吸烟对冠心病患者冠状动脉血清中硫化氢的影响

张涛，周利民，刘向前

(安徽滁州市第一人民医院心内科，239000)

众所周知吸烟是动脉粥样硬化主要危险因素之一，其导致动脉粥样硬化发病机制仍未完全阐明[1]。硫化氢(H2S)是近年来发现作用于ATP敏感钾离子通道受体的新型气体信号分子，具有一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)相似的舒张血管功能，不同的作用机制，对心血管系统调节发挥着重要作用[2]。本研究在既往动物实验研究中已发现吸烟可显著降低大鼠动脉血清H2S的浓度及产生H2S的胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)的含量[3]，提出吸烟可通过H2S途径导致大鼠动脉粥样硬化的可能性。为了进一步证实吸烟是否也可以通过H2S途径导致人体的冠脉粥样硬化，设计此临床研究，观察冠心病吸烟与非吸烟患者的冠状动脉血清中H2S浓度，探讨吸烟导致冠脉粥样硬化的致病途径。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取我院2017年6月至2019年1月进行冠脉造影的患者90例。此研究方案经我院伦理委员会审核批准。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：(1)冠脉造影正常、冠脉造影结果至少有1支冠状动脉血管病变中度狭窄(50%≤冠状动脉病变狭窄<70%)；(2)年龄40～70岁；(3)签署知情同意书者。排除标准：(1)急性心肌梗死患者，严重感染、手术、甲亢、甲减患者(2)合并肺、肝、肾等功能严重异常者；(3)有严重的疾病如：精神疾病或肿瘤患者等。

1.3 冠脉造影方法及术前准备 择期冠脉造影连续3天给以阿司匹林肠溶片100 mg/d和术前给予氯吡格雷300 mg负荷剂量或术前给以阿司匹林肠溶片和氯吡格雷各300 mg负荷剂量[4]，采用Seldinger法穿刺右侧桡动脉或右股动脉送入导管至主动脉根部，分别行左、右冠状动脉造影，造影结果由两名副主任医师以上具有冠脉介入资格判读。

表1 三组临床基本资料

注：TC为总胆固醇，TG为三酰甘油，HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇，LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇

1.4 冠状动脉血液标本的采集及处理 前降支、回旋支冠状动脉狭窄病变由冠脉造影导管从左主干取血3 mL，右冠状动脉狭窄病变由冠脉造影导管从右冠状动脉开口近端取血3 mL，造影结果正常患者由冠脉造影导管从左主干或右冠状动脉开口近端取血3 mL，所有标本用3.8%枸橼酸钾抗凝，充分混合后3500 r /min离心5 min，提取上清后立即-40 ℃冻存。

1.5 冠状动脉血液中H2S检测方法 采用敏感硫电极法测定血清H2S浓度，血清中的H2S通常以1/3的H2S气体和2/3的氢硫化钠(NaHS)两种形式存在，在试管中加入冠状动脉血清和等体积的抗氧化液(NaOH 8 g，EDTA 7g，去离子水85 mL配制成存储液，临用前加入抗坏血酸10 g)混匀，H2S和NaHS 与抗氧化液反应生成S2-，在使用敏感硫电极(上海雷磁仪器厂)前用去离子水活化2 h以上，将活化好的敏感硫电极与参比电极一起浸入加有等体积抗氧化液的待测血清标本中，用PHS-25型离子计(上海雷磁仪器厂) 测定硫离子含量;测定前用抗氧化液将硫离子标准液稀释成1、10、20、40及80 μmol /L等浓度测定硫离子含量做标准曲线，然后根据标准曲线计算H2S浓度，每次测完样品结束后，电极浸入去离子水中以保持其活化状态[3]。

2 结果

2.1 研究对象的临床基本资料情况 三组间年龄、性别、高血压、糖尿病、TC、TG、HDL、空腹血糖差异无统计学意义。对照组与冠心病组LDL-C差异有统计学意义(P<0.05)，而冠心病组中吸烟与不吸烟的LDL-C差异无统计学意义。见表1。

2.2 研究结果 对照组H2S的浓度均大于冠心病不吸烟组和吸烟组，差异有统计学意义(P<0.05)，冠心病不吸烟组H2S的浓度均大于吸烟组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 各组冠状动脉血清硫化氢的浓度

注：两两比较为LSD-t检验；与对照组比较，aP<0.05；与不吸烟冠心病组比较，bP<0.05

3 讨论

H2S是继CO和NO之后发现的第三种具有舒张功能的新型气体信号分子，在体内由L-半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(CBS)和CSE中代谢生成，CBS存在于中枢神经系统，CSE存在于心血管动脉平滑肌和内皮细胞中，心肌中不含有CSE[5]。CO和NO是通过激活血管平滑肌细胞内的cGMP途径来舒张血管，而H2S是通过兴奋血管平滑肌细胞膜上的ATP敏感钾离子通道磺酰脲类受体(SUR)-2，增加KATP通道电流，使血管平滑肌细胞膜超级化，抑制Ca2+内流，引起血管平滑肌舒张，这种舒张效应并不依赖于内皮细胞而产生[3]，而在NO存在的情况下血管舒张效应可以增加13倍。H2S是一种心血管保护分子，可以改善血管内皮细胞功能[6]、抑制血管平滑肌增殖[7]、调节脂质代谢、通过半胱氨酸-S-硫酸化清除自由基和抑制氧化应激[8]，在心血管系统的调节中发挥着重要作用。

流行病学已经证实吸烟是导致冠脉粥样硬化主要危险因素之一[9]。相关研究表明烟草烟雾中主要含有CO、尼古丁、烟焦油等很多种有害物质，它们可以导致人体类脂类代谢障碍，血管平滑肌细胞增殖[10]，血管内皮细胞功能紊乱[11]，加速动脉血管粥样硬化，影响动脉血管的舒张功能，其具体机制仍未完全阐明。

吸烟是否会对冠心病冠状动脉血清H2S浓度产生影响，本研究在建立吸烟大鼠模型基础实验研究已证实：吸烟可显著降低大鼠血清H2S的浓度及胸主动脉中CSE的含量，并随着吸烟的时间增长而减少[3]，由于动物和人体具有差异性，本研究通过采用敏感硫电极法检测冠状动脉血清中H2S的浓度发现冠心病组冠状动脉血清中的H2S浓度低于冠状动脉正常患者，差异有统计学意义，可能是冠脉粥样硬化导致冠状动脉中平滑肌和内皮细胞CSE的减少影响H2S产生；吸烟组冠心病患者冠状动脉血清中的H2S浓度低于不吸烟冠心病组，具有统计学差异，可能是吸烟有害物质进一步降低冠状动脉中平滑肌和内皮细胞CSE的含量导致H2S产生更少，吸烟可以导致冠心病冠状动脉血清中H2S降低，与冠脉粥样硬化具有相关性，本研究与吸烟动物模型基础研究结果是一致的。

前期的实验研究不仅发现吸烟可以减少H2S浓度，还发现吸烟可以降低H2S对动脉血管的舒张功能，其作用机制通过免疫组织化学定量实验证实吸烟导致血管平滑肌H2S作用的ATP敏感钾离子通道SUR-2受体减少，从而影响H2S对动脉血管的舒张功能[2]。

综上所述：吸烟可明显降低冠心病冠状动脉血清中H2S浓度，与冠脉粥样硬化的发生发展存在相关性。同时吸烟还有可能通过抑制ATP敏感钾离子通道SUR-2受体，直接影响H2S的舒血管功能。