急性冠脉综合征血清Cathepsin S、MMP-9水平与斑块不稳定性的关系

孙虎豪，徐辽杭，王军伟

（1.东阳市人民医院巍山分院，浙江 东阳 322109；2.东阳市人民医院，浙江 东阳 322100）

Cathepsin S是新发现的一种蛋白水解酶，对体内凝血因子、细胞外基质、代谢相关的酶类等具有水解作用[1]。MMP-9是消化细胞外基质的蛋白酶类物质，近几年来研究发现MMP-9与hs-CRP、IL-6等细胞因子在斑块的不稳定性中发挥着重要作用[2-3]。Cathepsin S作为一种蛋白水解酶，可通过机体内多种途径作用于动脉粥样硬化，涉及硬化开始、发展、破裂及临床并发症发生的多个环节。本研究旨探讨急性冠脉综合征患者血清Cathepsin S、MMP-9水平及相关性，以及与斑块不稳性的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2015年1月-2017年12月确诊的急性冠脉综合征110例（东阳市人民医院巍山分院68例，东阳市人民医院42例），男57例，女53 例，年龄 38-80 岁，平均（62.1±12.5）岁。所有患者均由冠状动脉造影（CAG）确诊，即冠状动脉（前降支、右冠脉、左主支、回旋支等）中任何一支狭窄程度＞50%。排除存在急性感染、创伤、甲状腺功能异常、恶性肿瘤、严重肝肾功能不全以及自身免疫性疾病等。根据螺旋CT冠状动脉造影（Somatom Scope64排）提示的斑块类型进行分组[4]：软斑块组（CT 值＜60Hu）、硬斑块组（CT 值≥130Hu）和混合斑块组（CT值≤60～130Hu）。四组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表1。

表1 各组一般资料比较

1.2 方法 入组后次日清晨抽取肘部静脉血5mL，采集后的静脉血3000r/min离心后取上清液，置于-80℃保存。所有样本采集完成后采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶（SP）方法统一检测血清中Cathepsin S（美国艾美捷 Biovision，货号 K144-100）与MMP-9（康朗生物制药公司，货号KLC001.48）水平。阳性对照为已知Cathepsin S、MMP-9蛋白染色阳性标本，阴性对照为PBS。显色后在光学显微镜下观察结果，若胞质内出现棕黄色颗粒，则为Cathepsin S、MMP-9表达阳性，反之则为阴性。后采用BiosensDigital Imaging System v1.7确定表达水平，选择每张阳性切片中的随机5个视野，计算Cathepsin S、MMP-9蛋白表达阳性切片的吸光度值，以平均值作为该标本中Cathepsin S、MMP-9蛋白的最终表达水平。比较不同稳定性斑块组及对照组血清Cathepsin S、MMP-9差异，并分析急性冠脉综合征患者血清Cathepsin S与MMP-9的相关性。

1.3 统计学处理 采用SPSS18.0软件处理，计量资料用（±s）表示，多组间比较采用方差分析，两组间比较采用LSD-t检验；计数资料采用百分率表示，多组间比较采用χ2检验。

2 结果

2.1 Cathepsin S、MMP-9水平 软斑块组、硬斑块组、混合斑块组和对照组四组间Cathepsin S与MMP-9水平差异具有统计学意义（P＜0.05）。其中软斑块组、混合斑块组Cathepsin S与MMP-9水平显著高于对照组，软斑块组Cathepsin S与MMP-9水平显著高于混合斑块组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。硬斑块组和对照组的Cathepsin S与MMP-9水平差异无统计学意义（P＞0.05）。详见表2。

2.2 相关性分析 急性冠脉综合征患者血清Cathepsin S与MMP-9水平呈显著正相关（r=0.902，P＜0.01）。

表2 各组血清Cathepsin S与MMP-9水平比较（±s）

表2 各组血清Cathepsin S与MMP-9水平比较（±s）

与对照组比较 *P＜0.05，与软斑块组比较△P＜0.05，与混合斑块组比较#P＜0.05

组别 n Cathepsin S（ng/L) MMP-9（nmol/L)对照组 35 0.43±0.05 201.89±13.29软斑块组 36 0.68±0.04* 305.12±65.26*混合斑块组 35 0.56±0.04*△ 293.24±72.33*△硬斑块组 39 0.48±0.06△# 210.18±31.08△#

3 讨论

急性冠脉综合征是因冠状动脉内粥样硬化斑块发生侵袭或破裂后继发不完全或完全闭塞性血栓而形成的临床综合征，可导致各种严重的心血管事件的发生。研究发现，该病的发生主要取决于冠脉内粥样斑块的稳定性，与富含脂质的易损斑块相比，斑块越稳定、含纤维胶原较多，更不容易发生破裂而造成冠脉完全或不完全性阻塞[4-5]。

Cathepsin S是半胱氨酸蛋白水解酶，是最早被发现的对动脉粥样硬化具有较大作用的组织蛋白酶，具有强大的蛋白溶解活性。研究发现，其在消化系肿瘤、胶质细胞瘤、肺癌、前列腺癌等肿瘤的发生发展发挥着重要作用[6-8]。另外，还有学者发现Cathepsin S可通过机体内多种途径作用于动脉粥样硬化至斑块破裂的各个环节[9]。MMP-9是既往研究确诊的对动脉硬化斑块发生的重要因素之一，通过作用于V型胶原，降解纤维帽内结缔组织和胶原纤维而降低斑块的稳定性[10]。Cathepsin S主要表达于动脉内膜的巨噬细胞、管腔的内皮细胞和血管中层的平滑肌细胞，可通过水解细胞外基质、各种与代谢相关的酶类、凝血因子等多种蛋白质、酶类、胶原蛋白和弹性蛋白而降低斑块稳定性。

本研究通过对比分析软斑块组、硬斑块组、混合斑块组和对照组血清中Cathepsin S与MMP-9的水平，发现软斑块组、混合斑块组Cathepsin S与MMP-9水平显著高于对照组（P＜0.05），软斑块组Cathepsin S与 MMP-9水平显著高于混合斑块组（P＜0.05），硬斑块组和对照组的 Cathepsin S与MMP-9水平差异无统计学意义（P＞0.05），提示随着斑块稳定性的降低，Cathepsin S和MMP-9水平上升。相关性分析显示，急性冠脉综合征患者血清Cathepsin S与MMP-9水平呈显著正相关（r=0.902，P＜0.01）。因此，Cathepsin S与 MMP-9可能在斑块稳定中发挥着协同作用。其潜在机制可能与Cathepsin S水解MMP-9空间结构中的前驱肽链促使Zn+活性中心与半胱氨酸分离而活化MMP-9，协同降低斑块的稳定性这一过程有关[11]。

临床实践中，可通过观察Cathepsin S和MMP-9的水平，间接评估急性冠脉综合征患者的斑块活动程度，以便尽早预防心血管不良事件的发生。