血清鳶尾素、Metrnl水平與PCI術后支架內再狹窄的相關性研究

苗 碩,劉西民,張新才

(1.山東第二醫科大學臨床醫學院,山東濰坊 261053;2.濰坊市人民醫院心臟介入組,山東濰坊 261041;3.濰坊市人民醫院心內二科,山東濰坊 261041)

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)是由動脈粥樣硬化引起[1],可導致血管部分或全部閉塞、心臟缺血甚至心肌梗死。經皮冠狀動脈介入術(PCI)是治療冠心病的主要方法,其能迅速恢復血流,改善缺血癥狀,降低心血管不良事件發生率。隨著第二代藥物洗脫支架的應用,術后支架內再狹窄(ISR)晚期發生率雖已降低至5%～10%,其仍是介入手術后未能解決的難題[2-3]。ISR是一個復雜多因素過程,目前認為主要原因是植入金屬支架導致血管內皮損傷,經典和過敏炎癥途徑激活形成新生動脈粥樣硬化(NA),新生血管內皮組織異常增殖和延遲愈合[3-4]。鳶尾素是一種主要分泌于肌肉組織,作用于脂肪組織及炎癥反應的細胞因子[5-6]。冠心病患者中鳶尾素水平較低[7-8]。鎳紋蛋白樣蛋白(Metrnl)在調節炎癥反應、脂質代謝與糖代謝方面發揮重要作用[9]。研究表明,鳶尾素、Metrnl都受轉錄因子PGC-1α調控,兩者可能呈正相關[10-11]。然而,缺乏關于鳶尾素、Metrnl與接受PCI后發生ISR的相關性研究。本研究探討鳶尾素、Metrnl水平及其他相關因素與冠心病患者PCI術后發生ISR的相關性,為臨床診斷ISR提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年10月至2023年3月濰坊市人民醫院心內科收治住院、行PCI術且使用第二代藥物洗脫支架的冠心病患者257例作為研究對象,其中男144例,女113例,年齡(55.26±12.76)歲。納入標準:(1)符合冠心病診斷標準[12]并經冠狀動脈造影證實適合行PCI;(2)術后規律服用阿司匹林、氫氯吡格雷等抗血小板藥物及瑞舒伐他汀、阿托伐他汀等調脂藥物;(3)1年后復查冠狀動脈造影。排除標準:(1)合并嚴重呼吸系統疾病;(2)存在嚴重肝功能不全、腎功能不全、惡性腫瘤;(3)合并感染、自身免疫性疾病;(4)既往行冠狀動脈旁路移植術;(5)妊娠期、哺乳期婦女;(6)臨床資料不全。ISR被定義為置入的支架內或支架外兩端5 mm內管腔面積狹窄≥50%[13]。根據冠狀動脈造影檢查結果評估,發生ISR的47例納入ISR組,未發生ISR的210例納入非ISR組。選取同期醫院體檢健康者50例為健康對照組,其中男27例,女23例,年齡(55.34±10.57)歲。3組受試者性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。該研究獲得濰坊市人民醫院倫理委員會審核批準(審批號:2021017),患者及家屬均知情同意。

1.2 方法

1.2.1一般臨床資料和血清學指標收集

入院時收集患者人口統計學和臨床特征資料,包括年齡、性別、冠狀動脈疾病的危險因素(吸煙、高血壓、糖尿病、高脂血癥)、支架直徑、支架應用總長度和用藥史;采集患者肘靜脈血進行實驗室檢測,包括甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、肌酐、D-二聚體、直接膽紅素、間接膽紅素、二磷酸腺苷(ADP)抑制率(全血)等。

1.2.2外周血水平鳶尾素、Metrnl水平檢測

于術前采集患者橈動脈血5 mL,送本院中心實驗室進行檢測。以3 000 r/min離心10 min后,采用商業試劑盒(上海月妍生物科技有限公司)通過ELISA法測定血清鳶尾素、Metrnl水平。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 3組受試者鳶尾素、Metrnl水平比較

ISR組鳶尾素、Metrnl水平低于非ISR組和健康對照組,且非ISR組鳶尾素、Metrnl水平低于健康對照組,差異均有統計學意義(P<0.05),見表1。Metrnl與鳶尾素水平呈正相關(r=0.768,P<0.001)。

表1 3組受試者鳶尾素、Metrnl水平比較

2.2 ISR組與非ISR組患者的一般資料比較

ISR組與非ISR組性別、年齡、高血壓病史、飲酒史、BMI、支架直徑比較差異均無統計學意義(P>0.05);兩組糖尿病史、吸煙史、支架總長度比較差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 ISR組與非ISR組患者的一般資料對比

