不稳定型心绞痛患者外周血M-CSF和sICAM-1水平的变化及临床意义

来源:岁月联盟 作者:彭子敬 田国平 时间:2010-07-13
  【摘要】 目的 探讨不稳定型心绞痛患者外周血M-CSF和sICAM-1的变化及临床意义。方法 根据病史、症状、心肌酶、心电图及冠状动脉造影检查,选取研究对象143例,进行分组,不稳定型心绞痛患者(UA)96例,稳定型心绞痛患者(SAP)25例。选取健康体检者(N)22例为正常对照组。入院24 h内或接受体检当时采集血标本分装两个试管,分别离心、冻存待一次检测。均采用酶联免疫吸附实验方法测定外周血sICAM-1和M-CSF水平。比较三组对象外周血sICAM-1和M-CSF水平的差异;分析sICAM-1与M-CSF的相关性;对UA患者进行TIMI危险评分,按评分将患者分为高、中、低三组,比较各组间的sICAM-1和M-CSF水平。采用SPSS 13.0 统计软件对结果进行统计分析。结果 ①3组实验对象外周血sICAM-1和M-CSF水平的组间比较,不稳定型心绞痛组高于稳定型心绞痛组(P<0.001),稳定型心绞痛组高于正常对照组(P<0.001);②M-CSF与sICAM-1呈明显正相关;③不同TIMI危险积分组的组间比较,sICAM-1和M-CSF水平随TIMI危险积分的增高而增高,各组间比较差异均具有统计学意义。结论 sICAM-1和M-CSF共同参与冠脉斑块的形成,并相互促进对方的表达,二者均可作为不稳定型心绞痛患者危险评估的指标。?
  【关键词】不稳定型心绞痛;可溶性细胞间黏附分子-1;巨噬细胞集落刺激因子
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  【Abstract】 Objective To explore the changes and the clinical value of M-CSF and sICAM-1 in peripheral blood of patients with unstable angina.Methods 121 patients were choosed according to patient history symptom screatase ECG and coronary arteriongraphy(CAG).22 health examination persons was choosed as normal control.Blood samples of patients were collected in 24 hours after admission.The peripheral blood levels of M-CSF and sICAM-1 were measured with enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).The risk scores of TIMI were calculated.the serumal levels of M-CSF and sICAM-1 were compared among the different risk scores groups.All result were analyzed with SPSS 13.0.Results ①The peripheral blood levels of M-CSF and sICAM-1 were higher in angina patients than in control group(all P<0.001); compared UA group with SA group,P<0.001; compared SAP group with control group,P<0.001.②The peripheral blood levels of M-CSF was positively correlated with sICAM-1.③The peripheral blood level of M-CSF was significantly positive correlated with the risk scores of TIMI.Conclusions The peripheral blood levels of M-CSF and sICAM-1 in patients with UA can reflect the patients,condition.Both of them have reference value in the dangerous classification of patients with UA.?
  【Key words】Unstable angina; Macrophage colony stimulating factor; Solubility intercellular adhesion molecule-1
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  研究表明[1],炎性反应在动脉粥样斑块的形成和破裂的过程中起着重要作用,不稳定斑块含有大量炎症细胞,巨噬细胞和T淋巴细胞是斑块破裂部位的主要细胞,活化的单核-巨噬细胞能分泌多种细胞因子,如细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、成纤维细胞生长因子(FGF)、表皮细胞生长因子样因子、血小板源生子(PDGF)、IL-1、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、转化生长因子-β等,其中,作为刺激单核-巨噬细胞增殖分化的巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和介导单核细胞与内皮细胞之间黏附的细胞间黏附分子-1(ICAM-1)在斑块形成及破裂过程中起着比较重要的作用,本研究旨在从临床的角度探讨不稳定型心绞痛患者外周血M-CSF和sICAM-1水平的变化及临床意义。?
  1 对象与方法?
