左广锋 谢浩 任晓敏 郑亚国 金国珍 林松
急性冠脉综合征(ACS)包括急性心肌梗死(AMI)和不稳定型心绞痛(UAP),为心血管急危重症,死亡率高[1]。高龄是发生心血管事件不可逆的危险因素,老年ACS 病人常具有冠脉病变复杂、 症状不典型、 脏器储备差、病情进展快、合并症多等特点,不良事件发生率也较高,严重影响老年人生命健康和生活质量[2]。炎症反应及冠脉内皮细胞受损被认为是引起ACS发病的两个重要的触发机制[3]。已有研究显示,随着年龄增长,促炎因子如IL-1、IL-6、 TNF-α表达增加,内皮受损,导致心血管疾病发病率及死亡率上升[4-5]。抑制促炎因子表达及改善内皮功能是预防及治疗老年ACS的重要策略。
α1抗胰糜蛋白酶(AACT)又被称为丝氨酸蛋白酶抑制蛋白A3(serpinA3),在脑组织、骨骼肌、心肌、血管、肾脏、肺和脾脏等组织中广泛表达,其作为促炎因子与炎症反应及多种疾病如糖尿病、心力衰竭、肿瘤等密切相关,已成为心血管领域的研究热点[6-9]。Zhao等[10]报道了AMI后血浆中serpinA3水平升高,与主要不良心血管事件(MACE)密切相关,其可能作为预测AMI临床预后的潜在血清标志物。但AACT是否可以作为ACS诊断标志物,以及是否促发血管内皮细胞炎症反应,目前未见报道。本研究旨在通过检测ACS病人血清中AACT水平,以及AACT干预人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)后的炎症指标水平,探讨其在ACS诊断中的临床意义。
1.1 研究对象及一般资料 从2020年1月1日至2021年6月30日,连续入选178例在我院心脏病中心进行冠脉造影的老年病人。本研究包括4组:52例AMI 病人, 男28例, 女24例,年龄61~88岁,平均 (72.5±10.3)岁;56例 UAP 病人,男30例,女26例,年龄60~85岁,平均 (71.3±10.7 )岁; 40例稳定型心绞痛(SAP)病人,男22例,女18例,年龄61~82岁,平均 (70.5±10.4)岁;对照组(C组)30例, 男16例,女14例,年龄60~80岁,平均 (70.2±9.5) 岁。AMI、UAP诊断标准参照《急性冠脉综合征急诊快速诊治指南 (2019年版)》[11];SAP诊断标准参照欧洲心脏病学会SAP诊断指南 (2013年版)[12];具有胸闷胸痛或不典型症状,心肌坏死标志物正常,且接受诊断性冠脉造影证实冠状动脉正常或几乎正常的病人,被定义为C组。本研究纳入标准:病人病例资料完整;年龄≥60岁;所有病人均完善冠脉造影检查;病人自愿参与研究并签署知情同意书。排除标准:恶性肿瘤;全身炎症性疾病;严重肝、肾功能不全;严重室性心律失常;需要心脏手术的严重瓣膜性心脏病。4组年龄、性别构成比差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经南京医科大学附属南京医院伦理委员会审批通过。
1.2 研究方法
1.2.1 一般临床资料收集:收集年龄、性别、吸烟、高血压、糖尿病、血脂异常、肝肾功能是否异常等资料。
1.2.2 病例诊断:所有入选者均行冠脉造影检查,结果由2位心脏介入专科医师阅读分析,冠状动脉中至少有1支血管狭窄≥50%,并结合临床症状、心电图表现及心肌坏死标志物判定病人属于AMI、UAP还是SAP。
1.2.3 标本采集:入选者入院后首次化验检查时一并采集外周静脉血5 mL,肝素钠抗凝,室温静置2 h,3000 r/min,离心15 min,小心吸取上清,将上清置于-80 ℃超低温冰箱中保存待用。
1.2.4 ELISA检测:应用武汉华美生物工程有限公司人种属AACT试剂盒(货号:CSB-E08957h)以及人种属IL-6试剂盒(货号:CSB-E04638h)分别检测血清中AACT、IL-6的水平。酶标仪型号为DENIEY DRAGON Wellscan MK 3 (芬兰Thermo),分析软件为Ascent Software for Multiskan。
1.2.5 HCAEC培养及处理:购买武汉普诺赛生命科技有限公司HCAEC(货号:CP-H087)及HCAEC完全培养基(货号:CM-H087)。人重组AACT蛋白(武汉华美,货号:CSB-YP021059HU)用PBS溶解配置成100μg/mL母液,然后分别应用10 ng/mL、100 ng/mL处理HCAEC。选择最佳处理浓度的AACT预处理1 h,然后再分别处理12 h、24 h及48 h,PBS处理用作对照组。
