冠心病患者介入治疗前后血清中TNF-α、IL-1β和caspase-1水平变化及意义

裴月皓，唐学弘，程国杰

冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）是心内科常见的一种疾病，近年来，冠心病发病率呈上升趋势，其主要病理变化为冠状动脉（冠脉）粥样硬化导致管腔狭小或梗阻致使心肌缺血、缺氧，研究发现体内炎症因子具有促进冠脉粥样硬化形成的作用，其水平异常在冠心病的发生、发展及预后中发挥重要作用[1-3]。经皮冠状动脉介入治疗（PCI）技术是冠心病血运重建的主要治疗手段，但对于接受PCI治疗的冠心病患者，对其进行治疗效果评价及预后判断，目前研究尚不够深入[4,5]。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）与白介素-1β（IL-1β）为细胞炎性因子，在冠心病炎症反应中发挥重要作用，PCI可降低冠心病患者外周血TNF-α、IL-1β水平[6,7]。半胱氨酸蛋白酶-1（caspase-1） 又称IL-1β转化酶，主要通过切割IL-1β、IL-18和IL-33的前体，参与炎症反应[8]。本研究检测冠心病患者PCI治疗前后血清TNF-α、IL-1β、caspase-1表达情况，探讨冠心病患者PCI前后TNF-α、IL-1β和caspase-1水平变化及意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象选择2019年9月～2020年11月于北京市大兴区人民医院就诊的冠心病患者120例为观察对象，其中男性77例，女性43例，年龄47～80（59.90±8.60）岁，其中接受PCI治疗患者60例作为PCI组，接受药物治疗的患者60例作为对照组。纳入标准：均符合CHD的诊断标准[9]，并经冠状动脉造影检查确诊；临床资料完整；患者及家属知情同意并签署知情同意书。排除标准：急性心肌梗死患者；心肌病、心室肥厚、心脏瓣膜病等心脏病者；伴有束支传导阻滞、预激综合征者；严重肝、肾功能不全、重症感染、恶性肿瘤患者；服用β受体阻滞剂或洋地黄等影响ST移位者。本研究样本采集均经过本院伦理委员会批准，患者签署知情同意书。

1.2 主要试剂与仪器人肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）、半胱氨酸蛋白酶-1（caspase-1）ELISA试剂盒购自美国Abcam公司。

1.3 研究方法

1.3.1 样品采集及保存血清样品：采集所有患者治疗前与治疗7 d后清晨空腹静脉血4 ml，室温静置30 min，1500 r/min，离心20 min后收集血清，置于-80℃冰箱保存备用。

1.3.2 酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中TNF-α、IL-1β和caspase-1水平以酶联免疫吸附法检测血清TNF-α、IL-1β和caspase-1水平，具体操作步骤严格按照试剂盒说明书进行检测。

1.3.3 治疗与随访PCI组患者在确诊12 h内进行PCI介入治疗，具体治疗参考《中国经皮冠状动脉介入治疗指南》。对照组患者给予抗凝、抗血小板、降脂等常规药物综合治疗。对所有患者均随访6个月，记录主要不良心血管事件（MACE）发生情况，MACE主要包括心源性死亡、心肌梗死再次发作等事件。

1.3.4 其他资料分别收集两组观察对象年龄、性别、体质指数（BMI）等资料，收集患者平均病程、吸烟史、高血压病史、糖尿病史等临床资料和血清总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、肌酐（Cr）、肌钙蛋白I（cTnI）及脑钠肽（BNP）等。

1.4 统计学分析利用SPSS 22.0进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料采用例（百分比）表示，组间比较采用卡方检验，Pearson分析PCI前后TNF-α、IL-1β、caspase-1水平变化与cTnI及BNP水平变化的相关性，若P＜0.05，差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组观察对象一般资料比较对照组与PCI组在性别、年龄、BMI、平均病程、吸烟史、高血压病史、糖尿病史和血清TC、TG、LDL-C、HDL-C、Cr间比较，差异无统计学意义（P＞0.05），表1。

表1 两组观察对象一般资料比较

2.2 两组观察对象治疗前后血清TNF-α、IL-1β、caspase-1、cTnI、及BNP表达水平比较结果显示，对照组患者与PCI组患者在治疗前血清 TNF-α、IL-1β、caspase-1、cTnI及BNP水平均无显著差异（P＞0.05）；而对照组患者治疗后的血清TNF-α、IL-1β、caspase-1、cTnI及BNP水平均高于PCI组（P＜0.05）；与治疗前相比，治疗后对照组及PCI组患者血清 TNF-α、IL-1β、caspase-1、cTnI及BNP水平均显著降低，差异有统计学意义（P＜0.05），表2。