  1.1 对象与分组 选择2006年9月至2007年9月在邵阳市第一人民和南华大学附属第二医院心血管内科因为胸痛、胸闷住院且完成选择性冠状动脉造影检查的患者。排除标准:①近期罹患感染性疾病或慢性炎症性疾病如严重的上呼吸道感染、肺炎等;②活动性结核; ③近期外科手术或组织创伤; ④结缔组织病和风湿病,恶性肿瘤; ⑤应用炎性反应抑制药物如非固醇类消炎镇痛药、类固醇类药物等;⑥严重肝肾功能不全;⑦急性心肌梗死。共入选 143例患者,男 89 例,女54 例,分为 UA 组(96例)、SAP组(25 例)和非冠心病组(22例)。UA 和SAP的临床诊断标准参照 ACC/AHA 标准,非冠心病组为临床症状不典型,心电图大致正常,并且冠状动脉造影排除冠心病者。?
  1.2 冠脉造影 所有入选对象均进行选择性冠状动脉造影检查。选择5F/6F judkin或Amplatzer型冠脉造影导管行选择性冠脉造影,左冠状动脉均选取左前斜位、右前斜位、蜘蛛位,右冠状动脉均选取左前斜位和右前斜位。必要时加左侧位及在上述基础上加用适当的头、足角度。所用投影系统为飞利浦公司双向数字减影仪,由机辅助CRSPC测径系统(飞利浦公司)对主干、左前降支、左回旋支和右冠状动脉三支狭窄程度进行定量分析,狭窄≥50%者定义为病变冠脉。  1.3 TIMI危险积分 TIMI-7分危险积分法[2]的7项评估指标:①年龄>65岁;②>3个 冠心病危险因子(家族史、高血压、糖尿病、高脂血症以及吸烟史);③冠脉造影证实有冠脉狭窄>50%;④ST段偏移;⑤24 h>2次心绞痛发作;⑥近7 d内使用阿司匹林;⑦心肌标志物升高(CK-Mb或TnT或TnI)。上述各项指标如有则记1分,无则记0分。 ?
  1.4 标本收集处理 所有研究对象冠脉造影前空腹12 h抽取外周静脉血6 ml,均分为抗凝(EDTA-2Na抗凝)和非抗凝标本,静置30 min,以3000转/min离心5 min,分离血浆或血清,编号置于-80℃冰箱保存待一次检测。另取4 ml静脉血用来检测血常规、肝肾功能、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、血糖、心肌酶及肌钙蛋白。?
  1.5 sICAM-1测定 采用夹心酶联免疫吸附测定法测定sICAM-1,严格按照试剂盒的程序操作。其试剂盒为上海瑞晶公司产品,其浓度单位为ng/ml,检测范围为0.125~10 ng/ml,灵敏度为30 pg/ml,板内和板间变异系数均<10%。?
  1.6 M-CSF测定 采用夹心酶联免疫吸附测定法测定M-CSF,严格按照试剂盒的程序操作。其试剂盒为上海瑞晶公司产品,其浓度单位为pg/ml,检测范围为15.6~1000 pg/ml,灵敏度为30pg/ml,板内和板间变异系数均<10%。?
  1.7 血脂生化测定 同时采静脉血测定血常规、肝肾功能和血脂。采用酶法测定TC、TG和LDL-C,HDL-C采用Friedewald公式。批间、批内变异系数控制在8%及5%以内。?
  1.8 所有患者均详细询问病史,并记录年龄、吸烟史;测血压,常规检查心电图、胸片、生化全套,了解血脂、血糖、肝肾及代谢功能;查心脏彩超、腹部B超,了解心功能排除其他疾患。?
  1.9 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件包进行统计分析,主要统计指标均进行正态性检验,正态分布的各统计指标均以均数±标准差(x±s)表示。符合正态分布的两组均数间比较用t检验,不符合正态分布的均数间比较用非参数检验; 计数资料用频率表示,采用χ2检验或确切概率法分析。三组间比较采用One-way-ANOVA检验。均采用双侧检验,检验水准α=0.05。?
  2 结果?
  2.1 不稳定型心绞痛患者外周血sICAM-1和M-CSF的变化 经 Levene检验,SICAM-1和M-CSF数据方差齐。结果表明,不稳定型心绞痛组血清SICAM-1和M-CSF水平较稳定型心绞痛组高,稳定型心绞痛组血清SICAM-1和M-CSF水平较正常对照组高,差异都具有统计学意义(P<0.05)。见表1。3组间年龄、性别、血压、体重指数(BMI)、血脂、白细胞计数、及疾病构成,吸烟状况等资料之间比较差异无统计学意义。?
