川崎病血清HSP27和HSP70水平与冠状动脉病变关系的研究

穆志龙，高 颖，卫 丽，韩 伟，张 晟，田 莉，焦富勇

(陕西省人民医院儿童病院/陕西省川崎病诊疗中心，陕西 西安 710068)

川崎病(Kawasaki disease，KD)是一种好发于学龄儿童和婴幼儿的急性全身性非特异性血管炎性疾病[1]。KD引起的冠状动脉病变是严重的并发症，未经正规治疗的KD患儿中20%～25%发生冠状动脉瘤，特别是巨大冠状动脉瘤破裂及冠状动脉狭窄引起的心肌梗死最易导致猝死[2-3]。自日本川崎富作首次报道KD以来，已有50余年。现今KD病因及发病机制仍不完全清楚。相关研究表明，KD发病机制可能与机体感染细菌后，细菌的热休克蛋白(heat shock protein，HSP)抗原模拟宿主自身抗原并活化自身免疫有关[4]。

HSP有一个庞大的糖蛋白超级基因家族，其每个成员在机体受到应激刺激时都发挥着重要的作用。在KD患儿体内，当机体受到感染及炎症反应时，特定的HSP家族成员将会出现表达的改变。本文以HSP与心血管疾病的相关研究为切入点，着重研究KD患儿的HSP27和HSP70在发病过程中的表达情况，并分析其在KD中调节机体免疫功能、炎症反应及对组织脏器的保护作用，且进一步研究其与KD病理机制及冠状动脉病变发生的关系。期望通过对KD患儿血清HSP27和HSP70表达水平的认识，为KD及冠状动脉病变的预防、治疗拓宽思路。

1资料与方法

1.1一般资料

收集2017年1月至2019年12月陕西省人民医院儿童病院收治的住院KD患儿30例为KD组，男17例，女13例；年龄为4个月～6岁，平均(2.5±1.8)岁。选取同期在本院儿童保健科正规体检的健康儿童30例为对照组，男15例，女15例；年龄为4个月～5岁，平均(2.0±1.7)岁。KD组与对照组的年龄、性别比较差异均无统计学意义(P>0.05)。对照组儿童15天内无临床感染病史，未接受药物，尤其是免疫制剂及输血治疗，各项炎性指标均无明显异常。所有研究对象入组均得到其监护人知情同意，并签署知情同意书。本研究得到陕西省人民医院伦理委员会批准。

所有患儿均符合《小儿内科学》第6版[5]中有关KD的诊断标准。根据KD病理变化，将KD组患儿病程在1～9天时分为KD急性期组，病程在10～31天时分为KD缓和期组；根据是否合并冠状动脉损害，将KD组患儿分为KD冠状动脉损伤组(KD coronary artery lesion，KD-CAL)12例和KD非冠状动脉损伤组(KD non-coronary artery lesion，KD-NCAL)18例。

患儿在确诊为KD后，于病程的第6～10天内给予1次静注人免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin，IVIG)(国药准字S20003024)2g/kg；24小时后给予阿司匹林肠溶片(国药准字J20171021)30mg/kg，分2～3次服用，热退后逐渐减量至小剂量(3～5mg/kg)。KD患儿病程的第1～2周及第3～4周行超声心动图评估冠状动脉病变情况。冠状动脉病变判断标准为：①冠状动脉腔可见毛糙、明显不规则，或者冠状动脉内径是相邻段的1.5倍及以上；②年龄<5岁，冠状动脉内径>3.0mm，年龄≥5岁，冠状动脉内径>4.0mm；③冠状动脉内径Z值≥2.0[1]。

1.2研究方法

分别抽取患儿的KD急性期(IVIG治疗前)、KD缓和期(IVIG治疗后，急性期症状体征基本消失，病程约3～4周左右)及对照组儿童空腹静脉血2mL，要求无菌无溶血，室温下静置60分钟，以4 500转/分钟离心5分钟，分离血清，冻存于-80℃冰箱备用。通过酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay method，ELISA)测定每组血清中HSP27和HSP70的表达水平。

1.3观察指标

①各组血清HSP27和HSP70水平；②KD-CAL与KD-NCAL急性期及缓和期血清HSP27与HSP70水平。

1.4统计学方法

2结果

2.1 KD急性期组、KD缓和期组及对照组的血清HSP27和HSP70水平

KD急性期组、KD缓和期组及对照组的血清HSP27和HSP70水平比较差异均有统计学意义(P<0.05)；KD急性期组分别与KD缓和期组及对照组的血清HSP27和HSP70水平比较差异均有统计学意义(P<0.05)；KD缓和期组与对照组的血清HSP27和HSP70水平比较差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 KD-CAL组与KD-NCAL组的血清HSP27和HSP70水平

KD-CAL组急性期与KD-NCAL组急性期的血清HSP27和HSP70水平比较差异均有统计学意义(P<0.05)；KD-CAL组缓和期与KD-NCAL组缓和期的血清HSP27和HSP70水平比较差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1 KD急性期组、KD缓和期组及对照组血清HSP27和HSP70水平的比较Table 1 Comparison of serum HSP27 and HSP70 levels among the acute KD subgroup,alleviated KD subgroup

表2 KD-CAL组与KD-NCAL组急性期及缓和期的血清HSP27和HSP70的比较Table 2 Comparison of serum HSP27 and HSP70 between the acute KD-CAL subgroup and the alleviated KD-CAL subgroup,and between the acute KD-NCAL group and the alleviated KD-NCAL

