川崎病血清HSP27和HSP70水平與冠狀動脈病變關系的研究

穆志龍，高 穎，衛(wèi) 麗，韓 偉，張 晟，田 莉，焦富勇

(陜西省人民醫(yī)院兒童病院/陜西省川崎病診療中心，陜西 西安 710068)

川崎病(Kawasaki disease，KD)是一種好發(fā)于學齡兒童和嬰幼兒的急性全身性非特異性血管炎性疾病[1]。KD引起的冠狀動脈病變是嚴重的并發(fā)癥，未經(jīng)正規(guī)治療的KD患兒中20%～25%發(fā)生冠狀動脈瘤，特別是巨大冠狀動脈瘤破裂及冠狀動脈狹窄引起的心肌梗死最易導致猝死[2-3]。自日本川崎富作首次報道KD以來，已有50余年?，F(xiàn)今KD病因及發(fā)病機制仍不完全清楚。相關研究表明，KD發(fā)病機制可能與機體感染細菌后，細菌的熱休克蛋白(heat shock protein，HSP)抗原模擬宿主自身抗原并活化自身免疫有關[4]。

HSP有一個龐大的糖蛋白超級基因家族，其每個成員在機體受到應激刺激時都發(fā)揮著重要的作用。在KD患兒體內(nèi)，當機體受到感染及炎癥反應時，特定的HSP家族成員將會出現(xiàn)表達的改變。本文以HSP與心血管疾病的相關研究為切入點，著重研究KD患兒的HSP27和HSP70在發(fā)病過程中的表達情況，并分析其在KD中調(diào)節(jié)機體免疫功能、炎癥反應及對組織臟器的保護作用，且進一步研究其與KD病理機制及冠狀動脈病變發(fā)生的關系。期望通過對KD患兒血清HSP27和HSP70表達水平的認識，為KD及冠狀動脈病變的預防、治療拓寬思路。

1資料與方法

1.1一般資料

收集2017年1月至2019年12月陜西省人民醫(yī)院兒童病院收治的住院KD患兒30例為KD組，男17例，女13例；年齡為4個月～6歲，平均(2.5±1.8)歲。選取同期在本院兒童保健科正規(guī)體檢的健康兒童30例為對照組，男15例，女15例；年齡為4個月～5歲，平均(2.0±1.7)歲。KD組與對照組的年齡、性別比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對照組兒童15天內(nèi)無臨床感染病史，未接受藥物，尤其是免疫制劑及輸血治療，各項炎性指標均無明顯異常。所有研究對象入組均得到其監(jiān)護人知情同意，并簽署知情同意書。本研究得到陜西省人民醫(yī)院倫理委員會批準。

所有患兒均符合《小兒內(nèi)科學》第6版[5]中有關KD的診斷標準。根據(jù)KD病理變化，將KD組患兒病程在1～9天時分為KD急性期組，病程在10～31天時分為KD緩和期組；根據(jù)是否合并冠狀動脈損害，將KD組患兒分為KD冠狀動脈損傷組(KD coronary artery lesion，KD-CAL)12例和KD非冠狀動脈損傷組(KD non-coronary artery lesion，KD-NCAL)18例。

患兒在確診為KD后，于病程的第6～10天內(nèi)給予1次靜注人免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin，IVIG)(國藥準字S20003024)2g/kg；24小時后給予阿司匹林腸溶片(國藥準字J20171021)30mg/kg，分2～3次服用，熱退后逐漸減量至小劑量(3～5mg/kg)。KD患兒病程的第1～2周及第3～4周行超聲心動圖評估冠狀動脈病變情況。冠狀動脈病變判斷標準為：①冠狀動脈腔可見毛糙、明顯不規(guī)則，或者冠狀動脈內(nèi)徑是相鄰段的1.5倍及以上；②年齡<5歲，冠狀動脈內(nèi)徑>3.0mm，年齡≥5歲，冠狀動脈內(nèi)徑>4.0mm；③冠狀動脈內(nèi)徑Z值≥2.0[1]。