  2.2 不同TIMI危险积分的不稳定型心绞痛患者sICAM-1和M-CSF水平比较 根据TIMI危险积分的高低,将UA患者分为0~2分组、3~5分组、6~7分组;本研究比较了不同积分亚组外周血sICAM-1和M-CSF水平差异,结果表明,高积分组高于中积分组,中积分组高于低积分组,差异都具有统计学意义(P<0.05)。见表2。?
  
  2.3 外周血sICAM-1和M-CSF水平之间相关性 本文分析了sICAM-1和M-CSF水平之间的相关性。结果显示,二者之间呈正相关(r=0.51,P<0.01)。?
  3 讨论?
  单核-巨噬细胞在动脉粥样硬化的形成及斑块破裂中起重要作用[3],临床及病理研究表明动脉粥样硬化斑块中有较多的巨噬细胞聚集和M-CSF表达,巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)与冠心病的关系日益受到人们的关注[4],现已肯定,在动脉粥样硬化损害的进展中,巨噬细胞和VSMC一样,具有非常重要的作用[5]。M-CSF是一种糖蛋白,由激活的单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞和淋巴细胞分泌产生;人M-CSF由单基因编码,它的cDNA已被克隆,通过荧光原位杂交,其基因定位于1p21-1p13,长约20 kb,含有10个外显子和9个内含子,由于转录过程中的选择性剪接,产生长度分别为16、40、20 kb的mRNA,合成由256、554和438个氨基酸残基组成的分子形式,依次为可溶性M-CSFα、M-CSFβ和M-CSFγ。其中40 kb mRNA在人体中占主要地位,产生由2个44 kU亚基经二硫键连接的同源二聚体,分子质量约85 kU。M-CSF有3种表达形式,依次命名为可溶性M-CSF、膜结合型M-CSF和与细胞外基质结合的M-CSF。正常人体血清中M-CSF为100~800 kU/L。M-CSF的主要生理功能是促进造血祖细胞分化成单核-巨噬细胞,并维持单核-巨噬细胞生长、增殖和分化。在炎症反应中炎性细胞浸润、激活而产生的M-CSF被邻近或自身的M-CSF受体识别和结合,激活受体激酶而发挥作用,M-CSF又可通过其受体引起内皮细胞、单核-巨噬细胞释放更多的M-CSF[6]。研究发现[7],M-CSF的高低与炎症反应程度密切相关,炎症反应越重,M-CSF升高越明显,在人类动脉粥样斑块处,M-CSF含量明显增高[8],M-CSF对动脉粥样硬化的形成及具有重要作用[9];特别是在AS发生的起始阶段起促进作用[10]。Mozes等[11]实验证实,M-CSF可使单核-巨噬细胞在血管壁聚集、迁移,促进AS发展。基因工程导致先天缺失M-CSF的小鼠与对照组相比,动脉粥样硬化病变损害显著减轻[12] ;Donnelly等[13]研究认为,单核细胞和生理浓度的M-CSF可触发SMC凋亡,导致SMC数量减少,其与冠脉易损斑块的形成密切相关,在促进斑块破裂中起关键作用。Ikonomidis I[14]等发现,M-CSF 对冠心病患者的急性冠脉事件具有独立的预测价值,甚至在C-反应蛋白水平较低时也一样。Rallidis LS等[15]也发现,不稳定心绞痛事件发生后6周的M-CSF水平能决定患者的长期预后;笔者的研究发现,UA患者外周血M-CSF水平高于SAP患者(P<0.001),SAP患者外周血M-CSF水平高于正常对照组(P<0.001),提示M-CSF是介导斑块处炎症反应的重要炎症因子,其不但参与冠脉斑块形成,而且在斑块破裂过程中也起着重要作用;外周血M-CSF水平可间接反映斑块的稳定性。?
