冠心病患者血清中晚期糖基化终产物与动脉硬化的关系

高锦雄 彭海军 严炳存 梁碧霞 李明光 石延科

冠心病患者血清中晚期糖基化终产物与动脉硬化的关系

高锦雄 彭海军 严炳存 梁碧霞 李明光 石延科★

目的 探讨冠心病（CAD）患者血清中晚期糖基化终产物（AGEs）与动脉硬化的关系。方法 采用日本科林公司生产的VP1000动脉硬化检测仪测定189例CAD患者、164例冠心病合并高血压（CAD&HP）患者和198例年龄相当的健康对照者的臂-踝动脉脉搏波传导速度（baPWV）。应用ELISA法检测受试者外周血清中AGEs含量。 结果 CAD&HP组与CAD组及CTRL组相比AGEs、baPWV均显著升高（P＜0.001）；使用ROC曲线分析法AGEs预测CAD的最佳临界值为145.5 ng/mL，其敏感性为71.1%，特异性为96.5%；Logistic回归分析提示 AGEs、baPWV均为 CAD的一项重要危险因素 （P= 0.011；P=0.017）；相关分析提示血清AGEs水平与baPWV呈显著正相关（r=0.544，P＜0.001）。

结论 血清AGEs为CAD发病的一项独立危险因素，可能通过影响大动脉血管重构导致动脉硬化，从而促进冠心病的发生发展。

糖基化终产物；冠心病；脉搏波传导速度；高血压

［ABSTRACT］Objective To investigate the association of advanced glycation end products（AGEs）with arterial stiffness in patients with coronary artery disease.Methods The serum concentration of AGEs were measured by ELISA.The pulse wave velocity （PWV）were detected in 189 cases of coronary artery disease（CAD），164 cases of CAD combined with hypertension（CAD&HP）and 198 age-matched control subjects（CTRL）.Results Serum AGEs and PWV were significantly higher in the CAD and CAD&HP groups when compared with the control group（P＜0.001）.In receiver operating characteristic curve，the cutoff value of serum AGEs as a predictor of CAD was 145.5 ng/mL， with 71.1%sensitivity and 96.5% specificity.In logistic regression analysis，serum AGEs and PWV were independently associated with CAD （P=0.011，P=0.017，respectively）.Further analysis exhibited that AGEs was significantly positively correlated with PWV （P=0.544，P＜0.001）.Conclusion Serum AGEs is an independent risk factor of CAD and might be involved in the development of CAD through inducing arterial stiffness.

［KEY WORDS］Advanced glycation end products；Coronary artery disease；Pulse wave velocity；Hypertension

晚期糖基化终产物 （advanced glycation end products，AGEs），蛋白或脂质的非酶促糖基化和氧化产物，在诸如糖尿病、心血管疾病、炎症、肾衰及衰老等各种不同的生物学背景下在体内不断蓄积。AGEs通过直接修饰蛋白质、脂质、核酸等以及与AGEs受体结合的方式直接或间接导致血管疾病的发生发展。实验证据表明AGEs可明显增加心肌细胞的凋亡率，并与时间、剂量呈正相关。此外，AGEs孵育可以引起心肌细胞自分泌血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）增加，络沙坦可以拮抗AGEs诱导心肌细胞凋亡作用［1］，提示AGEs与冠心病（coronary artery disease，CAD）、动脉粥样硬化等疾病的发病机理密切相关。进一步研究发现，机体内AGEs与动脉硬化的发展中起重要作用。例如，Semba等［2］报道在一相对健康、社区居住的成年人队列中血清AGEs升高与动脉僵硬度增加呈独立相关。但CAD患者血清AGEs与动脉硬化之间的关系报道甚少，本研究对CAD患者血清AGEs与动脉硬化之间的关系进行了探讨，现报告如下。