2.3 ISR組與非ISR組患者其他血清指標比較

ISR組與非ISR組患者中TG水平比較差異無統計學意義(P>0.05);ISR組與非ISR組LDL-C、D-二聚體、直接膽紅素、間接膽紅素、ADP抑制率、肌酐、鳶尾素、Metrnl水平比較差異有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 ISR組與非ISR組患者其他血清指標比較

2.4 PCI術后發生ISR的影響因素

以ISR為因變量,以2.3中差異有統計學意義的項目為自變量(賦值均為連續變量)進行多因素logistic回歸分析。結果顯示,D-二聚體升高是ISR的危險因素,而鳶尾素、Metrnl水平、ADP受體抑制率、直接膽紅素水平升高是ISR的保護因素(P<0.05),見表4。

表4 多因素logistic回歸分析結果

2.5 血清鳶尾素、Metrnl水平對PCI術后發生ISR的預測價值

血清鳶尾素水平的ROC曲線下面積為0.878,最佳截斷值為173.565 ng/L,靈敏度為75.7%,特異度為87.2%,95%CI為0.835～0.922;血清Metrnl水平的ROC曲線下面積為0.865,最佳截斷值為130.885 pg/L,靈敏度為81.4%,特異度為80.9%,95%CI為0.803～0.926;兩者聯合檢測的ROC曲線下面積為0.954,靈敏度為91.4%,特異度為91.5%,95%CI為0.926～0.981,見圖1。

圖1 血清鳶尾素、Metrnl水平預測的ROC圖

3 討 論

支架內NA是晚期ISR的主要原因之一,其機制主要包括炎癥反應和內皮功能不全造成的血管內皮平滑肌細胞過度增殖。炎癥反應在NA的形成中起重要作用,球囊及支架擴張造成血管壁損傷,激發炎癥反應和大量細胞因子釋放,且支架作為異物激活了凝血系統[14]。炎癥細胞因子釋放后,大量單核細胞向內皮遷移并轉化為巨噬細胞,造成持續的炎癥反應[15]。第二代藥物洗脫支架可以抑制內皮過度增殖,但也使新生內皮細胞喪失了某些正常功能,導致脂質或炎癥細胞遷移到血管壁內[4,16]。藥物洗脫支架對內膜的抗增殖作用導致新內膜覆蓋不完全,促進了NA的發生、發展,與持續的炎癥反應共同造成了血管內皮的延遲愈合,嚴重影響遠期預后[15-19]。

鳶尾素源自含Ⅲ型纖連蛋白域蛋白5(FNDC5),主要由骨骼肌和心肌產生,參與全身代謝,并在改善代謝功能障礙中有巨大潛力。有研究證實,在動脈粥樣硬化小鼠中,補充鳶尾素可以明顯改善內皮功能障礙,減少細胞凋亡,明顯減少動脈粥樣硬化斑塊面積[20]。單核細胞作為一種重要的炎癥細胞,在動脈粥樣硬化的發展過程中被募集到動脈壁的內皮下層,分化為巨噬細胞和泡沫細胞,而細胞黏附分子上調是單核細胞浸潤的先決條件。細胞研究表明,鳶尾素可以通過抑制ROS/p38/MAPK/NF-κB信號通路來抑制氧化低密度脂蛋白(oxLDL)誘導的泡沫細胞形成和單核細胞黏附,還可以抑制NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3和核因子-κB(NF-κB),減少血管細胞黏附分子1(VCAM-1)的表達,從而減緩動脈粥樣硬化的發展過程[21]。內皮損傷是動脈粥樣硬化的重要決定因素,也是脂質沉積、炎癥細胞黏附和內膜纖維鈣化增厚的先決條件。內皮功能障礙引起的血管并發癥是導致2型糖尿病患者死亡的主要原因。在2型糖尿病患者中,鳶尾素可以通過抑制信號通路減少氧化/硝化應激來部分緩解內皮功能障礙,延緩血管病變。鳶尾素還通過抑制活性氧介導的炎癥、激活自噬、抑制細胞凋亡和內皮細胞增殖來改善冠心病。氧化應激會加速動脈粥樣硬化進展,而超氧化物歧化酶能通過抗氧化酶和清除自由基途徑來減輕細胞損傷,減少動脈粥樣硬化的發生。鳶尾素可通過增加超氧化物歧化酶表達,減少小鼠心肌梗死面積。研究表明,冠心病患者的冠狀動脈病變狹窄程度和心血管不良事件發生率呈負相關[8,22-23]。然而,關于鳶尾素與ISR相關性的臨床研究較少,而本研究發現,ISR患者組鳶尾素水平明顯低于非ISR組。

