血清內(nèi)臟脂肪素和25-羥基維生素D3 與冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞病變側(cè)支循環(huán)的相關(guān)性

紀(jì)曉玲 張吉 王靜

發(fā)達(dá)的冠狀動(dòng)脈側(cè)支可以恢復(fù)心肌缺血區(qū)域的血流，并保護(hù)有缺血風(fēng)險(xiǎn)的心肌組織[1]。研究表明，良好的側(cè)支循環(huán)可以減少心肌梗死面積，減少心律失常，保護(hù)心功能，降低死亡率，最終改善預(yù)后[2～4]。目前，還沒有評(píng)估側(cè)支功能的無創(chuàng)技術(shù)[2，5]，因此，尋找一種循環(huán)生物標(biāo)志物來評(píng)估冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)（Coronary collateral circulation，CCC）的建立情況，并探索其內(nèi)在機(jī)制，具有重要的臨床意義。

內(nèi)臟脂肪素是一種脂肪細(xì)胞因子，在內(nèi)臟脂肪組織中大量產(chǎn)生[6]，并在心臟、肝臟、肌肉、胎盤、肺、腎和骨髓中表達(dá)[7]。有報(bào)道稱內(nèi)臟脂肪素在動(dòng)脈重塑中起直接作用[8]，但內(nèi)臟脂肪素與CCC 之間的關(guān)系研究仍然缺乏。

已證實(shí)維生素D 受體（VDR）存在于心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和腎上皮細(xì)胞表面，并控制這些細(xì)胞的增殖和分化[9，10]。目前的研究表明，維生素D 以獨(dú)立的方式促進(jìn)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVECs）的增殖和遷移[11]。此外，有報(bào)道髓樣細(xì)胞（MCs）[12]數(shù)量的增加和VEGF[13]信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)節(jié)影響動(dòng)脈生成和血管生成。盡管有證據(jù)支持維生素D 在動(dòng)脈生成和血管生成中發(fā)揮積極的調(diào)節(jié)作用，但很少有報(bào)道研究其與冠狀動(dòng)脈慢性完全閉塞（Chronic total coronary occlusion，CTO）患者CCC 的關(guān)系。本研究我們探討CTO 患者血清內(nèi)臟脂肪素水平、血清25羥基維生素D3[25-（OH）D3]水平與CCC 狀態(tài)之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象選擇2018年11月～2019年2月心血管內(nèi)科住院的經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)為CTO 的189 例患者為研究對(duì)象，其中男100 例，女89 例，平均年齡（62±8）歲。根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影中CCC 的Rentrop-Cohen 分級(jí)，將患者分為CCC 建立良好組（n=107，其中Rentrop 2 級(jí)64 例，3 級(jí)43 例）和CCC建立不良組（n=82，其中Rentrop 0 級(jí)18 例，1 級(jí)64例）。排除標(biāo)準(zhǔn)：近期急性冠狀動(dòng)脈綜合征（＜3 個(gè)月）、冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)、心力衰竭、心肌病、瓣膜性心臟病、既往血運(yùn)重建史、外周血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、慢性腎臟或肝臟疾病、既往惡性腫瘤診斷、伴發(fā)炎癥性疾病，與維生素D 有關(guān)的代謝疾病，以及在前3 個(gè)月內(nèi)使用含有維生素D 制劑的藥物。記錄所有患者的冠心病危險(xiǎn)因素，如高血壓、糖尿病、高脂血癥、體重指數(shù)（BMI）和吸煙史。

1.2 研究方法

1.2.1 冠狀動(dòng)脈造影 采用Judkins 法經(jīng)橈動(dòng)脈穿刺進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影。CCC 根據(jù)Rentrop-Cohen 分級(jí)如下[14]：0 級(jí)，無明顯側(cè)支血管（不透明區(qū)域，遠(yuǎn)端梗死區(qū)無造影劑填充）；1 級(jí)，阻塞的冠狀動(dòng)脈旁有側(cè)支，但未達(dá)到心外膜的冠狀動(dòng)脈；2 級(jí)，心外膜下節(jié)段部分側(cè)支充盈；3 級(jí)，心外膜下側(cè)支全部充盈。

