冠心病合并糖尿病患者冠状动脉狭窄程度与内皮功能损伤的相关性研究

李利强，张鸿举，吴慧敏，张瑞红，刘田

糖尿病（DM）是冠心病（CHD）的重要危险因素之一，CHD患者中DM发生率明显高于一般人群。国内流行病学调查也发现：高危心血管疾病人群中约有63%患者合并DM[1]。DM导致冠状动脉硬化的发生、进展以及恶化的机制目前尚不完全清楚，胰岛素抵抗（IR）、氧化应激、血脂紊乱、高血压及炎症反应均是现阶段研究的热点[2]。而DM患者的内皮功能损伤程度与冠状动脉狭窄程度的关系在国内报道不多。本研究对CHD及CHD合并DM患者的冠状动脉造影（CAG）及内皮功能相关指标进行了检测及分析，旨在探讨CHD合并DM患者内皮功能损伤与冠状动脉狭窄程度的关系。

1 资料与方法

1.1研究对象纳入2011年7月～2013年6月在徐州市第一人民医院经CAG确诊的CHD患者86例。其中男性48例，女性38例，平均年龄（61.4±18.7）岁。冠心病的标准：至少一支主要冠状动脉直径狭窄≥50%或左冠状动脉主干狭窄≥30%。糖尿病入选标准符合1999年WHO糖尿病诊断标准[3]。其中合并2型糖尿病患者46例（DM组），糖尿病病程（0.5～23）年；非合并糖尿病患者40例（NDM组）。两组患者在年龄、性别、血压及吸烟史方面均无统计学差异（P＞0.05）。排除急性心肌梗死、心力衰竭、合并严重感染及肝肾功能不全患者。所有入组患者均知情同意并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1冠状动脉狭窄程度的判断方法采用Judkins法行冠状动脉造影（美国GE公司大型C臂X光机），6个不同体位采集图像。采用定性法分析病变特点。采用Gensini积分系统评价冠状动脉狭窄程度：狭窄程度＜25%为1分、25%～49%为2分、50%～74%为4分、75%～89%为8分、90%～99%为16分、完全闭塞为32分。对左冠状动脉主干、前降支、回旋支、右冠状动脉的每处病变均予计分，各分支计分之和为总积分。根据累及血管支数分为单支病变、双支病变、三支病变，及左冠状动脉主干（LM）病变。依据1988年美国ACC/AHA标准将冠状动脉病变分为A、B1、B2、C四型，其中B2、C型为复杂病变。弥漫性病变定义为病变长度＞2 cm、单支多处病变、全层或大部分硬化或迂曲。慢性闭塞性病变（CTO）是指冠状动脉闭塞超过1个月，闭塞的冠状动脉无前向血流通过或仅有少量血流通过。

1.2.2血液标本采集、处理与检测抽取空腹静脉血（5～6）ml，注入含10% EDTA 30 μl和抑肽酶40 μl的试管中。5°C条件下以3500 r/min离心10 min，取上清液放入-40°C冰箱中保存待测。NO采用硝酸还原酶法比色测定。内皮素（ET）、血管性血友病因子抗原（vWF：Ag）和血小板膜蛋白-140（GMP-140）采用ELISA法测定，组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）与血浆纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）活性采用发光底物法，使用德国BE全自动凝血仪（试剂盒由上海太阳生物技术公司提供），严格按说明操作。

1.3统计学处理使用SPSS19.0软件对数据进行统计学分析。计数资料采用例数及发生率表示，两组率的比较采用卡方检验。计量资料采用均数±标准差表示，两组均数的比较采用成组t检验。合并糖尿病组患者冠状动脉狭窄程度Gensini积分与内皮功能相关指标的关系采用多因素回归法分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1两组冠状动脉造影及内皮功能指标的比较DM组三支血管病变、CTO病变、LM病变的比例高于NDM组（P均＜0.05）；病变血管总数、弥漫性病变、B2、C型病变的比例及Gensini积分显著大于NDM组（P均＜0.01，表1）。DM组患者血中NO、t-PA水平明显低于NDM组，而ET、PAI-1、vWF:Ag、GMP-140水平明显高于NDM组，组间差异均有显著统计学意义（P均＜0.01，表1）。

2.2相关性分析DM组患者血中NO和t-PA水平与Gensini积分呈负相关（r=-0.803，r=-0.628，P均＜0.01），而ET、PAI-1活性、vWF:Ag和GMP-140水平与Gensini积分呈正相关（r= 0.713，r=0.526，r=0.705，r=0.512，P均＜0.1）。

