血清YKL-40蛋白水平与颈动脉斑块内新生血管形成的关系

刘欣 牛慧敏 张明明 于明月 高丽

河北省重点课题计划(20150137)

050051 石家庄市，河北省人民医院超声科[刘欣 牛慧敏 于明月 高丽(通信作者)]；检验科(张明明)

血清YKL-40蛋白水平与颈动脉斑块内新生血管形成的关系

刘欣 牛慧敏 张明明 于明月 高丽

目的探讨血清YKL-40蛋白水平与颈动脉斑块内新生血管形成的关系。方法收集2015年1月～2016年12月本院超声科首次发现有颈动脉斑块者575例为研究组，以同期无动脉斑块者500例为对照组；应用超微血管成像(SMI)技术判断斑块内新生血管分级，并检测研究对象的血清YKL-40蛋白、血脂、炎性因子TNF-α、hsCRP、IL-6等指标水平。结果①与对照组比较，研究组TC、TG、LDLC水平明显升高，HDLC明显降低(P均<0.05)；②研究组的IL-6、TNF-α、hsCRP、Lp-PLA2、YKL-40蛋白水平与对照组存在明显差异(P<0.05)；③按SMI分级将研究组患者分为4组，4组患者的YKL-40蛋白、IL-6、TNF-α、hsCRP、Lp-PLA2、血脂水平存在明显差异(P均<0.05)；④YKL-40蛋白与炎性因子及血脂指标水平存在相关性(P均<0.05)。结论血清YKL-40蛋白水平与颈动脉斑块内新生血管形成的严重程度有关，检测YKL-40蛋白水平对判断斑块的稳定性有益。

YKL-40蛋白 颈动脉硬化 斑块 新生血管 超微血管成像 血清标志物

近年来，颈动脉粥样硬化(arotid atherosclerosis，CA)的发生率明显上升，由此引发的脑血管等意外事件也逐年增加，给患者的健康造成较大的危害[1]。CA的主要病理变化是斑块形成造成的，斑块是颈动脉血管壁损伤、血液中的各种有形成分聚集于损伤处所形成的团块状结构，它的发生发展是高血脂、高血糖、血液黏稠度高、炎症等多种因素共同作用而导致的[2]。颈动脉斑块的危险不仅在于斑块增大堵塞局部的颈动脉造成脑组织缺血缺氧，更在于斑块内部新生血管形成致使稳定性差，斑块整块或者部分脱落后就形成栓子，随血流到达动脉远端，导致栓塞事件[3]。有研究证实，由于动脉斑块的不稳定性造成的脑血管突发事件的危害性远大于血管逐渐阻塞的危害性[4]，因此判断CA斑块的稳定性有重要临床意义。人几丁质酶3样蛋白1(YKL-40)具有生长因子活性，有促进局部血管形成的作用[5-6]。但有关YKL-40蛋白与CA斑块稳定性的关系报道少见。本研究通过应用超声超微血管成像(Super microvascular imaging，SMI)技术检测患者颈动脉斑块的新生血管的形成情况，判断斑块稳定性，同时检测血清YKL-40蛋白水平，并对YKL-40与Lp-PLA2、炎性因子的关系进行了分析，为YKL-40蛋白对CAA斑块稳定性的评价意义提供了依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2015年1月～2016年12月在本院超声科例行颈动脉血管彩色超声检查的体检人群中首次发现颈动脉粥样硬化斑块且斑块厚度≥2.0mm者575例作为研究组，其中男318例，女257例，年龄30～55岁，平均年龄(46.21±10.36)岁；同时选取同期性别年龄匹配的体检正常者(超声未发现颈动脉粥样硬化斑块)500例为对照组，其中男277例，女223例，年龄30～55岁，平均年龄(47.27±10.15)岁。所有入组者均无严重脉管系统疾病、严重创伤及冠心病及脑梗死等病史。所有入选者均为长期在本院体检的公务员，并签署知情同意书。

1.2 颈动脉超声检查

颈动脉超声由超声科医师固定人员操作，采用日本Toshiba公司Aplio500彩色多普勒超声仪， 11-L4 探头，频率4～11 MHz，检测颈动脉内膜中层厚度(intima-media thickness,IMT)，测量3次，取其平均值。IMT≥1.5 mm定义为斑块。于二维超声图像清晰显示斑块，启动超微血管成像(SMI)技术，观察斑块内微血流情况并进行分级，判断斑块稳定性。