1.2.2 生化指標(biāo)檢查 在行冠狀動(dòng)脈造影檢查當(dāng)天，抽取空腹靜脈血測(cè)定常規(guī)實(shí)驗(yàn)室參數(shù)，包括肌鈣蛋白I（TnI）、肌酐、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）和鈣水平。采集用于25-（OH）D3 和內(nèi)臟脂肪素測(cè)量的血樣進(jìn)行快速冷凍，并在-70℃下儲(chǔ)存，直至分析。使用羅氏601（英國BISL 試劑盒）通過ELISA 法測(cè)量25-（OH）D3 和內(nèi)臟脂肪素的血清水平。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法使用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，非正態(tài)分布的計(jì)量資料用M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以%表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。應(yīng)用Spearman 相關(guān)分析評(píng)估血清25-（OH）D3 和內(nèi)臟脂肪素與Rentrop-Cohen 分級(jí)之間的相關(guān)性。二元Logistic 回歸分析用于確定CCC 建立不良的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較兩組年齡、性別、BMI、吸煙史、高血壓、膽固醇和血鈣水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。CCC 建立不良組糖尿病患者比例高于CCC 建立良好組（52.4% vs 33.6%，P＜0.05）。此外，CCC 建立不良組的LDL-C、TnI 和肌酐水平明顯高于CCC 建立良好組，見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

2.2 兩組血清內(nèi)臟脂肪素和25-（OH）D3 水平比較CCC 建立不良組內(nèi)臟脂肪素水平顯著高于CCC 建立良好組（P＜0.001），25-（OH）D3 水平顯著低于CCC 良好組（P＜0.001）。見表1。

2.3 內(nèi)臟脂肪素和25-（OH）D3 水平與Rentrop分級(jí)之間的關(guān)系Spearman 相關(guān)性分析顯示內(nèi)臟脂肪素水平與Rentrop 分級(jí)呈負(fù)相關(guān)（r=-0.692，P＜0.001），25-（OH）D3 水平與Rentrop 分級(jí)呈正相關(guān)（r=0.689，P＜0.001）。此外，觀察到25-（OH）D3和內(nèi)臟脂肪素水平之間呈L 形關(guān)系。見圖1。

圖1 內(nèi)臟脂肪素與25-（OH）D3 的關(guān)系

2.4 二元Logistic 回歸分析對(duì)CCC 的建立與25-（OH）D3、內(nèi)臟脂肪素、LDL-C 等因素進(jìn)行二元Logistic 回歸分析，以CCC 為因變量，所有P值小于0.05 的單變量均作為自變量納入Logistic 回歸方程，采用多元逐步回歸分析，結(jié)果顯示血清25-（OH）D3、內(nèi)臟脂肪素和LDL-C 水平以及糖尿病是CCC 建立不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。見表2。

表2 二元Logistic 回歸分析

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)在CTO 患者中內(nèi)臟脂肪素水平在CCC 建立不良組顯著高于CCC 建立良好組。CCC建立不良組25-（OH）D3 水平顯著低于CCC 建立良好組。25-（OH）D3 與內(nèi)臟脂肪素水平呈L 型關(guān)系。高LDL-C 水平和糖尿病也是導(dǎo)致CTO 患者CCC 建立不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

冠狀動(dòng)脈側(cè)支生長被認(rèn)為是通過擴(kuò)大已有的側(cè)支網(wǎng)絡(luò)和形成新血管來建立的[15，16]。有研究發(fā)現(xiàn)，影響冠狀動(dòng)脈側(cè)支血管建立的主要因素是閉塞近端和遠(yuǎn)端節(jié)段之間的壓力梯度[17，18]。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）、成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-β）和一氧化氮（NO）激活的生物物質(zhì)也在血管生成和動(dòng)脈生成中發(fā)揮重要作用[19]。

內(nèi)臟脂肪素是一種已知的促炎癥細(xì)胞因子，在包括動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病在內(nèi)的許多慢性炎癥性疾病中發(fā)揮重要作用。內(nèi)臟脂肪素可以調(diào)節(jié)血管重塑關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子的表達(dá)，如VEGF[20]、FGF-2[21]和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）[22]。有研究表明，內(nèi)臟脂肪素通過EPCs 中的VEGF 依賴機(jī)制促進(jìn)血管生成[23]。Auguet 等[24]研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)臟脂肪素在脂巨噬細(xì)胞的不穩(wěn)定頸動(dòng)脈斑塊和冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中高度表達(dá)。此外，有報(bào)道稱細(xì)胞外內(nèi)臟脂肪素直接參與血管重塑[8]。然而，內(nèi)臟脂肪素與CCC 之間的關(guān)系尚不清楚。

本研究報(bào)道了內(nèi)臟脂肪素和CTO 患者側(cè)支循環(huán)的關(guān)系，結(jié)果顯示CCC 建立不良組內(nèi)臟脂肪素水平顯著高于CCC 建立良好組，可能機(jī)制為：①內(nèi)臟脂肪素誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞LOX-1 表達(dá)，促發(fā)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷和功能障礙，并促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的惡性循環(huán)[25]。②內(nèi)臟脂肪素激活ERK 1/2 和NF-κB，導(dǎo)致誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）產(chǎn)生增加[26]。iNOS 是一種促炎酶，可導(dǎo)致NO 生成失衡，誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙，最終導(dǎo)致血管生成受損。因此，內(nèi)臟脂肪素的炎癥作用促進(jìn)內(nèi)皮功能障礙，這可能是導(dǎo)致CCC 建立不良的原因。