1.2研究方法

分別抽取患兒的KD急性期(IVIG治療前)、KD緩和期(IVIG治療后，急性期癥狀體征基本消失，病程約3～4周左右)及對照組兒童空腹靜脈血2mL，要求無菌無溶血，室溫下靜置60分鐘，以4 500轉(zhuǎn)/分鐘離心5分鐘，分離血清，凍存于-80℃冰箱備用。通過酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay method，ELISA)測定每組血清中HSP27和HSP70的表達水平。

1.3觀察指標

①各組血清HSP27和HSP70水平；②KD-CAL與KD-NCAL急性期及緩和期血清HSP27與HSP70水平。

1.4統(tǒng)計學方法

2結(jié)果

2.1 KD急性期組、KD緩和期組及對照組的血清HSP27和HSP70水平

KD急性期組、KD緩和期組及對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；KD急性期組分別與KD緩和期組及對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；KD緩和期組與對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

2.2 KD-CAL組與KD-NCAL組的血清HSP27和HSP70水平

KD-CAL組急性期與KD-NCAL組急性期的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；KD-CAL組緩和期與KD-NCAL組緩和期的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表1 KD急性期組、KD緩和期組及對照組血清HSP27和HSP70水平的比較Table 1 Comparison of serum HSP27 and HSP70 levels among the acute KD subgroup,alleviated KD subgroup

表2 KD-CAL組與KD-NCAL組急性期及緩和期的血清HSP27和HSP70的比較Table 2 Comparison of serum HSP27 and HSP70 between the acute KD-CAL subgroup and the alleviated KD-CAL subgroup,and between the acute KD-NCAL group and the alleviated KD-NCAL

3討論

3.1 HSP在KD發(fā)病機制中的作用

自50余年前KD在日本首次報道以來，全球均有發(fā)病，亞裔多見，且其發(fā)病率有逐年上升的趨勢。KD的發(fā)病具有明顯的區(qū)域流行性、季節(jié)性，而且屬于自限性疾病，以上這些特點與兒童感染性、發(fā)熱性疾病相似，高度提示KD與細菌等病原微生物感染密切相關。有研究支持KD是病毒或細菌感染后引起的異常免疫激活性免疫反應[6]。細菌的HSP能激活免疫活性細胞，誘導機體產(chǎn)生自身免疫反應。人類與細菌兩者的HSP具有高度的同源性，但人類與細菌同源的HSP卻不具有免疫源性?；蛟S是人類針對自身HSP的T細胞在胸腺發(fā)育成熟過程中，由于克隆而選擇成為“禁忌細胞株”的緣故[7]。實驗研究證實，KD患兒急性期外周血中的CD4+和CD8+細胞克隆，不僅能識別細菌的HSP優(yōu)勢免疫表位，也能夠識別人類的HSP優(yōu)勢免疫表位，提示細菌和人類兩者的HSP特殊表位中具有一定的交叉反應性[8]。KD患兒基本都是在細菌感染基礎上發(fā)病，說明這種感染性細菌的HSP與人類同源的HSP具用共同的抗原決定簇，所以在機體早期感染后，且在病原微生物交叉抗原的刺激下，感染引起機體免疫自身穩(wěn)定機制的錯誤調(diào)節(jié)，使本處于休眠狀態(tài)并針對自身HSP的T細胞“禁忌細胞株”復活，把患兒全身血管組織作為靶器官，導致血管的廣泛免疫損傷。