3讨论

3.1 HSP在KD发病机制中的作用

自50余年前KD在日本首次报道以来，全球均有发病，亚裔多见，且其发病率有逐年上升的趋势。KD的发病具有明显的区域流行性、季节性，而且属于自限性疾病，以上这些特点与儿童感染性、发热性疾病相似，高度提示KD与细菌等病原微生物感染密切相关。有研究支持KD是病毒或细菌感染后引起的异常免疫激活性免疫反应[6]。细菌的HSP能激活免疫活性细胞，诱导机体产生自身免疫反应。人类与细菌两者的HSP具有高度的同源性，但人类与细菌同源的HSP却不具有免疫源性。或许是人类针对自身HSP的T细胞在胸腺发育成熟过程中，由于克隆而选择成为“禁忌细胞株”的缘故[7]。实验研究证实，KD患儿急性期外周血中的CD4+和CD8+细胞克隆，不仅能识别细菌的HSP优势免疫表位，也能够识别人类的HSP优势免疫表位，提示细菌和人类两者的HSP特殊表位中具有一定的交叉反应性[8]。KD患儿基本都是在细菌感染基础上发病，说明这种感染性细菌的HSP与人类同源的HSP具用共同的抗原决定簇，所以在机体早期感染后，且在病原微生物交叉抗原的刺激下，感染引起机体免疫自身稳定机制的错误调节，使本处于休眠状态并针对自身HSP的T细胞“禁忌细胞株”复活，把患儿全身血管组织作为靶器官，导致血管的广泛免疫损伤。

3.2 KD患儿血清HSP27和HSP70显著升高与心脏动脉血管病变的关系

HSP是一组多肽，也叫作应激蛋白质，其结构具有高度保守性，参与细胞正常的生长、发育和分化[9]。HSP通常是对人体起保护作用的蛋白。HSP最主要的作用是在机体受到各种有害刺激及组织损害时，作为分子伴侣参与新合成蛋白质的正确折叠、帮助被破坏的蛋白质复性而启动内源性保护机制[10-11]。HSP27和HSP70都是HSP亚家族中的重要成员之一。HSP27是一种普遍存在的小热休克蛋白质，具有伴侣蛋白活性，其潜在功能包括：在动脉粥样硬化形成中的抗炎反应及血管平滑肌细胞移行，对氧化应激、凋亡和毒素的抵抗，保护细胞免受各种应激因素的损伤是其主要生物功能之一[12]。据研究，HSP27可参与细胞的增殖和分化及细胞凋亡的信号传输调整等，尤其发现在心脏组织中高表达，其能保护细胞抵抗环境中各种应激因素(如：热、自由基、缺血和毒性物质等)的侵袭[13-14]。目前在心血管疾病患者血清中已经检测出了抗HSP27抗体，测定心血管疾病患者血清中HSP27抗原、抗体浓度，或许可作为一种评估疾病是否易感及进展的标志物。HSP70可防止心肌缺血再灌注损伤，从而保护心脏。有研究表明，诱导HSP70的产生及高表达，可使心肌损伤减轻和延缓，防止脂多糖诱导的功能障碍，并减少心肌梗死面积，促进缺血再灌注损伤后的恢复[15-16]。HSP70既表达了心室重构的严重程度，又参与了心室重构的过程，进一步促进了冠状动脉粥样硬化斑块从稳定向不稳定发展的进程，并促进斑块破裂[17]。因此，不同程度诱导HSP70的升高，都可减轻心肌损伤的程度。HSP70与心肌损伤标志物有一定的关系，因此，HSP70有望成为诊治及管理心血管疾病的监测指标。

本研究显示，KD急性期组与对照组比较，患儿血清HSP27和HSP70水平明显增高；由此分析，可能是机体感染后，在免疫应激过程中的HSP27和HSP70作为分子伴侣帮助被破坏的蛋白质复性而启动内源性保护机制，从而保护细胞抵御多种应激反应，使其在KD急性期时相对明显增多，以达到保护心血管内皮细胞的作用，说明其具有保护蛋白免受各种感染及免疫应激因素损伤的生理特性。本研究显示，KD缓和期组与KD急性期组比较，患儿血清HSP27和HSP70水平稍有下降，但与对照组比较，仍维持在相对较高水平；由此进一步推测HSP27和HSP70在KD冠状动脉炎症形成中的抗炎反应，特别是其对氧化应激、凋亡和毒素的抵抗，以及其保护细胞免受各种应激因素损伤等生理功能可以持续到KD缓和期。因此提示，HSP27和HSP70在KD冠状动脉损伤过程中，抑制动脉血管炎性反应，抵抗动脉粥样硬化的形成，降低了冠状动脉损伤的发生率，起到了保护心脏动脉血管的作用。本研究显示，KD-CAL组与KD-NCAL组比较，KD-CAL组急性期及缓和期血清HSP27和HSP70水平均显著降低；推测在KD-NCAL组中，血清HSP27和HSP70水平高表达可能抑制了心肌损伤的某一机制进程，降低了免疫应激反应，使心肌损伤减轻和延缓，从而减轻了心脏冠状动脉损害的严重程度。

总之，探讨HSP27、HSP70水平与KD冠状动脉病变之间的潜在关系，对于研究KD的冠状动脉病变发病机制很有必要；有助于识别、诊治KD，以及更好地管理KD心血管后遗症。