Metrnl是一種新發現的細胞因子,由白色脂肪組織和骨骼肌分泌,作用于調節巨噬細胞活化、能量消耗、胰島素抵抗和脂質代謝[24-25]。脂肪組織是一種內分泌和免疫器官,通過介導多種不同的分泌肽和蛋白質(脂肪因子),在代謝、胰島素抵抗、心腦血管功能、炎癥和免疫中發揮作用[26]。在脂肪組織中,Metrnl誘導白細胞介素(IL)-4、IL-10、IL-13和轉化生長因子(TGF)-β等抗炎因子表達,減少腫瘤壞死因子(TNF)-α等促炎因子表達,并通過過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)-γ和代謝激活來發揮胰島素增敏作用。研究表明,Metrnl可以激活AMPK或PPAR-δ依賴性信號通路,從而拮抗脂多糖誘導的炎癥[9]。關于Metrnl與動脈粥樣硬化形成和發展的研究較少,其具體機制并不清楚。炎癥、胰島素抵抗、血脂異常在動脈粥樣硬化的形成和發展過程中發揮重要作用,這提示Metrnl與冠心病、ISR之間可能有重要聯系。基礎研究表明,小鼠心肌細胞通過PPAR-α途徑控制表達和釋放Metrnl,可以抑制心臟肥大與心肌纖維化發展,從而改善心力衰竭預后[27]。由腺相關病毒血清型9在心臟特異性過表達Metrnl可明顯改善鹽酸多柔比星(DOX)心臟毒性處理小鼠的氧化應激、細胞凋亡、心功能障礙和生存狀態[28]。LIU等[29]的臨床病例對照研究顯示,冠心病患者血清Metrnl水平降低且下降程度與冠狀動脈病變呈正相關。YILMAZ等[30]進一步研究發現非ST段抬高心肌梗死(NSTEMI)患者的Metrnl水平低于STEMI患者。本研究發現,ISR患者組Metrnl水平明顯低于非ISR組。

鳶尾素、Metrnl在增加白色脂肪組織褐變,調節能量代謝和改善胰島素抵抗方面均發揮了重要作用[30]。越來越多的證據表明,兩者通過抑制氧化應激、改善血脂異常、對抗炎癥、減少細胞損傷和恢復內皮功能來預防動脈粥樣硬化[10-11]。本研究發現,血清鳶尾素水平與Metrnl水平呈正相關(P<0.05)。

D-二聚體作為機體內纖維蛋白溶解的特異性標志物,其水平升高往往反映血液呈高凝狀態,提示可能形成血栓。在手術過程中,球囊擴張損傷內皮組織,導致血小板凝集,凝血途徑激活,引起D-二聚體升高。本研究發現,ISR組患者D-二聚體水平高于ISR組,與相關研究結果一致[31-32]。ADP通過P2Y1和P2Y12受體對血小板功能發揮作用,通過降低ADP在P2Y12受體的作用來提供有效抗血栓治療的藥物已應用于臨床[33]。ADP受體抑制率廣泛用于抗血小板藥物(P2Y12受體抑制劑)的使用評價上。本研究發現,ADP受體抑制率與ISR發生率呈負相關(P<0.05)。血清膽紅素與氧化應激和炎癥標志物密切相關。有動物實驗表明,膽紅素可減少動脈粥樣硬化斑塊面積并穩定斑塊[34]。本研究結果顯示,ISR組患者膽紅素水平高于非ISR組。

本研究存在一定局限性:(1)樣本量較小;(2)由于患者晚期行冠狀動脈復查多是因為發生心絞痛等不適,ISR發生率可能高于自然發生率,不能完全排除病例選擇偏倚;(3)由于沒有使用血管內超聲或光學相干斷層掃描,ISR的診斷可能出現某些信息偏差。后期需要開展大規模和多中心研究,以確認鳶尾素、Metrnl作為ISR潛在生物標志物的具體作用。

綜上所述,在PCI治療后發生ISR的冠心病患者血清中,鳶尾素、Metrnl水平、ADP受體抑制率、直接膽紅素水平明顯降低,而D-二聚體水平明顯升高,鳶尾素、Metrnl、ADP受體抑制率、直接膽紅素水平升高是ISR的保護因素,D-二聚體水平升高是ISR的危險因素。鳶尾素、Metrnl水平在預測冠心病患者PCI后ISR發生方面具有較高的效能,聯合兩項指標可提高預測準確性,說明鳶尾素、Metrnl可作為冠心病患者預后的評價指標,有望成為預測ISR的非侵入性生物標志物。