  细胞间黏附分子-1(ICAM-1)是免疫球蛋白家族成员中重要的黏附分子,广泛分布于内皮细胞、单核细胞、中性粒细胞表面,其主要功能是介导白细胞与白细胞之间及白细胞与内皮细胞之间的黏附,其配体为淋巴细胞功能相关分子-1(LFA-1);ICAM-1基因定位于第19号染色上,可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)是由细胞膜上ICAM-1蛋白分子第453位氨基酸在蛋白酶裂解作用下断裂脱落而来,分子量约为80 KD,呈直线或弯曲的薄棒状。对其弯曲部位研究表明,该弯曲点是一个类似于免疫球蛋白的绞链区,sICAM-1仍具有与LFA-1结合的功能,可触发表面含有相应配体的效应细胞而启动免疫反应,促进炎性反应的发生,其升高程度可反映细胞上ICAM-1的表达状况,正常人血清sICAM-1浓度为102~450 ng/ml,在炎性反应刺激物作用下,ICAM-1可表达于多种细胞上,增强白细胞与血管内皮间的黏附作用,参与多种炎性反应及免疫过程[16]。近年来的研究表明[17]冠心病的危险因素致血管内皮功能失调,ICAM-1表达明显增加,促使单核细胞黏附于内皮并迁移至内膜下形成巨噬细胞,巨噬细胞摄取氧化型LDL-C转化为泡沫细胞。这是动脉粥样硬化的和急性冠脉综合征的基础。Oishi等[18] 认为,血清ICAM-1水平增高与冠状动脉硬化的进展有关,可作为冠状动脉硬化严重性的标志。O'Malley T[19]发现,早期可溶性细胞间黏附分子-1增加是急性冠脉合征患者潜在的危险因子;Hwang SJ[20]研究表明,sICAM-1在ACS患者中显著升高,其血浆水平可作为AS及CHD发展的分子标志。本研究发现,UA患者外周血sICAM-1水平高于SAP患者(P<0.001),SAP患者外周血sICAM-1水平高于正常对照组(P<0.001),提示ICAM-1是介导斑块处炎症反应的重要炎症因子,其不但参与冠脉斑块形成,而且在斑块破裂过程中也起着重要作用;外周血sICAM-1水平可间接反映斑块处炎性反应活跃程度。Bencze J等[21]在研究冠心病患者冠状动脉血流速度与sICAM-1、hsCRP、IL-6和vWF水平的相关性时发现,冠心病患者冠状动脉血流速度与sICAM-1水平呈负相关。而与hsCRP、IL-6、vWF无相关性。本研究在分析外周血sICAM-1和M-CSF水平之间相关性时发现,心绞痛患者外周血sICAM-1和M-CSF之间呈正相关,提示两者可能相互促进对方表达,共同促进动脉粥样硬化的发生与发展。?  UA患者早期危险评估的主要目的在于识别高危患者,强化,稳定斑块,降低严重心脏事件的发生风险;目前应用的早期危险评估的工具主要来源于大规模临床试验及专业协会推出的指南或专家共识。TIMI(the thrombolysis in myocardial infarctionrisk score)预测模型[22],来源于两项应用依诺肝素治疗急性冠脉综合征的临床试验,TIMI 11B和ESSENCE[23],是一个简单,经很好验证、了解预后的工具。有助于识别不稳定性心绞痛或NSTEMI再梗死或死亡的最大危险。其包含的危险预测因素包括年龄超过65岁、≥3项冠心病危险因素(家族史、高血压、糖尿病、高脂血症以及吸烟)、既往发现冠脉狭窄超过50%、ST段改变、严重心绞痛症状、前1周内应用阿司匹林以及CK或CK-MB升高。每一项积1分,积分0~1的患者14 d三重终点(死亡、再发非致命性心肌梗死或需要急诊血运重建的再发心绞痛)发生率为4.7%,而最高风险者(积分6~7)14 d三重终点发生率则高达40.9%。本研究发现不同TIMI危险积分组的组间比较,sICAM-1和M-CSF水平随TIMI危险积分的增高而增高,各组间比较差异均具有统计学意义,提示M-CSF可作为不稳定型心绞痛患者危险评估的指标。?
  
  参考
  [1] Ross R.Atherosclerosis-an inflammatory disease.N Engl J Med,1999,340:115.?
  [2] Elliot MA,Marc C,Peter JLM,et al.the TIMI risk score for unstable angina/non-ST elevation MI.a met ho d for prognostication and therapeutic decision making.JAMA(中文版),2001,20(4):165-171.?
  [3] Ercan E,Bozdenir H,Tengiz I,et al.Decreased cell adhension molecules after tirofiban infusion in patients with angina pectoris.Thromb J,2004,29(1):4.?
  [4] ClintonSK,UnderwoodR,HayesL,et al.Macrophage colony stimulating factor gene expression nonvascular cell sand in experimental And human atherosclerosis.Am J Pathol,1992,140:301-316.?
