘導機體產生一系列的炎性反應和氧化應激反應［31-33］；（3）GGT與傳統冠心病危險因素如高血壓、糖尿病、血脂異常、肥胖等相關并相互作用［12］。

研究認為GGT水平提示體內氧化應激狀態的意義大于SYNTAX評分［34］。GGT作為明確的氧化應激反應的標志物和參與者，通過藥物干預降低血清GGT水平，可達到治療和預防疾病的目的。筆者認為目前新型治療藥物的研發可以分為兩個方向：一是通過抑制機體氧化應激反應；二是降低GGT水平。目前常用的GGT抑制劑主要有阿西維辛和GGsPTM［35］。阿西維辛由于不良反應大，目前很少使用。GGsPTM是目前研究中抑制GGT的有效藥物。但是這一類藥物目前對人體的安全性相關資料不并完善，還未進入臨床應用，所以需要大量的臨床試驗來驗證其有效性和安全性，以期使氧化應激相關的疾病得到有效控制。

綜上所述，本研究認為GGT水平升高與冠心病發病獨立相關，對早發冠心病和嚴重冠狀動脈病變的診斷和預后有一定的提示意義。由于部分嚴重冠心病患者臨床表現并不典型，一經發現就已經多支病變，需要多根支架植入。而GGT作為相對無創性實驗室檢查，其對未行冠狀動脈造影的嚴重冠狀動脈病變的診斷價值有待后續研究。

由于本文為回顧性研究，對于非實驗室指標可能存在回憶性偏倚。且本文樣本量不夠大，部分數據由于不是用于科學研究用途，所以在結果分析中部分數據和結果可能存在偏差。

作者貢獻:蔣元英進行文章的構思與設計，研究的實施與可行性分析，數據收集、整理，統計學處理，結果的分析與解釋，撰寫論文；劉瑤進行論文的修訂；史玲、劉瑤負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。