李晓涛 魏立业 任运军 李 强 夏 杨 夏 岳 郭喜朝
(1.北京武警总队医院老年病科,北京100027;2.河北医科大学附属第一医院心内科,石家庄050031)
在冠状动脉严重狭窄的患者中,由于长期心肌缺血致使同行或对侧血管逆向供血,建立侧支循环,从而防止心肌梗死、改善冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart diseases,CHD)(以下简称冠心病)患者心功能及防止猝死,进而提高生存率[1-2],因此冠状动脉侧支循环(coronary collateral circulation,CCC)的形成在一定程度上是心肌缺血自我保护和代偿的一种机制。研究[3]表明CCC形成是一种由多种细胞因子启动,并有多种细胞参与的过程。有关研究[4]显示,胎盘生长因子(placental growth factor,PlGF)可以促进侧支形成。本研究通过研究血清PlGF水平与CCC之间的关系,探讨PlGF在CCC形成中的作用,进一步为血管再生治疗提供部分理论基础。
接受选择性冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)检查的CHD住院患者78例。入选标准:左前降支(LAD)、左回旋支(LCX)和右冠状动脉(RCA)3支主要冠状动脉中至少1支直径狭窄≥90%。排除标准:近一个月内有心肌梗死(myocardial infarction,MI),既往曾接受过经皮冠状动脉介入术(percutaneous cardiovascular inter vention,PCI)或冠状动脉旁路搭桥术(cardiac artery bypass graft,CABG)治疗,合并冠状动脉心肌桥或先天性心脏病者,合并瓣膜性心脏病,合并感染、肿瘤或结缔组织疾病者,肝、肾功能不全或外周血管疾病者。
所有患者均详细记录临床病史和一般资料,包括性别、年龄、身高、体质量、吸烟史、高血压病史、2型糖尿病病史、药物治疗、血常规、生化及免疫学检查等情况。
CAG在Philips HC5000型心血管专用X光机上进行。影像采集3~5个以上心动周期,直到冠状动脉病变和CCC观察清楚或确认无CCC形成;造影过程中出现或怀疑冠状动脉痉挛者,冠状动脉内注射硝酸甘油0.2~0.4 mg。冠状动脉狭窄程度以造影导管为参照,采用冠状动脉直径减少的百分比定量评价。
由2位经验丰富的心血管介入治疗医生选择CCC显示最清楚的体位与影像,确定是否有CCC建立,并按照 Rentrop等[5]的分级方法对 CCC进行分级。0级:不能观察到任何侧支循环通道的充盈;1级:可见侧支循环充盈病变血管的分支,但不能充盈心外膜下血管段;2级:侧支循环充盈部分心外膜下血管段;3级:侧支循环充盈整个心外膜下血管段;2级与3级认为侧支循环良好(定义为II组),0级与1级认为侧支循环不良(定义为I组)[6]。
冠状动脉狭窄程度采用累积计分法并予以分级,计分方法如下:狭窄24%以下为1分,25% ~49%为2分,50% ~74%为3分,75% ~89%为4分,90% ~99%为5分,100%为6分,分别累计各自的积分总和。
患者行CAG术前,从股动脉鞘内抽取动脉血5 mL于普通无菌试管中,4℃下静置30 min后,离心机1 500 r/min离心10 min,取血清分装于EP管中,-70℃冰箱保存,待成批后测定PlGF浓度。试剂盒购于R&D公司(美国),采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定(ELASA)原理测定,严格按说明书操作。
数据处理应用SPSS 17.0软件。首先进行组间均衡性检验;正态分布或近似正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间比较应用t检验。偏态分布的计量资料以中位数和四分位间距(P25,P75)表示,组间比较应用Mann-Whitney检验。计数资料以例数和百分率表示,应用χ2检验。相关性应用偏相关系数表示。多变量与CCC的关系应用多元逐步Logistic回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
78例患者有55例(70.5%)有侧支形成,其中CCC 0级组23例,CCC 1级组23例,CCC 2级组18例和CCC 3级组14例。两组之间男性比例、吸烟史比例、年龄、高血压病比例、2型糖尿病比例、体质量指数(body mass index,BMI)、低密度脂蛋白胆固醇(lowdensity lipoprotein cholesterol,LDL-C)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglycerides,TG)、所服用的药物比较,差异均无统计学意义(均P>0.05);而组间高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、冠状动脉积分比较,差异均有统计学意义(分别为P<0.01和P<0.05)。2组患者血清Pl-GF水平明显高于I组患者(P<0.01),详见表1。
表1 研究对象一般资料的比较Tab.1 Baseline characteristics of the study population
将年龄、性别、吸烟史、高血压病、2型糖尿病、冠状动脉积分作为控制变量,CCC分级与各变量进行偏相关分析可知,CCC分级与HDL-C、PlGF呈显著性正相关,详见表2。
表2 CCC分级与各变量的偏相关分析结果Tab.2 Correlations of coronary collateral grade with study parameters
以是否存在良性侧支循环为结果变量,以年龄、性别、吸烟史、高血压病、2型糖尿病、BMI、TC、TG、HDL-C、LDL-C、PlGF、冠状动脉积分为自变量,进行多因素非条件逐步Logistic回归分析,显示性别、PlGF、HDL-C和冠状动脉积分与良性侧支循环的建立密切相关,是良性侧支循环形成的促进因素,详见表3。
表3 良性侧支循环形成危险因素的多元逐步Logistic回归分析Tab.3 Logistic regression analysis of risk factors for good collateral development