  [5] 朱鼎良,GogusevJ,MarcheP.巨噬细胞集落刺激因子与血管平滑肌细胞增值.中华心血管病杂志,1998,26:470-473.?
  [6] IgnatiosI,FelicitaA,EmanouelE,et al.Increasedproinflammatory cytokines in patients with chronic stable angina and their reduction by Aspirin.Circulation,1999,100:793-798.?
  [7] 孙卫民,王惠琴.细胞因子研究方法学.人民卫生出版社,2000:644-653.?
  [8] Antonov AS,Munn DH,Kolodgie FD,et al.Aortic endothelial cellsRegulate proliferation of human monocytes in vitro viaamechamism synergistic with macrophage colony-stimulating factor convergence at the CyclinEPp27(Kipl)regulatory check point.J ClinInvest,1997,99:2867-2876.?
  [9] Alexander PW.Hypertension and the pathogenesis of atherosclerosis.Hypertension,1995,25:155-161.?
  [10] Woldbaek PR,Hoen I B,Christensen G,et al.Gene expression of colony-stimulating factors and stem cell factor after myocardial infarction in the mouse.Acta Physiol Scand,2002,175:173.?
  [11] Mozes G,Mohacsi F,Gloviozki P,et al.Adenovirus-mediated gene transfer of macrophage colony-stimulating factor to the arterial wall in vivo.Arterioscler Thromb Vasc Biol,1998,18:1157-1163.?
  [12] Smith JD,Trogan E,Ginsberg M,et al.Decreased athrosclerosis in mice deficient in both macrophage colony-stimulating factor(op)and apolipoproteine E.Proc Natl Acad Sci USA,1995,92:8264-8268.?
  [13] Seshiah PN,Kereiakes DJ,Vasudevan SS,et al.Activated monocytes induce smooth muscle cell death:role of macrophage colony-stimulating factor and cell contact.Circulation,2002,105(2):174-180.?
  [14] Ikonomidis I,Lekakis J,Revela I,et al.Increased circulating C-reactive protein and macrophage-colony stimulating factor are complementary predictors of long-term outcome in patients with chronic coronary artery disease.Eur Heart J,2005,26(16):1618-1624.?
  [15] Rallidis LS,Zolindaki MG,Pentzeridis PC,et al.Raised concentrations of macrophage colony stimulating factor in severe unstable angina beyond the acute phase are strongly predictive of long term outcome.Heart,2004,90(1):25-29.?
  [16] Futterman LG,Lemberg L.Novel markers in the acute coronary syndrome:BNP,IL26,PAPP2A.Am J Crit Care,2002,11:168-172.?
  [17] Nasuno A,Matsubara T,Hori T,et al.Levle of soluble E selection and ICAM-1 in the coronary circulation of patients with stable coronary yartery disease:association with the severity of coronary atherosclerosis.J Heart,2002,43(2):93.?
  [18] Oishi Y,Wakatsuki T,Nishikado A,et al.Circulating adhesion Molecules and severity of coronary atherosclerosis.CoronArtery Dis,2000,11:77-81.?
  [19] O'Malley T,Ludlam CA,Riemermsa RA,et al.Early increase in levels of soluble inter-cellular adhesion molecule-1(sICAM-1); potential risk factor for the acute coronary syndromes.Eur Heart J,2001,22(14):1155-1159.?
  [20] Hwang.SJ,Ballantyne CM,Richey Sharrett A,et al.Circulating adhesion molecules VCAM-1,ICAM-1,and E-selection in carotid atherosclerosis and incident coronary heart diseasecases:The atherosclerosis risk in com-munities(ARIC)study.Circulation,l997,96:4219-4225.?
  [21] Bencze J,Kiss RG,Toth-Zsamboki E,et al.Inverse correlation between coronary blood flow velocity and sICAM-1 level observed in ischemic heart disease patients.Atherosclerosis,2006,188(1):142-149.?
  [22] Antman EM,Cohen M,Bernink PJLM,et al.The TIMI risk score for unstable angina/non ST-elevation MI:a method for prognostication and therapeutic decision making.JAMA,2000,284:835-842.?
  [23] Cohen M,Stinnett SS,Weatherly BD,et al.Predictors of recurrent ischemic events and death in unstable coronary artery disease after treatment with combination antithrombotic therapy.Am Heart J,2000,139:962-970.?