3.2 KD患兒血清HSP27和HSP70顯著升高與心臟動脈血管病變的關系

HSP是一組多肽，也叫作應激蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)具有高度保守性，參與細胞正常的生長、發(fā)育和分化[9]。HSP通常是對人體起保護作用的蛋白。HSP最主要的作用是在機體受到各種有害刺激及組織損害時，作為分子伴侶參與新合成蛋白質(zhì)的正確折疊、幫助被破壞的蛋白質(zhì)復性而啟動內(nèi)源性保護機制[10-11]。HSP27和HSP70都是HSP亞家族中的重要成員之一。HSP27是一種普遍存在的小熱休克蛋白質(zhì)，具有伴侶蛋白活性，其潛在功能包括：在動脈粥樣硬化形成中的抗炎反應及血管平滑肌細胞移行，對氧化應激、凋亡和毒素的抵抗，保護細胞免受各種應激因素的損傷是其主要生物功能之一[12]。據(jù)研究，HSP27可參與細胞的增殖和分化及細胞凋亡的信號傳輸調(diào)整等，尤其發(fā)現(xiàn)在心臟組織中高表達，其能保護細胞抵抗環(huán)境中各種應激因素(如：熱、自由基、缺血和毒性物質(zhì)等)的侵襲[13-14]。目前在心血管疾病患者血清中已經(jīng)檢測出了抗HSP27抗體，測定心血管疾病患者血清中HSP27抗原、抗體濃度，或許可作為一種評估疾病是否易感及進展的標志物。HSP70可防止心肌缺血再灌注損傷，從而保護心臟。有研究表明，誘導HSP70的產(chǎn)生及高表達，可使心肌損傷減輕和延緩，防止脂多糖誘導的功能障礙，并減少心肌梗死面積，促進缺血再灌注損傷后的恢復[15-16]。HSP70既表達了心室重構(gòu)的嚴重程度，又參與了心室重構(gòu)的過程，進一步促進了冠狀動脈粥樣硬化斑塊從穩(wěn)定向不穩(wěn)定發(fā)展的進程，并促進斑塊破裂[17]。因此，不同程度誘導HSP70的升高，都可減輕心肌損傷的程度。HSP70與心肌損傷標志物有一定的關系，因此，HSP70有望成為診治及管理心血管疾病的監(jiān)測指標。

本研究顯示，KD急性期組與對照組比較，患兒血清HSP27和HSP70水平明顯增高；由此分析，可能是機體感染后，在免疫應激過程中的HSP27和HSP70作為分子伴侶幫助被破壞的蛋白質(zhì)復性而啟動內(nèi)源性保護機制，從而保護細胞抵御多種應激反應，使其在KD急性期時相對明顯增多，以達到保護心血管內(nèi)皮細胞的作用，說明其具有保護蛋白免受各種感染及免疫應激因素損傷的生理特性。本研究顯示，KD緩和期組與KD急性期組比較，患兒血清HSP27和HSP70水平稍有下降，但與對照組比較，仍維持在相對較高水平；由此進一步推測HSP27和HSP70在KD冠狀動脈炎癥形成中的抗炎反應，特別是其對氧化應激、凋亡和毒素的抵抗，以及其保護細胞免受各種應激因素損傷等生理功能可以持續(xù)到KD緩和期。因此提示，HSP27和HSP70在KD冠狀動脈損傷過程中，抑制動脈血管炎性反應，抵抗動脈粥樣硬化的形成，降低了冠狀動脈損傷的發(fā)生率，起到了保護心臟動脈血管的作用。本研究顯示，KD-CAL組與KD-NCAL組比較，KD-CAL組急性期及緩和期血清HSP27和HSP70水平均顯著降低；推測在KD-NCAL組中，血清HSP27和HSP70水平高表達可能抑制了心肌損傷的某一機制進程，降低了免疫應激反應，使心肌損傷減輕和延緩，從而減輕了心臟冠狀動脈損害的嚴重程度。

總之，探討HSP27、HSP70水平與KD冠狀動脈病變之間的潛在關系，對于研究KD的冠狀動脈病變發(fā)病機制很有必要；有助于識別、診治KD，以及更好地管理KD心血管后遺癥。