1 资料和方法

1.1 研究对象

研究对象回顾了2011年1月 ～2013年9月中山市博爱医院心内科住院病人及体检中心参加常规体检人员，均系无血缘关系的我国汉族人，共551例，分为CAD组、冠心病合并高血压组（CAD &HP）和对照组（CTRL）。入选CAD组共189例，男性133例，女性56例，年龄在28岁 ～93岁，平均年龄61.5±11.5岁，以出现急性心肌梗死、陈旧性心肌梗死或冠状动脉造影至少有1支直径≥1.5 mm的主要血管（左主干、左前降支、回旋支和右冠状动脉及其主要分支）狭窄程度 ≥50%为确诊依据；CAD&HP组共164例，男性111例，女性53例，年龄在22岁 ～85岁，平均年龄63.2± 10.7岁，均以上述CAD和《中国高血压防治指南2010》［3］诊断标准为依据；CTRL组来自同期博爱医院健康体检中心，经询问病史、体检、实验室检查、心电图、胸片、平板运动试验、核素心肌灌注显像、冠脉CTA检查等排除CAD、高血压、肿瘤、严重肝肾疾病等，家族中一、二级亲属无原发性高血压、心脑血管疾病和糖尿病史，CTRL组共198例，男性85例，女性113例，年龄在41岁～80岁，平均年龄61.7±10.3岁。上述入选对象均除外肾功不全、肝脏疾病、恶性肿瘤和自身免疫性疾病。

1.2 研究方法

1.2.1 标本采集与临床指标检测

所有入选患者均在入院24～72 h内清晨空腹抽肘静脉血，其中1 mL乙二胺四乙酸二钠抗凝用于检测AGEs，其余按相应要求送检血生化、血脂、血糖等项目并记录，均由中山市博爱医院检验科全自动生化分析仪测量。入选患者根据病情在入院一周内行超声心动图检查，采用Acuson-Sequoia512超声心动仪（Sequoia，Siemens Medical Systems，Mountain View，CA，USA），M型超声心脏腔径，通过Devereux公式计算左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF），探头频率3.5 MHz。以美国超声学会推荐的标准平面测量左心室结构指标如收缩末期内径（left ventricular internal diameter at end-systole，LVIDs）及舒张末期内径 （left ventricular internal diameter at end-diastole， LVIDd）、左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT）等。各项指标均连续测量3个周期，取平均值。

1.2.2 血清中AGEs的测定

血清AGEs浓度采用供商业使用的 Human ELISA试剂盒（R&D Systems，Inc，USA）测定，按制造商提供的试剂盒说明书制作标准曲线和标本测定。由中山市博爱医院检验科全自动酶标仪、生化分析仪测量。

1.2.3 脉搏波传导速度的检测 （pulse wave velocity，PWV）

采用BP-203RPEⅡ（VP1000）动脉硬化检测仪（OMRON，JAPAN）测定，所有受试者在检测前一天及当天禁止饮酒、咖啡、浓茶，禁止吸烟，受检者取仰卧位，闭目休息5 min～10 min，将容积感受器分别夹于左右手臂内侧、左右脚踝内侧，开始预采集左右肱动脉段及胫动脉段的脉搏波，并调节波幅大小，待波形稳定波幅适中后正式采集各段动脉的脉搏波，采集时间自动设置为5 min，脉搏波采集完毕后计算机自动获取波形数据并加以分析得出各段动脉左右侧的脉搏波传导速度，取其平均值获得臂-踝动脉脉搏波传导速度（brachial ankle pulse wave velocity，baPWV）。

1.3 统计学方法

用 SPSS 13.0统计软件分析 （version 13.0；SPSS Inc，Chicago，IL，USA）。计量资料用均数 ±标准差±s表示。两组间比较用独立样本t检验，多组间比较用方差分析（one-way ANOVA）。计量资料不满足方差齐性时采用Welch法，组间两两比较方差齐性用LSD法，方差不齐用Tamhane方法。组间计数资料的比较采用Pearson chi-square检验。Spearman’s相关分析用于确定血清AGEs 和baPWV水平的两两相关性强度。应用ROC曲线分析评价血清AGEs对CAD的诊断价值。考虑到多相关因素影响，同时用Logistic回归分析确定CAD与AGEs、baPWV水平的关系，双侧P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各项临床检测指标在研究组和对照组的比较

