



摘要目的:探討血清維生素K1、K2水平與急性冠脈綜合征病人冠狀動脈鈣化程度的相關性。方法:選取2020年5月—2021年12月于濱州醫學院附屬醫院心血管內科住院治療的急性冠脈綜合征病人201例作為研究對象,并分為不穩定型心絞痛(UA)組(62例)、非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)組(69例)和急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)組(70例)。所有入選者均行冠狀動脈造影檢查,選擇冠狀動脈中、重度鈣化者行血管內超聲(IVUS)檢查并分為鈣化Ⅰ級、鈣化Ⅱ級、鈣化Ⅲ級、鈣化Ⅳ級。比較各組血清維生素K1、K2水平,采用Spearman秩相關分析各組病人血清維生素K2水平與冠狀動脈鈣化程度的相關性。結果:各組血清維生素K1水平比較,差異無統計學意義(P>0.05)。UA組冠狀動脈鈣化Ⅳ級病人較鈣化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級病人血清維生素K2水平降低(P<0.05)。NSTEMI組冠狀動脈鈣化Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平均低于鈣化Ⅰ級病人(P<0.05);鈣化Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅱ級病人(P<0.05)。STEMI組冠狀動脈鈣化Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅰ級病人(P<0.05);鈣化Ⅲ級、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅱ級病人(P<0.05)。Spearman秩相關分析表明,UA組、NSTEMI組、STEMI組病人血清維生素K2水平均與CAC程度呈負相關。結論:血清維生素K2水平與急性冠脈綜合征病人冠狀動脈鈣化程度呈負相關,其水平降低可促進冠狀動脈鈣化。
關鍵詞急性冠脈綜合征;冠狀動脈鈣化;血清維生素K;血管內超聲
doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2023.23.027
冠狀動脈鈣化(coronary artery calcification,CAC)為冠狀動脈病變的重要特征,CAC可增加冠狀動脈介入治療的難度、并發癥的風險及術后主要心血管不良事件發生率。有研究認為,CAC是一種被動退行性病變過程;但也有研究認為CAC是一個有機的、可調控的主動過程,其發生與骨骼形成過程中的軟骨內骨化相似[1-2]。維生素K屬萘醌家族,為多功能維生素,主要包括維生素K1、維生素K2。維生素K依賴蛋白表達降低是啟動和促進CAC的重要因素之一[3]。基于腎功能不全病人的研究表明,維生素K缺乏是血管鈣化的原因之一[4-5]。前瞻性研究顯示,長期應用維生素K拮抗劑(VKA)的病人CAC斑塊明顯增加[6]。動物實驗也發現,長期應用VKA不僅可促進CAC,而且可增加冠狀動脈粥樣硬化斑塊體積[7]。目前,關于維生素K與冠心病病人CAC相關性的研究較少,且未明確何種維生素K參與CAC。本研究以色譜法測量血清維生素K1、K2水平,觀察急性冠脈綜合征病人血清維生素K1、K2水平與CAC的相關性,旨在為CAC病變的精準醫學治療提供臨床依據。
1資料與方法
1.1研究對象
選取2020年5月—2021年12月于濱州醫學院附屬醫院心血管內科住院治療的急性冠脈綜合征病人201例作為研究對象,并分為不穩定型心絞痛(UA)組(62例)、非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)組(69例)和急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)組(70例)。所有入選者均行冠狀動脈造影檢查,選擇冠狀動脈中、重度鈣化者行血管內超聲(IVUS)檢查,以管腔中心為圓點,以聲影前緣為標準,以鈣化角度分為鈣化Ⅰ級(鈣化角度<90°)、鈣化Ⅱ級(鈣化角度91°~180°)、鈣化Ⅲ級(鈣化角度181°~270°)、鈣化Ⅳ級(鈣化角度>271°)[8]。所有病人術前均簽署血管內超聲檢查知情同意書,本研究經濱州醫學院附屬醫院理論委員會審批通過。
1.2納入與排除標準
納入標準:急性冠脈綜合征診斷符合《2015中國急診急性冠脈綜合征臨床實踐指南(二)——診斷篇》中的相關診斷標準[9]。排除標準:肝臟疾病、慢性腎功能不全;自身免疫性疾病、血液系統疾病;營養不良、惡性腫瘤、惡病質;院外應用口服抗凝藥物;不宜行血管內超聲檢查的病人。
1.3方法
1)收集病人年齡、性別、體質指數、既往史(如高血壓、糖尿病病史)、吸煙史、飲酒史等。糖尿病病人以糖化血紅蛋白水平為統計指標。飲酒史為男性平均每天飲用酒精量達40 g,女性平均每天飲用酒精量達20 g,連續5年以上。2)采集病人空腹12 h后靜脈血5 mL,使用全自動生化分析儀檢測病人總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、三酰甘油(TG)、血鈣等指標。3)血清維生素K測定:采用高效液相色譜串聯質譜法測定血清維生素K1、K2濃度。4)血管內超聲檢查:采用VOLCANO公司IVUS成像系統,導管為Eagle Eye。
