ERK信号通路对急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后冠脉无复流的影响

姚宗芹，付存玉，石运香，张志刚，周纪星，李海德

(临沂市沂水中心医院，山东临沂276400)



ERK信号通路对急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后冠脉无复流的影响

姚宗芹，付存玉，石运香，张志刚，周纪星，李海德

(临沂市沂水中心医院，山东临沂276400)

目的探讨ERK信号通路对急性ST段抬高型心肌梗死患者急诊PCI术后冠脉无复流的影响。方法 选择急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)行急诊PCI的患者38例，根据术后TIMI分级分为无复流患者16例(无复流组)和有效灌注者22例(再灌注组)；另选择20例健康体检者作为对照组。采用全自动生化分析仪测定各组血清总胆固醇(TC)﹑甘油三酯(TG)﹑低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)﹑高密度脂蛋白胆固醇﹑尿素氮﹑肌酐﹑尿酸等生化指标,利用RT-PCR方法测定各组外周血单个核细胞ERK mRNA及bad mRNA表达。结果 无复流组、再灌注组血清TG、TC、LDL-C水平明显高于对照组(P均<0.05)；无复流组血清LDL-C水平明显高于再灌注组(P<0.05)。对照组单个核细胞ERK mRNA表达水平高于无复流组及再灌注组，bad mRNA表达水平低于无复流组及再灌注组(P均<0.05)；无复流组ERK mRNA表达水平低于再灌注组，bad mRNA表达水平高于再灌注组(P均<0.05)。单个核细胞ERK mRNA与bad mRNA表达水平呈负相关(r=-0.61，P<0.05)。结果 在 STEMI患者急诊PCI术无复流的患者中ERK信号通路表达活性下降；ERK信号通路活性降低及bad mRNA表达增强可能参与了急诊PCI术后冠脉无复流的发生。

心肌梗死；细胞外信号调节激酶；急诊PCI； 冠脉无复流；细胞凋亡

尽快开通闭塞血管恢复冠脉血流，实现早期迅速有效再灌注是治疗急性心肌梗死的最重要手段。然而，在开通梗死相关动脉(IRA)的同时，缺血心肌在超微结构、功能、代谢及电生理方面均发生一系列变化，最终可能导致无复流现象的发生。影响无复流现象的因素众多且受多种复杂信号通路的调控，各种因素存在多层次、多环节的相互作用[1]。近年研究表明，bad可通过细胞信号转导通路参与细胞凋亡的全过程；坏死心肌中存在ERK通路活性的改变及凋亡蛋白的过度激活，也是导致无复流发生的重要机制之一。本文以急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者为研究对象，观察其ERK mRNA及bad mRNA表达的变化，以期从分子水平探寻无复流现象的发生机制。

1　资料与方法

1.1临床资料选择2015年1月～2016年1月在本院行急诊PCI治疗患者38例，男23例、女15例，年龄(58.5±8.4)岁，均符合STEMI的相关诊断标准[2]。入选标准：①首发心肌梗死患者；②发病在12 h以内并成功行急诊 PCI 者；③罪犯血管为单支；④术后罪犯血管的残余狭窄<20%。排除标准:① 有严重肝、肾疾病患者；②左主干病变；③多支血管病变准备行冠状动脉搭桥者；④术前有严重影响血流动力学的恶性心律失常；⑤严重钙化或扭曲病变。患者均行急诊PCI治疗，冠状动脉支架置入术均按标准技术完成。根据TIMI分级38例患者分为无复流患者16例(无复流组)和有效灌注者22例(再灌注组)。另选择20例体检健康者作为对照组，男10例、女10例，年龄(56.8±7.7)岁，其性别构成、年龄与无复流组、再灌注组比较无统计学差异(P均>0.05)。本次研究经医院医学伦理委员会审核通过，入选研究对象均在知情同意下签署知情同意书。

1.2血清生化指标检测 STEMI患者PCI术后即刻抽取肘静脉血4 mL、对照组晨起抽取空腹肘静脉血4 mL，EDTA抗凝。其中取2 mL静脉血送生化室采用日本奥林巴斯公司生产的AU5400全自动生化分析仪测定血清血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)﹑低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)﹑高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)﹑尿素氮(BUN)﹑肌酐(Cr)等生化指标。另2 mL静脉血留作单个核细胞ERK mRNA、bad mRNA表达检测。

1.3ERK mRNA、bad mRNA表达检测取2 mL静脉血，用Ficoll密度梯度离心法分离外周血单个核细胞，硫氰酸胍一步法提取单个核细胞总RNA。ERK、bad及β-actin内参基因的引物序列由上海生物工程技术服务有限公司提供。ERK：上游引物5′-ATATCCTTGGCTACTAAC-3′，下游引物 5′-TATGGCTACAATGATTCTA-3′；bad 上游引物：5′-AGATCCCAGAGTTTGAGCCG-3′，下游引物：5′- CCATCCCTTCGTCGT CCT-3′。PCR扩增体系50 μL，反应体系：10×Buffer 5 μL，10 mmol/L dNTP 2 μL，25 mmol/L MgSO43 μL；TaqDNA聚合酶0.3 μL；H2O232.8 μL；引物Sense 1 μL，引物antisense 1 μL，cDNA 5 μL。采用50 μL反应体系进行PCR反应，严格按照说明书步骤进行操作，体系中共有部分采取整体加样后分装法。PCR反应条件：48 ℃逆转录50 min，94 ℃预变性2 min，94 ℃变性30 s，53.5 ℃退火39 s，70 ℃延伸68 s，70 ℃后延伸7 min，循环30次。以ERK mRNA、bad mRNA表达条带与内参条带的灰度比值代表ERK mRNA、bad mRNA的表达水平。