1.3 SMI 分级标准

0 级，斑块内无增强；1 级，斑块内显示1～3 个点状增强；2 级，斑块内显示3 个以上点状和/或1～2 处短线样增强；3 级，斑块内显示2 处以上线状增强，并贯穿或大部贯穿斑块，或有血液流动征[7]。

1.4 血脂水平检测

所有研究组及对照组入组者均空腹采静脉血4 mL，3 000 r/min，15 min,分离血清，在Beckman全自动生化分析仪U5821上检测总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-c)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-c)水平。

1.5 血清炎症因子水平检测

所有研究组及对照组入组者均空腹采静脉血4 mL，3000 r/min,15 min,分离血清，采用美国R&D Systems生物有限公司的人几丁质酶3样蛋白1(YKL-40/CHI3L1)检测试剂盒、人白介素6(IL-6)ELISA试剂盒、人肿瘤坏死因子α(TNF-α)ELISA试剂盒，检测2组的血清YKL-40，IL-6、TNF-α水平。采用德国西门子BNⅡ System全自动蛋白分子仪检测血清hsCRP水平；采用美国雅培i2000全自动化学发光仪检测血清Lp-PLA2水平。

1.6 统计学处理

2 结 果

2.1 研究组和对照组一般情况比较

研究组TC、TG、LDL-C水平、家族史构成比均明显高于对照组，而HDL-c低于对照组(P<0.05)(表1)。

表1 研究组和对照组一般情况及血脂水平的比较

注：与对照组比较，*P<0.05

2.2 研究组和对照组YKL-40、炎症因子水平比较

研究组YKL-40、Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6水平均明显高于对照组(P<0.05)(表2)。

2.3 颈动脉斑块SMI分级

按超微血管成像(SMI)技术检测将575例患者分成4级，其中0级增强173例(173/575，30.09%)，1级增强175例(175/575，30.44%)，2级增强139例(139/575，24.18%)，3级增强88例(88/575，15.31%)(图1～3)。

表2 研究组和对照组炎症因子水平比较

注：与对照组比较，*P<0.05

图1 SMI1级 斑块内3个点状增强

图2 SMI2级 斑块内3个点状、1个短线状增强

图3 SMI3级 斑块内线状增强、有分支、有流动感

2.4 不同SMI分级患者血清YKL-40、炎症因子水平比较

随着SMI分级的增强，血清YKL-40、Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6的水平逐渐增加(P<0.05)(表3)。

2.5 YKL-40蛋白水平与炎性因子Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6水平的关系

对YKL-40蛋白水平与Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6水平进行Spearman相关分析显示，研究组中YKL-40蛋白水平与Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6的水平呈正相关(r=0.207 3，P<0.001；r=0.182 6，P<0.001;r=0.151 8，P<0.001；r=0.116 4，P=0.005)。

2.6 YKL-40蛋白水平与血脂指标TC、TG、HDLC、LDLC水平的关系

对YKL-40蛋白水平与TC、TG、HDLC、LDLC水平进行Spearman相关分析显示，研究组中YKL-40蛋白水平与TC、TG、LDLC的水平呈正相关(r=0.194 6，P<0.001；r=0.263 1，P<0.001;r=0.109 2，P=0.009);与HDLC水平呈负相关(r=-0.128 1，P=0.002)。

3 讨 论

颈动脉粥样硬化是常见的脂代谢异常疾病，该病明显增加脑卒中以及周围血管疾病如周围血管栓塞的危险[1-2]。研究发现颈动脉粥样硬化患者的血脂水平异常，且与吸烟、饮酒等因素有关[8-9]。本研究结果显示，研究组的TC、TG、LDLC水平均明显高于对照组，HDLC低于对照组，但研究组和对照组之间在吸烟、饮酒方面没有明显差异，可见不健康的饮食生活习惯不是颈动脉粥样硬化发病的决定因素。此外，研究组有更高的冠心病家族史的比例，提示遗传是颈动脉粥样硬化的重要因素。