1.4統計學處理
采用SPSS 26.0軟件進行數據分析。符合正態分布的定量資料以均數±標準差(x±s)表示,組間比較采用方差分析。定性資料以例數或百分比(%)表示,采用χ2檢驗。相關性分析采用Spearman秩相關分析。以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
2.13組一般資料比較
UA組、NSTEMI組和STEMI組病人收縮壓、吸煙史比較,差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。
2.23組血清維生素K1、K2水平比較
UA組血清維生素K2水平低于NSTEMI組、STEMI組(P<0.05);NSTEMI組血清維生素K2水平低于STEMI組,差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。
2.33組冠狀動脈不同鈣化程度病人血清維生素K2水平比較
UA組冠狀動脈鈣化Ⅳ級病人較鈣化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級病人血清維生素K2水平降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。NSTEMI組冠狀動脈鈣化Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平均低于鈣化Ⅰ級病人,差異均有統計學意義(P<0.05);冠狀動脈鈣化Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅱ級病人,差異均有統計學意義(P<0.05)。STEMI組冠狀動脈鈣化Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅰ級病人,差異均有統計學意義(P<0.05);冠狀動脈鈣化Ⅲ級、Ⅳ級病人血清維生素K2水平低于鈣化Ⅱ級病人,差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表3。
2.4血清維生素K2水平與鈣化程度的相關性
Spearman秩相關分析表明,UA組、NSTEMI組、STEMI組病人血清維生素K2水平均與鈣化程度呈負相關。詳見表4。
3討論
CAC是冠狀動脈病變的重要特征之一,Lee等[10]研究表明,在冠狀動脈粥樣硬化早期階段即可發生血管鈣化,由于生物力學差異,鈣化病變可增加斑塊破裂的風險。Tota-Maharaj等[11]研究顯示,鈣化評分越高,心血管不良事件發生率越高。血管鈣化過程涉及多方面機制,如高血壓、炎癥、氧化應激、高鈣血癥、高磷血癥等,可促使血管平滑肌細胞轉化為骨細胞樣細胞,進而啟動或促進CAC進程[12-13]。分子生物學研究表明,依賴維生素K的鈣化抑制蛋白,如基質Gla蛋白(matrix gla protein,MGP)的表達減少可促進CAC[3]。
維生素K2作為維生素K家族成員之一,是MGP羧基化過程中的重要輔助因子,其可調控CAC進程,而維生素K1缺乏這方面的作用[14-17]。研究表明,維生素K2通過增加HDL水平、降低TC水平來改善脂質譜,從而影響動脈粥樣硬化過程中血管鈣化和斑塊形成[18]。另有研究發現,維生素K2調控鈣化相關蛋白(如骨橋蛋白)基因轉錄發揮抗鈣化作用[19]。此外,維生素K2可通過抑制核轉入因子κB信號轉導和活性氧(ROS)的產生,進而抑制炎癥反應和氧化應激,從而發揮抗血管鈣化的作用[20-22]。
Mccabe等[4]研究發現,以華法林處理慢性腎病小鼠后,血管鈣化程度明顯增加,而補充維生素K2可減輕血管鈣化。本研究結果表明,ACS病人血清維生素K2濃度隨CAC程度的增加而降低,Spearman秩相關分析顯示,NSTEMI、STEMI病人血清維生素K2水平與CAC程度呈負相關,即鈣化程度越重,血清維生素K2水平越低。UA組病人血清維生素K2濃度隨鈣化程度的增加有下降趨勢,但差異無統計學意義(P>0.05),但Spearman秩相關分析仍顯示,UA病人血清維生素K2水平與CAC程度呈負相關,可能原因有:1)UA組鈣化Ⅲ級病人占比較少;2)UA組病人出現血清維生素K2水平<0.05 ng/mL者較多。
本研究選用IVUS評價CAC程度,由于本科室應用的IVUS導管為電子相控陣型,僅評價了鈣化病變累及血管腔的范圍,未系統評價血管鈣化長度,導致研究結果存在一定局限性。
綜上所述,維生素K2作為機體必不可少的微量元素,可通過多種機制抑制CAC,適當補充維生素K2可減輕CAC程度,維生素K2的抗鈣化作用或許可成為新的藥物作用靶點。
參考文獻:
[1]LI J J,ZHU C G,YU B,et al.The role of inflammation in coronary artery calcification[J].Ageing Research Reviews,2007,6(4):263-270.
[2]BAILEY G,MEADOWS J,MORRISON A R.Imaging atherosclerotic plaque calcification:translating biology[J].Current Atherosclerosis Reports,2016,18(8):51.