表2 两组观察对象血清中TNF-α、IL-1β、caspase-1、cTnI、及BNP表达水平比较

2.3 PCI前后TNF-α、IL-1β、caspase-1水平变化与cTnI、及BNP水平变化的相关性相关性分析显示，PCI前后TNF-α、IL-1β、caspase-1水平变化与cTnI及BNP水平变化呈正相关性（P＜0.05），表3。

表3 TNF-α、IL-1β、caspase-1水平变化与cTnI、及BNP水平变化的相关性

2.4 发生MACE与未发生MACE血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平比较共11例患者发生MACE，其中死亡1例，再发心肌梗死3例，再发难治性心绞痛3例，心率失常4例。发生MACE患者治疗前、治疗后血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平显著高于未发生MACE患者（P＜0.05），表4。

表4 MACE患者与无MACE患者血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平比较

3 讨论

冠心病的病因主要为冠状动脉发生粥样硬化（AS），动脉粥样硬化是一种炎性反应过程，炎症反应的激活可能是导致AS斑块破裂脱落的主要原因[10,11]。TNF-α是重要的炎性细胞因子，主要由单核细胞与巨噬细胞产生，存在于动脉粥样硬化斑块中，参与AS的形成过程[12]。TNF-α在冠心病患者中水平升高，能造成心肌重构，加剧心功能加重[13]。caspase-l是半胱氨酸蛋白酶家族中的一员，主要以酶原的形式存在于细胞质中，具有致炎性和致凋亡性，诱导炎症发生和细胞死亡，caspase-1主要是通过NLRP3炎性小体的调节发挥抗炎作用，炎症因素能诱导caspase-1酶原的活化，加快 IL-1β转化，在炎症反应中起着重要的调控作用[14,15]。研究表明[16]，冠心病患者经使用阿托伐他汀联合曲美他嗪治疗后，患者血脂及血液流变学情况得到有效改善，血清中caspase-1及IL-18水平降低，表明caspase-1可能在冠心病的炎症反应中起重要作用。IL-1β是一种炎症趋化因子，IL-1β水平增加能够诱导心肌细胞结构和功能发生变化，加速心肌纤维化过程，促进心肌细胞合成一氧化氮（NO）酶，NO酶的水平升高可导致心肌组织因缺氧而受损[17,18]。本研究结果显示，与治疗前相比，治疗后对照组及PCI组患者血清 TNF-α、IL-1β、caspase-1水平显著降低，提示常规药物治疗与PCI治疗后，患者血清炎症因子水平降均低，心肌损伤得到有效改善，对照组患者治疗7 d后的血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平均高于PCI 组，表明冠心病患者PCI治疗后，能更有效降低血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平。

cTnI是肌钙蛋白的重要亚型，为心肌特异调节蛋白，存在于心肌细胞内，当心肌细胞缺血缺氧而受损时，cTnI可释放至血液内，引起血清cTnI水平升高，是心肌损害较为敏感的标志物[19]。BNP是心肌细胞分泌的肽类激素，是与心脏功能变化密切相关的标志物，研究表明，BNP能够很好的反映PCI治疗时梗死血管再灌注情况，血浆BNP水平越低，再灌注水平越高[20]。本研究结果显示，对照组患者治疗7 d后的血清cTnI、BNP水平均高于PCI组，治疗后对照组及PCI组患者血清cTnI及BNP水平显著降低，提示冠心病患者PCI治疗后心肌损伤得到改善。相关性分析显示，PCI前后TNF-α、IL-1β、caspase-1水平变化与cTnI及BNP水平变化呈正相关，提示血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平对于判断冠心病患者心肌损伤坏死程度及危险评估有一定临床意义。进一步分析发现，发生MACE患者PCI治疗前、治疗后血清TNF-α、IL-1β、caspase-1水平显著高于未发生MACE患者，提示血清TNF-α、IL-1β、caspase-1对于评估冠心病患者PCI治疗效果具有一定临床价值。

综上所述，冠心病患者介入治疗后血清中TNF-α、IL-1β和caspase-1水平显著降低，且变化趋势与cTnI及BNP变化呈正相关，在评估冠心病患者PCI治疗效果中具有一定临床应用意义。