表3 SMI不同分级患者血清炎症因子水平比较

注：与0级组比较，*P<0.05；与1级组比较，#P<0.05；与2级组比较，△P<0.05

研究表明炎症反应在颈动脉硬化中发挥了重要作用[10]，本研究发现研究组的炎症因子水平高于对照组，按超声SMI检查结果分组后发现，随着级别的升高，炎症因子的水平明显升高，以3级增强的水平为最高。可见持续性高水平的细胞因子会破坏细胞因子网络的平衡状态，促进新生血管产生，加重斑块的不稳定性。有研究发现，Lp-PLA2 与颈动脉粥样硬化斑块的发生发展密切相关，其水平的高低是粥样硬化斑块稳定性的标志[11]。本研究发现，随着级别的升高，Lp-PLA2的水平明显升高，证实Lp-PLA2是粥样硬化板块稳定性的评价指标。Hs-CRP是急性时相反应蛋白，代表着炎症反应的程度，研究组中Hs-CRP的水平高于对照组，按SMI分组后Hs-CRP的水平随着级别的升高逐渐升高，证明动脉硬化斑块的形成过程也是一种炎症反应过程；斑块稳定性越差，炎症反应越明显，炎症反应剧烈程度是斑块稳定的重要影响因素。

YKL-40蛋白又称人几丁质酶3样蛋白1(Human chitinase 3 like protein 1,CHI3L1)，与多种疾病密切相关。有研究证实，YKL-40蛋白在机体抵抗感染中发挥重要作用[12]。也有研究发现在肿瘤患者中YKL-40蛋白水平的升高与肿瘤的进展转移关系密切，可能与YKL-40蛋白具有促进局部血管形成及其生长因子活性作用有关[13-14]。本研究结果显示，研究组血清YKL-40蛋白的水平明显高于对照组，随着SMI分级，血清YKL-40蛋白的水平明显升高，3级增强的水平明显高于0、1、2级增强，提示YKL-40蛋白的水平是颈动脉硬化斑块的重要影响因素。

为分析YKL-40蛋白的作用机制，本研究应用Spearman相关分析对YKL-40蛋白水平与炎性因子水平的关系进行了探讨，结果显示YKL-40蛋白水平与Lp-PLA2、TNF-α、hsCRP、IL-6的水平均呈正相关，本研究认为YKL-40蛋白可能通过调控炎症因子、细胞因子水平的升高，促进了斑块内新生血管的发生发展，加速了斑块不稳定性。YKL-40蛋白水平与血清TC、TG、LDLC的水平呈正相关，与HDLC水平呈负相关，这提示YKL-40蛋白可能抑制了胆固醇的代谢，使胆固醇水平升高，加速了动脉粥样硬化斑块的形成和发展。但具体的作用机制还有待于动物实验和体内试验提供证据。

本研究通过临床研究提示血清YKL-40蛋白水平与颈动脉粥样硬化斑块新生血管的形密切相关，是影响颈动脉粥样硬化斑块稳定性的重要因素，但其中具体的作用机制还有待于进一步研究。

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ThelevelofserumYKL-40proteinanditsassociationwithneovascularizationincarotidatheroscleroticplaque

LiuXin*,NiuHuimin*,ZhangMingming,etal.

*DepartmentofUltrasound,HeBeiGeneralHospital,Shijiazhuang05005

ObjectiveTo study the relationship between serum YKL-40 protein level and neovascularization in carotid atherosclerotic plaque.Methods575 cases with carotid atherosclerotic plaque from 2015.1 to 2016.12 in ultrasound department of our hospital were recruited as research group,500 cases without carotid atherosclerotic plaque during the same period as control group. Degree of neovascularization in carotid atherosclerotic plaque was assessed with SMI technique.Serum YKL-40,lipid and inflammatory factors TNF-α,hsCRP,IL-6 level were detected.ResultsThe serum levels of TC,TG,LDL-C were higher in research group than those control group,while level of HDL-C was lower than that of control group (P<0.05).There were significant differences for YKL-40,IL-6,TNF-α,hsCRP,Lp-PLA2 between research group and control group(P<0.05).The levels of YKL-40,IL-6,TNF-α,hsCRP,Lp-PLA2 and lipids were significantly differently according to result of MSI detection.YKL-40 level was related to inflammatory factors,lipids(P<0.05).ConclusionThere was closely association between serum YKL-40 and neovascularization in carotid atherosclerotic plaque,and it's valuable to evaluate stability of carotid atherosclerotic plaque by testing level of YKL-40.

YKL-40 protein Carotid atherosclerosis Plaque Neovascularization Super microvascular imaging(SMI) Serum biomarker

R543.5

A

1007-0478(2017)05-0398-05

10.3969/j.issn.1007-0478.2017.05.004

(2017-05-03收稿)