[3]GIACHELLI C M.Vascular calcification mechanisms[J].Journal of the American Society of Nephrology,2004,15(12):2959-2964.
[4]MCCABE K M,BOOTH S L,FU X Y,et al.Dietary vitamin K and therapeutic warfarin alter the susceptibility to vascular calcification in experimental chronic kidney disease[J].Kidney International,2013,83(5):835-844.
[5]FUSARO M,NOALE M,VIOLA V,et al.Vitamin K,vertebral fractures,vascular calcifications,and mortality:vitamin K Italian (VIKI) dialysis study[J].Journal of Bone and Mineral Research,2012,27(11):2271-2278.
[6]SCHURGERS L J,JOOSEN I A,LAUFER E M,et al.Vitamin K-antagonists accelerate atherosclerotic calcification and induce a vulnerable plaque phenotype[J].PLoS One,2012,7(8):e43229.
[7]VAN GORP R,JAMINON A,BAATEN C,et al.Long-term vitamin k antagonist treatment induces calcification and atherosclerotic plaque progression,promoting a prethrombotic state[J].Atherosclerosis,2019,287:e74-e75.
[8]葛均波.血管內超聲[M].北京:人民衛生出版社,2018:127.
[9]中國醫師協會急診醫師分會.2015中國急診急性冠脈綜合征臨床實踐指南(二)——診斷篇[J].中國急救醫學,2016,36(1):9-11.
[10]LEE J H,HARTAIGH B,HAN D,et al.Reassessing the usefulness of coronary artery calcium score among varying racial and ethnic groups by geographic locations:relevance of the Korea initiatives on coronary artery calcification registry[J].Journal of Cardiovascular Ultrasound,2015,23(4):195-203.
[11]TOTA-MAHARAJ R,MCEVOY J W,BLAHA M J,et al.Utility of coronary artery calcium scoring in the evaluation of patients with chest pain[J].Critical Pathways in Cardiology,2012,11(3):99-106.
[12]SHANAHAN C M,CROUTHAMEL M H,KAPUSTIN A,et al.Arterial calcification in chronic kidney disease:key roles for calcium and phosphate[J].Circulation Research,2011,109(6):697-711.
[13]JOHNSON R C,LEOPOLD J A,LOSCALZO J.Vascular calcification[J].Circulation Research,2006,99(10):1044-1059.
[14]EL ASMAR M S,NAOUM J J,ARBID E J.Vitamin K dependent proteins and the role of vitamin k2 in the modulation of vascular calcification:a review[J].Oman Medical Journal,2014,29(3):172-177.
[15]BEULENS J W J,BOTS M L,ATSMA F,et al.High dietary menaquinone intake is associated with reduced coronary calcification[J].Atherosclerosis,2009,203(2):489-493.
[16]ERKKIL A T,BOOTH S L,HU F B,et al.Phylloquinone intake and risk of cardiovascular diseases in men[J].Nutrition,Metabolism and Cardiovascular Diseases,2007,17(1):58-62.
[17]GELEIJNSE J M,VERMEER C,GROBBEE D E,et al.Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease:the Rotterdam Study[J].The Journal of Nutrition,2004,134(11):3100-3105.
[18]SAITO E,WACHI H,SATO F,et al.Treatment with vitamin k(2) combined with bisphosphonates synergistically inhibits calcification in cultured smooth muscle cells[J].Journal of Atherosclerosis and Thrombosis,2007,14(6):317-324.
[19]FUJII S,SHIMIZU A,TAKEDA N,et al.Systematic synthesis and anti-inflammatory activity of ω-carboxylated menaquinone derivatives-investigations on identified and putative vitamin K2 metabolites[J].Bioorganic amp; Medicinal Chemistry,2015,23(10):2344-2352.
[20]OHSAKI Y,SHIRAKAWA H,MIURA A,et al.Vitamin K suppresses the lipopolysaccharide-induced expression of inflammatory cytokines in cultured macrophage-like cells via the inhibition of the activation of nuclear factor κB through the repression of IKKα/β phosphorylation[J].The Journal of Nutritional Biochemistry,2010,21(11):1120-1126.
[21]LI J R,WANG H,ROSENBERG P A.Vitamin K prevents oxidative cell death by inhibiting activation of 12-lipoxygenase in developing oligodendrocytes[J].Journal of Neuroscience Research,2009,87(9):1997-2005.
[22]WESTENFELD R,KRUEGER T,SCHLIEPER G,et al.Effect of vitamin K2 supplementation on functional vitamin K deficiency in hemodialysis patients:a randomized trial[J].American Journal of Kidney Diseases,2012,59(2):186-195.
(收稿日期:2023-02-18)
(本文編輯鄒麗)