与对照组比较，CAD组的高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）和左室射血分数 （left ventricular ejection fraction，LVEF）明显下降（P＜0.001），差异有统计学意义；与对照组比较，CAD&HP组收缩压、舒张压和甘油三酯（triglyceride，TG）均升高（P＜0.05），HDL-C（P＜0.001）和E/A降低（P=0.002）。三组间年龄、总胆固醇（totalcholesterol，TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、空腹血糖及左室舒张末期内径（LVIDd）差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 AGEs、baPWV在研究组和对照组的比较

与对照组相比，CAD患者其血清AGEs水平显著升高（155.15±32.03 ng/mL vs.114.42±12.15 ng/mL，P＜0.001），且 CAD&HP患者血清中AGEs增高更明显 （203.14±47.72 ng/mL vs.114.42±12.15 ng/mL，P＜0.001）；同时，与对照组相比，CAD患者其baPWV显著升高 （1636.51± 241.71 cm/s vs.1302.26±256.17 cm/s，P＜0.001），且CAD&HP患者中增高更明显 （2071.79±204.10 cm/svs.1302.26±256.17 cm/s，P＜0.001），见表2。

2.3 血清AGEs、baPWV与CAD的关系

使用ROC曲线分析法确定血清AGEs预测CAD的最佳临界值。其ROC曲线下面积（AUC为0.900，95%CI为 0.874～0.925，最佳临界值为145.5 ng/mL，敏感性为71.1%，特异性为96.5% （P＜0.001），见图1。相关分析提示血清AGEs水平与CAD呈正相关（r0=0.742，P＜0.001），即使在校正了如年龄、性别、烟酒史、药物治疗史和有否合并糖尿病等潜在混杂因素后，同样得出上述相似结果（r1=0.559，P＜0.001），见表 2。同时，baPWV与CAD呈正相关（r0=0.823，P＜0.001），即使在校正了相同潜在混杂因素后也得出上述相似结果（r1=0.760，P＜0.001），见表2。Logistic回归分析提示，经校正多重动脉粥样硬化危险因素后，AGEs、baPWV均为CAD的一项重要危险因素（B=0.097，S.E.=0.038，P=0.011；B=0.025，S.E.=0.010，P=0.017）。

2.4 AGEs与baPWV间的相关性分析

相关分析提示血清AGEs水平与baPWV呈显著正相关（r=0.544，P＜0.001），见图2。

3 讨论

AGEs是体内蛋白质中赖氨酸部分、脂类或核酸与还原糖的羰基在无酶的条件下发生反应，形成Schiff碱，经Amadori反应重排后形成相对稳定的糖基化产物。AGEs可引起酶活性减少、细胞毒途径的激活及核酸的损伤等多种对机体有害的生物学效应。近年来，AGEs在CAD的发病机理作用方面备受关注。在外部刺激如缺血应激、免疫/炎症刺激、机械损伤或脂质变性时AGEs主要通过与其细胞表面特异受体-晚期糖基化终产物受体（receptorforadvanced glycation end product，RAGE）的相互作用，激活包括p21ras、erk1/2（p44/ p42）MAP激酶、p38和 SAPK/JNK MAP激酶和JAK/STAT途径等多种信号转导机制，引起比如NF-kB和 cAMP效应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB）的激活以及ROS的快速生成，上调炎症因子及促凝因子的表达，扩大免疫/炎症反应，导致一连串促炎/促凝的级联反应，损伤内皮细胞功能、促进胶原蛋白交联、诱导心肌细胞凋亡、损伤/破坏组织、干扰脂质代谢紊乱，从而认为与CAD的发病机制有关［4-6］。例如，有研究报道CAD患者血清中羧甲基赖氨酸（Nε-carboxymethyl-lysine，CML）的含量较正常对照组明显增高［7］；最近，也有研究报道独立于动脉硬化，在2型糖尿病患者中血清AGEs能独立预测闭塞性CAD及冠状动脉粥样硬化的严重程度［8］。本研究不仅证实了CAD患者血清AGEs水平显著高于健康人群，且合并高血压的CAD患者血清AGEs增高最明显，还进一步研究发现AGEs预测CAD的最佳临界值为145.5 ng/mL，通过Logistic回归分析发现AGEs为CAD的一项重要危险因素，这与上述的观点一致，支持AGEs在CAD的发病中起重要作用。

