血浆硫化氢水平对冠状动脉痉挛的影响

盛臻强,黎叶飞,郑扣龙,汪 弢,卢辉和

(江苏省南通市第一人民医院 心内科,江苏 南通,226001)



血浆硫化氢水平对冠状动脉痉挛的影响

盛臻强,黎叶飞,郑扣龙,汪 弢,卢辉和

(江苏省南通市第一人民医院 心内科,江苏 南通,226001)

硫化氢; 冠状动脉痉挛; 内皮依赖性舒张功能; 非内皮依赖性舒张功能

冠状动脉痉挛(CAS)是临床许多缺血性心脏病的共同病理基础之一。冠状动脉痉挛的确切发生机制尚未阐明，已有研究[1-4]表明平滑肌高反应性、血管内皮细胞功能失调、氧化应激、炎症反应等因素在冠状动脉痉挛发生中起重要作用。研究[5-7]发现含硫氨基酸代谢产生的气体分子硫化氢(H2S),对神经系统特别是海马的功能具有调节作用，并可以调节消化道和血管平滑肌的张力。本研究探讨血浆H2S水平对CAS的影响及其机制，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2014年1—12月南通市第一人民医院心内科行冠状动脉造影、无显著缺血狭窄(狭窄程度<50%)的胸痛患者58例，分为痉挛组30例，诊断符合2013日本循环学会冠脉痉挛性心绞痛诊疗指南[8]对于CSA的诊断标准；对照组28例，非典型性胸痛行乙酰胆碱激发测试阴性。排除标准: ① 年龄>75岁; ② 严重贫血(血红蛋白<60 g/L); ③ 明确诊断的甲状腺功能亢进; ④ 严重心功能不全,LVEF<45%; ⑤ 有晕厥或阿斯综合征发作病史的缓慢性心律失常; ⑥ 明确诊断的肥厚型梗阻性心肌病或瓣膜病患者; ⑦ X综合征; ⑧ 冠状动脉慢血流。

1.2 方法

所有病例于入院24 h内完成一般临床资料的收集，包括血常规、空腹血糖、血脂、生化、心脏超声等。

所有病例入院次日晨空腹抽取外周静脉血4 mL,自然凝固后取血浆置于-70 ℃冻存待测。采用敏感硫电极法检测血浆H2S含量，血浆中的H2S通常以气体(1/3)和NaHS(2/3)两种形式存在，将样品中加入抗氧化液,H2S气体和NaHS 与抗氧化液中NaOH 反应生成S2-,通过敏感硫电极测定血浆中的S2-,以标准S2-溶液测定值作为标准曲线，计算血浆H2S 含量。

采用乙酰胆碱激发试验诱发冠状动脉痉挛，试验前停用钙拮抗剂及长效硝酸酯类至少24 h,短效硝酸酯类至少6 h,激发试验前避免静脉及冠状动脉内注射硝酸甘油及其他血管活性药物。完成冠状动脉造影后进行激发试验，分次向左冠状动脉注射用0.9%氯化钠稀释至5 mL的乙酰胆碱(第一三共株式会社)20 μg、50 μg和100 μg,右冠状动脉20 μg、50 μg,每次剂量均20 s注射完毕，间隔5 min,直至达到最大剂量或阳性诊断标准。冠状动脉痉挛激发试验阳性诊断标准：注射乙酰胆碱后冠状动脉局限性或弥漫性痉挛，血管狭窄程度达到90%以上，同时出现与平时性质相同或类似的胸痛发作，伴或不伴有心电图的缺血性改变，数分钟后自行缓解或冠状动脉内注射硝酸甘油后在血管痉挛解除的同时或稍后胸痛缓解。

内皮依赖性舒张功能(FMD)、非内皮依赖性舒张功能(NMD)检测：患者需于检测日前1 d停用血管活性药物，清晨空腹并排空膀胱条件下静卧检查床休息5 min。采用Agilent Sonos 5500彩色多普勒超声诊断仪，以静息时肱动脉内径(D0)作为基础对照，快速充气加压至250 mmHg完全阻断肱动脉血流5 min后迅速放气松开袖带，于第60秒测定肱动脉内径(D1),休息30 min待肱动脉内径恢复至基础状态时，舌下含服硝酸甘油500 μg 5 min后测肱动脉最大内径(D2)。肱动脉FMD(%)=[( D1-D0)/D0]×100%，肱动脉NMD (%)=[(D2-D0)/D0]×100%。测试FMD和NMD过程中，超声探头始终处于固定位置。

1.3 统计学分析

用SPSS17.0统计软件，计量资料以均数±标准差表示，采用独立样本t检验，计数资料以率表示，采用χ2检验，相关分析采用Pearson法。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2组患者一般资料比较无显著差异(P>0.05),见表1。痉挛组血浆H2S水平及FMD、NMD均低于对照组，见表2。直线相关回归分析提示血浆H2S水平与FMD、NMD呈正相关(r=0.628,P<0.05;r=0.356,P<0.05) 。

表1 2组一般资料比较

表2 2组FMD、NMD的比较

3 讨 论

冠状动脉痉挛是临床许多缺血性心脏病的共同病理基础之一，可导致心绞痛、急性冠脉综合征，甚至心脏性猝死[9]。冠状动脉痉挛的发生是一个复杂的过程，血管内皮细胞功能及血管平滑肌功能障碍已被证实在发病过程中起重要作用[1-2]。FMD是检测短暂阻断的肱动脉突然释压后血管最大瞬时容积的改变，可间接反映肱动脉内皮细胞瞬时一氧化氮(NO)的释放量，与血管内皮功能直接相关，FMD可作为冠状动脉血管内皮功能检测的窗口[10]。NMD通过提供外源性NO供体如硝酸甘油舌下含服，获得的最大血管扩张效应，反映血管平滑肌功能[11]。本研究中痉挛组FMD、NMD明显低于对照组，表明冠状动脉痉挛患者同时存在血管内皮细胞功能及血管平滑肌功能紊乱，与以往研究结果相仿。