有研究表明，維生素D 可以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌的生長[27]。甚至有報(bào)道維生素D 缺乏也與冠狀動(dòng)脈狹窄程度呈正相關(guān)[28]。維生素D 缺乏與冠心病患者的血管內(nèi)皮功能障礙程度密切相關(guān)[29]。然而，維生素D 與CCC 之間的關(guān)系及其潛在機(jī)制尚不清楚。

本研究中，CCC 建立不良組25-（OH）D3 水平顯著低于CCC 建立良好組，與Dogan 等[30]的研究結(jié)果一致。可能機(jī)制為：①維生素D 促進(jìn)白細(xì)胞黏附，增加VEGF-α 表達(dá)，并促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的生長和遷移[13，31]，因此，維生素D 缺乏可導(dǎo)致CCC建立不良；②維生素D 激活并誘導(dǎo)NO 生成，介導(dǎo)VEGF 信號(hào)通路，刺激CCC 的生長[32，33]，故維生素D 缺乏導(dǎo)致CCC 建立不良。Cianciolo 等[29]證實(shí)，VDR 也存在于循環(huán)的EPCs 上，維生素D 缺乏不僅會(huì)減少循環(huán)中EPCs 的數(shù)量，還會(huì)降低其增殖和形成血管的能力，導(dǎo)致CCC 建立不良。

本研究報(bào)道了25-（OH）D3 和內(nèi)臟脂肪素之間呈L 型關(guān)系，當(dāng)25-（OH）D3 水平低于30ng/mL 時(shí)，隨著25-（OH）D3 水平的增高，內(nèi)臟脂肪素逐漸降低。然而，當(dāng)25-（OH）D3 水平大于30ng/mL 時(shí)，內(nèi)臟脂肪素水平不會(huì)隨著25-（OH）D3 的增加而繼續(xù)降低，而是基本保持不變。這一現(xiàn)象表明，在維生素D 缺乏癥患者中，補(bǔ)充維生素D 至正常范圍不會(huì)使內(nèi)臟脂肪素水平進(jìn)一步下降。這也可能為Heike等報(bào)道的研究結(jié)果（納入83 000 人的21 項(xiàng)RCT 研究顯示，補(bǔ)充維生素D 后，心血管疾病的全因死亡風(fēng)險(xiǎn)和主要不良心血管事件并未減低）提供了另一種可能的解釋[34]。本研究發(fā)現(xiàn)，CCC 建立不良組血清LDL-C 水平顯著高于CCC 建立良好組。此外，25-（OH）D3 水平與LDL-C 水平呈負(fù)相關(guān)，這與Song 等[35]報(bào)道的結(jié)果相似。高水平的LDL-C 是冠狀動(dòng)脈的明確風(fēng)險(xiǎn)因素，可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙并損害冠狀動(dòng)脈側(cè)支血管的生長[36，37]。

Nisanci 等[38]通過測(cè)量冠狀動(dòng)脈楔壓發(fā)現(xiàn)糖尿病患者側(cè)支循環(huán)開放不足。有研究發(fā)現(xiàn)，由于糖尿病患者血管內(nèi)皮細(xì)胞功能嚴(yán)重受損，這些細(xì)胞的增殖、黏附、整合和最終血管生成能力顯著降低[39]。本研究中，CCC 建立不良組的糖尿病發(fā)病率顯著高于CCC 建立良好組（52.4% vs 33.6%），提示內(nèi)臟脂肪素和維生素D 似乎在CCC 建立的關(guān)鍵機(jī)制的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。

維生素D 水平的季節(jié)性變化和陽光照射可能會(huì)影響研究結(jié)果，因此我們于11 月～次年2 月招募患者，以盡量減少個(gè)體間的變異性。此外，體育鍛煉也是影響維生素D 水平和CCC 建立的因素之一。盡管我們選擇的患者表明他們沒有參加常規(guī)體育鍛煉，但這并不能完全消除對(duì)研究結(jié)果的影響。

綜上，CCC 建立不良與CCC 建立良好的CTO患者相比，血清25-（OH）D3 水平較低，血清內(nèi)臟脂肪素水平較高。血清25-（OH）D3、內(nèi)臟脂肪素、LDL-C 水平及糖尿病是CTO 患者CCC 建立不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。