表1 各项临床检测指标在研究组和对照组的比较Table 1 Comparison of general clinical indexs between research group and control group

表2 各项临床检测指标在研究组和对照组的比较Table 2 Comparison of general clinical indexs between research group and control group

图1 使用ROC曲线分析法确定血清AGEs预测CAD的最佳临界值

图2 AGEs与baPWV间的相关性分析Figure 2 Correlation between serum levels of AGEs and baPWV

PWV作为一项动脉硬化指数，已被广泛应用。相关研究表明，PWV是一项反映血管状况，甚至是心血管疾病风险的可靠指标，可用于对无症状及CAD患者进行危险分层［9］。而且，baPWV是一项反映动脉粥样硬化早期改变的复合性危险因素，且是发生舒张功能不全和将来出现心血管疾病风险的预测指标［10］。增加的baPWV是预测CAD发生及严重程度的有效指标［11］。最近Chung等［12］报道由baPWV决定的动脉硬化与心绞痛患者显著的CAD独立相关，而动脉硬化与SYNTAX评分评估的CAD严重程度有关。因此，由baPWV评估的动脉硬化的增加与CAD的发生及严重程度相关。然而，也有研究报道baPWV在预测胸痛患者CAD严重程度方面具有其局限性［13，14］。研究显示AGEs与动脉硬化密切相关。AGEs介导动脉管壁分子内及分子间的胶原交联，通过改变其表面电荷和填充密度从而使酶蛋白水解及降解的速度下降，最终降低动脉顺应性。动脉硬化增加和管壁的顺应性下降使收缩压及心脏后负荷增加，舒张压下降，能潜在性地影响冠脉血流量。作为无创参数的PWV与AGE显著相关，因此成为CAD患者血管AGE修饰的强预测因子［15］。我们的研究为上述观点提供了有力的依据。本研究探讨了CAD患者血清AGEs与动脉硬化之间的关系，发现PWV为CAD的一项重要危险因素，通过相关性分析还发现AGEs与PWV呈显著正相关，从而证实了AGEs与动脉硬化的密切关系，同时也说明AGEs可能通过导致动脉硬化从而在CAD的发生发展过程中发挥重要作用。可以理解为：（1）AGEs的作用主要通过RAGE进行调节，而RAGE的表达上调加速体内AS斑块的形成，并使炎症介质和促氧化物质集中在斑块的易损脆弱部位［16］；（2）循环AGEs与血管内皮细胞上的RAGE结合后增加血管通透性、促进血液成分在血管壁沉积，造成血管基底膜增厚变硬，加速动脉硬化进程；同时通过增加氧自由基产生、减少内皮细胞NO合成等损伤内皮细胞功能，影响血管收缩舒张功能［17］；（3）AGEs与其受体的相互作用可使凝血因子发生改变，组织因子活性增高，加以内皮功能紊乱导致一连串促炎/促凝级联反应，引起局部血栓形成。

综上所述，血清AGEs为CAD发病的一项独立危险因素，可能通过影响大动脉血管重构导致动脉硬化，从而促进CAD的发生发展。同时检测血清AGEs与PWV能更好地评估冠心病发生风险。

［1］ 曾平，许顶立，李针，等.糖基化终极产物对心肌细胞周期和凋亡的影响［J］.第一军医大学学报，2003，23（1）：9-11.