胎盘生长因子(placental growth factor,PlGF)是血管内皮生长因子家族中的一员,因最早从人胎盘cDNA文库中分离纯化而得名[7],PlGF和血管内皮生长因子都是属于血小板源性生长因子家族中的血管生成因子,PlGF的相对分子质量为46 000~50 000,是一种分泌型二聚体糖蛋白。PlGF的生物学功能是通过与其受体VEGFR-1/Flt-1特异性结合而实现的。PlGF-1能诱导牛冠状毛细血管后小静脉和人脐静脉内皮细胞的生长和移行。Luttun等[8]比较了血管内皮生长因子和PlGF各亚型对缺血心肌中血管新生的作用,二者的各个亚型均能使新血管的形成增加40%~60%。在应用PlGF治疗的小鼠,血管侧支中平滑肌的厚度增加,并使侧支中巨噬细胞的数量也增多。PlGF可增强血管内皮生长因子的活性,与血管内皮生长因子的作用相比,PlGF刺激形成的新血管具有正常血管的多种特性,急性心肌梗死后损伤区域心肌缺血缺氧使血管内皮细胞中PlGF mRNA的表达上调,使PlGF的水平升高。Kolakowski等[4]在鼠缺血性心肌病模型中发现,在缺血心肌的边缘直接注射Pl-GF,可使血管生成增加,心室扩张减轻,边缘带增厚,左室功能改善(左室最高压力增加,dP/dt增高,左室射血分数升高)。本研究也证实血清PlGF水平在侧支形成良好的冠状动脉严重狭窄的患者中升高,并与CCC分级呈正相关,提示PlGF在CCC的形成中起一定作用。在对冠状动脉慢性完全闭塞患者的研究中,Werner等[9]发现,闭塞远端冠状动脉血液中PlGF的水平升高,然而PlGF水平的升高与闭塞时间的长短无明显相关性。本研究在调整了年龄、性别、吸烟史、高血压病、2型糖尿病、冠状动脉积分因素的影响后,发现血清PlGF水平与侧支分级具有正相关性(r=0.534,P<0.01),表明随着CCC分级的增加,PlGF血清水平也不断的升高,提示PlGF与CCC形成有一定的关系。Briguori等[10]对单支冠状动脉闭塞24个月以上的稳定型心绞痛患者进行了研究,发现有侧支但远端无充盈组PlGF水平明显高于无侧支循环组及有侧支循环且远端部分或完全充盈组患者,提示PlGF与冠状动脉侧支循环的形成有关。
本研究发现,侧支循环良好组患者血清PlGF水平较侧支循环不良组明显升高,相关分析显示侧支循环分级与HDL-C、PlGF呈显著性正相关,表明除PlGF以外,HDL-C与CCC的形成也有关。在经过多元逐步Logistic回归分析均衡了年龄、性别、吸烟史、高血压病等影响后显示,性别、PlGF、HDL-C和冠状动脉积分与良性侧支循环的建立密切相关,表明PlGF、性别、HDL-C和冠状动脉积分均可能为影响CCC形成的促进因素。然而,本研究属于横断面研究,病例数不多,结果有待较大样本或前瞻性研究证实。
[1]Fukai M,Li M,Nakakoji T,et al.Angiographically dem-onstrated coronary collaterals predict residual viable myocardium in patients with chronic myocardial infarction:a regional metabolic study[J].J Cardiol,2000,35(2):103-111.
[2]Sabia P J,Powers E R,Ragosta M,et al.An association between collateral blood flow and myocardial viability in patients with recent myocardial infarction[J].N Engl J Med,1992,327(26):1825-1831.
[3]Schaper W.Collateral circulation:past and present[J].Basic Res Cardiol,2009,104(1):5-21.
[4]Kolakowski S Jr,Berry M F,Atluri P,et al.Placental growth factor provides a novel local angiogenic therapy for ischemic cardiomyopathy[J].J Card Surg,2006,21(6):559-564.
[5]Rentrop K P,Cohen M,Blanke H,et al.Changes in collateral channel filling immediately after controlled coronary artery occlusion by an angioplasty balloon in human subjects[J].J Am Coll Cardiol,1985,5(3):587-592.
[6]Sayar N,Terzi S,Bilsel T,et al.Plasma homocysteine concentration in patients with poor or good coronary collaterals[J].Circ J,2007,71(2):266-270.
[7]Maglione D,Guerriero V,Viglietto G,et al.Two alternative mRNAs coding for the angiogenic factor,placenta growth factor(PlGF),are transcribed from a single gene of chromosome 14[J].Oncogene,1993,8(4):925-931.
[8]Luttun A,Tjwa M,Moons L,et al.Revascularization of ischemic tissues by PlGF treatment,and inhibition of tumor angiogenesis,arthritis and atherosclerosis by anti-Flt1[J].Nat Med,2002,8(8):831-840.
[9]Werner G S,Jandt E,Krack A,et al.Growth factors in the collateral circulation of chronic total coronary occlusions relation to duration of occlusion and collateral function[J].Circulation,2004,110(14):1940-1945.
[10]Briguori C,Testa U,Colombo A,et al.Relation of various plasma growth factor levels in patients with stable angina pectoris and total occlusion of a coronary artery to the degree of coronary collaterals[J].Am J Cardiol,2006,97(4):472-476.