2　结果

2.1三组血清生化指标比较三组血清TG、TC、LDL-C水平比较有统计学差异(P<0.05)。无复流组、再灌注组血清TG、TC、LDL-C水平明显高于对照组(P均<0.05)；无复流组血清LDL-C水平明显高于再灌注组(P<0.05)。见表1。

表1　三组血清生化指标比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与再灌注组比较，△P<0.05。

2.2三组单个核细胞ERK mRNA、bad mRNA表达比较三组ERK mRNA、bad mRNA表达比较有统计学差异(P<0.05)。对照组ERK mRNA表达水平高于无复流组及再灌注组，bad mRNA表达水平低于无复流组及再灌注组(P均<0.05)。无复流组ERK mRNA表达水平低于再灌注组，bad mRNA表达水平高于再灌注组(P均<0.05)。见表2。

表2　　　　三组单个核细胞ERK mRNA、bad mRNA表达水平比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与再灌注组比较，△P<0.05。

2.3STEMI 患者单个核细胞ERK mRNA与bad mRNA表达的关系二元线性相关性分析显示，ERK mRNA与bad mRNA表达呈负相关(r=-0.61，P<0.05)。

3　讨论

急诊PCI已成为STEMI患者治疗的有效手段，在临床上已得到广泛应用和充分认可，超过 70%的 STEMI 患者行 PCI 治疗后冠状动脉血流可恢复心肌梗死溶栓3 级。大规模的临床双盲试验显示，STEMI患者直接行PCI治疗及时充分开通IRA，可明显降低梗死后缺血事件，显著改善患者预后。然而，当冠状动脉机械性梗阻解除后，虽管腔达到再通，无残余狭窄或夹层，但部分患者仍存在前向血流障碍，TIMI血流分级≤2级，心肌灌注不足，即冠状动脉无复流。有文献报道，对STEMI患者行直接 PCI时冠状动脉无复流发生率可高达 32%[3]。有关冠状动脉无复流的发生机制及其发生的相关危险因素研究颇多，但目前尚没有任何一种机制或明确的危险因素可以完全阐明这一现象。近年来无复流现象越来越受到临床重视，目前已成为心血管领域亟待解决的重要课题。

在心血管疾病中的发病机制中，ERK信号通路有重要作用，主要表现为介导细胞的生长、分化、凋亡以及细胞间的功能同步等多种生理功能。其不仅涉及心肌细胞的信号转导、生长等生理过程，还与心肌细胞的肥厚和凋亡、血管平滑肌细胞及内皮细胞的增殖、血管再狭窄、动脉粥样硬化斑块的形成以及急性心肌梗死后心肌重塑等病理生理过程也密切相关[4～7]。近年来越来越多的动物实验研究发现，ERK信号通路也与PCI术后无复流的发生有关。

本研究结果显示，无复流组、再灌注组TG、TC、LDL-C水平均高于对照组，提示血脂水平增高尤其是LDL-C水平增高是急性心肌梗死发病的危险因素。无复流组LDL-C水平高于再灌注组，提示LDL-C可能进一步影响急诊PCI后梗死相关动脉的心肌灌注。相关研究亦提示高水平的氧化型LDL-C影响急诊PCI患者的心肌灌注，并且可使患者术后并发症的发生率升高[8]。LDL-C主要通过刺激巨噬细胞分泌粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子,进一步活化胞内信号分子如ERK、NF-кB等,诱导巨噬细胞增殖。患者血脂水平影响ERK mRNA表达，因血脂水平异常导致的病理生理变化参与了动脉粥样硬化的发生发展,且可能加剧动脉粥样硬化的病理过程[9]。

本研究中，STEMI患者无复流组、再灌注组与对照组相比，单个核细胞ERK mRNA表达水平降低，bad mRNA水平增高。此与国内外多项研究[10～12]一致。提示冠状动脉的急性闭塞导致了ERK信号通路活性的改变和心肌细胞凋亡的发生，其机制可能与冠状动脉粥样硬化斑块破裂、血小板激活、炎症介质等刺激导致ERK信号通路抑制有关。STEMI患者急诊PCI术后无复流组ERK mRNA表达水平低于再灌注组，提示无复流组ERK信号通路受到进一步抑制，细胞凋亡活跃，而高水平的细胞凋亡进一步引起冬眠心肌增多，细胞功能失调，心肌灌注不良。单个核细胞ERK mRNA与bad mRNA表达水平的相关性分析提示，随着ERK mRNA水平的降低，bad mRNA水平逐渐升高，即当各种原因导致ERK信号通路受抑制、活性下降，从而发生心肌细胞凋亡和多种炎症因子释放，冠状动脉内皮功能下降，微循环障碍，进一步导致无复流的发生。由此可见ERK信号通路及细胞凋亡是影响急诊PCI术后无复流的重要因素。相关研究还证实，ERK信号通路可能通过影响血流动力学、心肌梗死面积以及CK、LDH的酶学活性[13～15]，参与心脏保护；而ERK信号通路活性减低可导致其对心脏的保护作用减弱甚至消失，表现为无复流现象的发生。ERK信号通路可能是未来防治急诊PCI无复流的一个潜在靶点。

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姚宗芹(E-mail：yaozongqin211@163.com )

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.33.021

R542.2+2

B

1002-266X(2016)33-0060-03

2016-03-17)