［2］Semba RD，Najjar SS，Sun K，et al.Serum carboxymethyl-lysine，an advanced glycation end product，is associated with increased aortic pulse wave velocity in adults［J］.Am J Hypertens，2009，22（1）：74-79.

［3］ 中国高血压防治指南修订委员会.中国高血压防治指南2010［J］.中华高血压杂志，2011，19（8）：701-743.

［4］Mosquera JA.Role of the receptor for advanced glycation end products（RAGE）in inflammation［J］.Invest Clin，2010，51（2）：257-268.

［5］Volz HC，Seidel C，Laohachewin D，et al.HMGB1：the missing link between diabetes mellitus and heart failure ［J］.Basic Res Cardiol，2010，105（6）：805-820.

［6］Tsoporis JN，Izhar S，Leong-Poi H，et al.S100B interaction with the receptor for advanced glycation end products（RAGE）：a novel receptor-mediated mechanism for myocyte apoptosis postinfarction［J］.Circ Res，2010，106（1）：93-101.

［7］ 许顶立，刘艳玲，孟素荣，等.冠心病患者血清糖基化终极产物Nз羧甲基赖氨酸含量变化［J］.中华老年心脑血管病杂志，2000，2（3）：161-163.

［8］Won KB，Chang HJ，Park SH，et al.High serum advanced glycation end-products predict coronary artery diseaseirrespective ofarterialstiffnessin diabetic patients［J］.Korean Circ J，2012，42（5）：335-340.

［9］Mendon觭a MI，Reis RP，Sousa AC，et al.Pulse wave velocity and coronary risk stratification［J］.Rev Port Cardiol，2009，28（2）：155-171.

［10］Hung CS，Lin JW，Hsu CN，et al.Using brachial-ankle pulse wave velocity to associate arterial stiffness with cardiovascular risks［J］.Nutr Metab Cardiovasc Dis，2009，19（4）：241-246.

［11］Kim JH，Rhee MY，Kim YS，et al.Brachial-ankle pulse wave velocity for the prediction of the presence and severity of coronary artery disease［J］.Clin Exp Hypertens，2014，36（6）：404-409.

［12］Chung CM，Yang TY，Lin YS，et al.Relation of arterial stiffness assessed by brachial-ankle pulse wave velocity to complexity of coronary artery disease［J］.Am J Med Sci，2014，348（4）：294-299.

［13］Chae MJ，Jung IH，Jang DH，et al.The brachial ankle pulse wave velocity is associated with the presence of significant coronary artery disease but not the extent［J］.Korean Circ J，2013，43（4）：239-245.

［14］Seo WW，Chang HJ，Cho I，et al.The value of brachialankle pulse wave velocity as a predictor of coronary artery disease in high-risk patients［J］.Korean Circ J，2010，40（5）：224-229.

［15］Hofmann B，Adam AC，Jacobs K，et al.Advanced glycation end product associated skin autofluorescence：a mirror of vascular function？［J］.Exp Gerontol，2013，48 （1）：38-44.

［16］Cipollone F，Iezzi A，Fazia M，et al.The receptor RAGE as a progression factor amplifying arachidonatedependent inflammatory and proteolytic response in human atherosclerotic plaques：Role of glycemic control ［J］.Circulation，2003，108（9）：1070-1077.

［17］Ramasamy R，Vannucci SJ，Yan SS，et al.Advanced glycation end products and RAGE：a common thread in aging，diabetes，neurodegeneration，and inflammation［J］.Glycobiology，2005，15（7）：16-28.

Association between advanced glycation end products and arterial stiffness in patients with coronary artery disease

GAO Jinxiong，PENG Haijun，YAN Bingcun，LIANG Bixia，LI Mingguang，SHI Yanke★
（Department of Cardiology，Boai Hospital，Zhongshan，Guangdong，China，528403）

中山市卫生局医学科研立项（J2011095）

中山市博爱医院心内科，广东，中山 528403

石延科，E-mail：wishabc@hotmail.com