3 讨论

国内学者分析了1419名冠状动脉造影患者的血管狭窄程度，在比较了冠状动脉病变血管数量、完全闭塞血管比例和Gensini评分后，发现冠状动脉血管的严重程度随着空腹血糖水平增加而增加[4]。本研究分析了86名CHD患者的冠状动脉造影结果，发现合并DM的患者在病变血管总数、三支病变、CTO病变、弥漫性病变的比例及Gensini评分较不合并DM患者明显增加。同时CHD合并DM患者的B2型病变、C型病变及LM病变的发生率显著高于非DM患者。德黑兰造影注册中心回顾分析了18 137名冠状动脉造影病例，结果显示DM是致LM病变的重要因素之一[5]。本研究发现DM组LM病变的发生率是NDM组的2倍多，且狭窄程度明显高于NDM组，与国外研究一致。上述病变多属于冠状动脉的复杂性病变，而这些病变会使Gensini积分显著增加，故Gensini积分增加也代表对上述病变的总体概括。Gensini积分增加会导致经皮冠状动脉介入治疗（PCI）成功率降低、完全血运重建比例减少，术后再狭窄率增加。故CHD合并DM患者出现Gensini评分明显增加时提示患者治疗效果欠佳。

表1 两组患者冠状动脉造影及内皮功能指标

DM患者出现上述冠状动脉复杂病变的具体机制尚不明确。本研究发现，与NDM患者相比DM患者不仅Gensini评分显著增加，还有更严重的内皮功能损伤。因此推测，内皮功能的损伤可能是导致患者冠状动脉狭窄程度加重的原因之一。内皮功能障碍是DM主要的病理生理改变，是引发血管并发症的基础[6]。Gensini积分可以定量判断冠状动脉病变的严重性及复杂性[7]。因此探讨内皮功能损伤程度及 Gensini 积分之间的关系对于证实我们的推测有重要意义。

ET与NO是内皮细胞分泌的两种最重要的生物活性物质，在正常情况下，二者保持动态平衡。Van等[8]在研究猪的动物模型中发现，DM早期，已存在ET水平升高和NO水平下降，并导致了冠状动脉微血管病变。本研究发现，CHD合并DM患者ET水平与 Gensini积分呈正相关，NO水平与Gensini积分呈负相关，表明ET水平升高和NO水平下降不仅是CHD的始动因素，而且贯穿了冠状动脉狭窄及心血管事件整个病理生理学过程。ET升高及NO下降可激活钙通道，增加钙离子内流，使冠状动脉血管平滑肌收缩，动脉储备功能下降；可激活血管紧张素Ⅱ、TXA2，使冠状动脉发生重塑；造成内皮细胞损伤、脱落，产生局部炎症，诱导血小板及凝血因子聚集、血栓形成，导致冠状动脉狭窄加重且病变复杂。DM患者出现显著ET升高NO下降的主要原因是高血糖及IR[9]。

t-PA与PAI-1是纤溶系统的关键酶，主要来自内皮细胞分泌。t-PA是纤溶系统的主要启动因子，PAI-1是它的抑制物，对其起调控作用[10]。本研究发现，DM组患者的t-PA较NDM组显著下降而PAI-1显著升高，且t-PA与Gensini积分呈负相关，而PAI-1与Gensini积分呈正相关，表明合并DM的CHD患者凝血活性较非DM患者增强而纤溶活性下降，血液处于高凝状态。这种状态是一个持续过程，不仅促进冠状动脉斑块的进展，也易导致斑块不稳定，发生急性冠脉综合征（ACS）。DM患者出现上述变化的机制可能与高胰岛素血症和炎症反应有关。研究显示，高血糖可以通过诱导内皮细胞膜上膜联蛋白A2功能障碍，导致t-PA下降，PAI-1上调[11]。这种高凝状态还能进一步激活IL1、IL6、TNF等炎症因子及血小板聚集，使血管内膜损伤加重、平滑肌增生、冠状动脉硬化加重及血栓形成。

vWF是内皮细胞合成的一种多聚体糖蛋白，是反映内皮细胞损伤的敏感指标。GMP-140是血小板a颗粒上的糖蛋白，是血小板活化和内皮功能损伤最具特异性的分子标志物[12]。本研究发现，CHD合并DM患者血中vWF:Ag和GMP-140水平较非DM患者显著升高，且与Gensini积分呈正相关，表明DM患者内皮功能受损的同时存在血小板活性增强。血小板活化可通过凝血机制、激活炎症因子及神经内分泌机制导致冠状动脉斑块不稳定及血栓进展。IR与VWF水平存在相关性，IR程度越重，vWF:Ag水平越高。研究表明，在高血糖状态下，活化的血小板可进一步加重内皮细胞损伤，使vWF:Ag和GMP-140表达增高[13]。因此对合并DM的CHD患者而言，内皮损伤-血小板活化互为因果，恶性循环，二者之间的相互作用促进了冠状动脉硬化的进展及血栓形成。

与单纯CHD患者相比合并DM的CHD患者冠状动脉狭窄程度更重，可能与DM造成的严重内皮损伤有关，内皮损伤程度越重则冠状动脉病变越严重。DM患者内皮损伤程度与Gensini积分呈正相关性，对CHD合并DM患者，检测内皮功能可作为了解冠状动脉病变狭窄程度的指标之一。

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