以往研究发现内源性H2S参与调节平滑肌的舒张功能，其作用机制是通过H2S兴奋KATP通道，增加KATP通道的电流，使细胞膜出现超极化而触发血管平滑肌舒张[12]。有研究[13-14]分别采用蛋白激酶C抑制剂、腺苷酸环化酶抑制剂均不能阻断H2S对血管的舒张效应，而采用鸟苷酸环化酶抑制剂后，可以抑制硝普钠对血管的舒张但不能抑制H2S的作用，表明H2S并非通过前列腺、蛋白激酶C或腺苷酸环化酶及鸟苷酸环化酶途径发挥生理效应,H2S具有不依赖于内皮细胞的独立的舒张血管平滑肌作用。本研究发现痉挛组血浆H2S水平、NMD低于对照组,NMD与血浆H2S水平呈正相关，提示冠状动脉痉挛患者内源性H2S下降，舒张血管平滑肌作用减弱，引起血管平滑肌舒张功能障碍，导致冠状动脉痉挛发生。

近来研究发现H2S不仅由血管平滑肌细胞产生，也可由血管内皮细胞产生、分泌，参与血管张力的调节[15]。内皮源性H2S通过兴奋SKCa和/或IKCa通道，触发血管平滑肌舒张[16],H2S供体Na2S可促进内皮一氧化氮合成酶(eNOS)磷酸化，提高NO水平[17],舒张血管平滑肌细胞。本研究发现痉挛组血浆H2S水平、FMD低于对照组,FMD亦与血浆H2S水平呈正相关，提示冠状动脉痉挛患者血浆H2S水平下降不仅损害血管平滑肌功能，同时血浆H2S水平下降也引起血管内皮功能紊乱，进一步促进冠状动脉痉挛的发生。

[1] Kandabashi T,Shimokawa H,Miyata K,et al. Inhibition of myosin phosphatase by upregulated Rho-kinase plays a key role for coronary artery spasm in a porcine model with interleukin 1 beta[J]. Circulation,2000,101(11): 1319-1321.

[2] Paul M V,Hiroaki S. Endothelium-derived relaxing factor and coronary vasospasm[J]. Circulation,1989,80(1): 1-9.

[3] Keaney J F,Larson M G,Vasan R S,et al. Obesity and systemic oxidative stress: clinical correlates of oxidative stress in the Framingham Study [J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2003,23(3): 434-439.

[4] Itoh T,Mizuno Y,Harada E,et al. Coronary spasm is associatedwith chronic low-Grade Inflammation[J]. Circulation,2007,71(7): 1074-1078.

[5] AbeK K,Imura H. The possible role of hydrogen sulfide as an endogenous neuromodulator[J]. J N eurosci,1996,6(3): 1066-1071.

[6] Hosoki R,Matsuki N,Kimura H. The Possible Role of Hydrogen Sulfide as an Endogenous Smooth Muscle Relaxant in Synergy with Nitric Oxid[J]. Biochem Biophys Res Commun,1997,273(3): 527-531.

[7] Polhemus D J,Lefer D J. Emergence of hydrogen sulfide as an endogenous gaseous signaling molecule in cardiovascular disease[J]. Circ Res,2014,114(4): 730-737.

[8] Group JJ W. Guidelines for diagnosis and treatment of patients with vasospastic angina (coronary spastic angina) (JCS 2013)[J]. Circulation,2014,78(11): 2779-2801.

[9] Ong P,Athanasiadis A,Borgulya G,et al. 3-Year Follow-Up of Patients With Coronary Artery Spasm as Cause of Acute Coronary Syndrome: The CASPAR (Coronary Artery Spasm in Patients With Acute Coronary Syndrome) Study Follow-Up[J]. J Am Coll Cardiol,2011,57(2): 147-152.

[10] Ghaffari S,Toufan M. The value of endothelium dependent vasodilatation in diagnosing coronary artery disease and its comparison with the results of routine diagnostic tests[J]. Saudi Med J,2007,28(9): 1344-1349.

[11] Marlatt K L,McCue M C,Kelly A S,et al. Endothelium-independent dilation in children and adolescents[J]. Clin Physiol Funct Imaging,2011,31(5): 390-393.

[12] Streeter E,Hart J,Badoer E. An investigation of the mechanisms of hydrogen sulfide-induced vasorelaxation in rat middle cerebral arteries[J]. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol,2012,385(10): 991-1002.

[13] ZhaoW,Wang R. H2S induced vasorelaxation and underlying cellular and molecular mechaisms[J]. Am J Physiol,2002,283(2): 474-480.

[14] Kimura H. Hydrogen sulfide and polysulfides as biological mediators[J]. Molecules,2014,10(19): 146-157.

[15] Mani S,Li H,Untereiner A,et al. Decreased endogenous production of hydrogen sulfide accelerates atherosclerosis[J]. Circulation,2013,127(25): 2523-2524.

[16] Tang G,Yang G,Jiang B,et al. H2S is an endothelium-derived hyperpolarizing factor[J]. Antioxid Redox Signal,2013,19(14): 1634-1646.

[17] Predmore B L,Julian D,Cardounel A J. Hydrogen sulfide increases nitric oxide production from endothelial cells by an akt-dependent mechanism[J]. Front Physiol,2011,19(2): 104.

2016-03-16

卢辉和,E-mail: lhh226001@126.com

R 543.3

A

1672-2353(2016)21-177-03

10.7619/jcmp.201621070