1.2.6 Western Blot检测:提取AACT处理及未处理后的HCAEC蛋白,进行电泳及转膜,然后分别应用AACT抗体(1∶1000稀释,美国Proteintech,66078-1-Ig)、IL-6抗体(1∶1000稀释,美国Proteintech,66146-1-Ig)进行孵育,再孵育二抗(1∶1000稀释,美国Cell Signaling Technology,7074S,7076S)。成像设备型号为GeneGnome XRQ(英国Syngene),分析软件为Image J。
2.1 一般资料比较 AMI组、UAP组及SAP组病人吸烟、血脂异常及合并糖尿病的比例均显著高于C组(P<0.01),AMI组、UAP组血脂异常及合并糖尿病的比例高于SAP组(P<0.05)。见表1。
表1 4组一般资料比较(n,%)
2.2 血清中AACT及IL-6水平比较 AMI组、UAP组血清中AACT及IL-6的水平均显著高于SAP组及C组(P<0.01),且AMI组血清中AACT及IL-6的水平高于UAP组(P<0.05),而SAP组与C组之间两指标差异均无统计学意义(P> 0.05)。见表2。
表2 4组血清AACT及IL-6水平比较
2.3 AACT对ACS的诊断价值 ROC曲线下面积为0.951(95%CI:0.909~0.978,P<0.01),血清AACT诊断ACS的最佳界值为12.40 ng/mL,灵敏度为84.26%,特异度为84.29%。见图1。
图1 ROC曲线评价AACT对ACS的诊断价值
2.4 AACT促进HCAEC中IL-6表达上调 Western Blot显示人AACT 重组蛋白处理HCAEC后,AACT蛋白表达明显高于对照组及PBS处理组(图2a)。且AACT(100 ng/mL)促进HCAEC IL-6蛋白表达上调(图2b)。
注:a:Western Blot检测AACT 或PBS处理HEAEC后AACT的蛋白表达(n=5);b: Western Blot检测AACT处理HEAEC不同时间后IL-6的蛋白表达(n=5)。与对照组(Control)或PBS组比较,*P<0.05, ** P <0.01; 与0 h组比较,#P<0.05, ## P <0.01图2 人AACT 重组蛋白促进HCAEC中IL-6 蛋白表达上调
ACS是冠心病最严重的一种类型,其特征是冠状动脉血流量显著减少[3]。炎症反应和因其引起的内皮受损,被认为是触发ACS的重要机制[13-14]。高龄是发生心血管事件不可逆的独立危险因素。老年人会出现炎性衰老,即血液中有较高的炎性标志物,其与心血管疾病、慢性肾病、糖尿病等多种疾病及衰弱、死亡密切相关[15]。因此,检测血清中炎症因子水平有助于诊断和预测老年ACS的发生、发展和预后。
AACT是serpin家族成员,该家族一共包括36个亚型,起着抑制丝氨酸蛋白酶的作用[10]。AACT是一种急性相反应蛋白,参与炎症反应及多种疾病,如心血管疾病、糖尿病、肿瘤等[6-9,16]。Wågsäter等[17]发现,在人动脉粥样硬化斑块的内皮细胞及中层平滑肌细胞中,AACT表达明显上调;在ApoE敲除小鼠的动脉粥样斑块中也发现类似结果。Cheow等[18]报道了AACT参与不稳定斑块破裂诱导的心肌损伤。炎症反应与内皮受损参与动脉粥样硬化形成及破裂,共同构成了ACS发生的病理生理学基础[19-20]。因此推测循环血中AACT水平增加可能与老年ACS发生密切相关。本文结果显示,老年ACS病人血清中AACT水平显著高于SAP组及对照组,且AMI病人高于UAP病人;ROC曲线分析显示血清AACT水平对ACS有良好的诊断价值。这些结果表明,检测血清中AACT的水平有助于老年ACS的临床诊断。
ACS是一种复杂的炎症综合征,其特征是血液中炎性因子明显增加,这些炎性因子可能与AACT协同作用并受其调控[10]。IL-6在ACS发生、发展过程中起着非常重要的作用,其介导白细胞黏附,削弱斑块处纤维帽,增加并促进斑块的不稳定性,加速斑块裂隙发生,最终导致斑块破裂、血栓形成[21-22]。本研究结果显示,老年ACS病人血清中IL-6水平较SAP组及对照组明显升高;在体外,AACT处理HCAEC后,IL-6 蛋白水平以时间依赖性方式上调。据此,推测AACT诱导IL-6致炎,引起内皮受损,触发ACS。因此,检测老年ACS病人血清中AACT水平,对老年ACS病人的诊断及预后评估具有重要的临床意义。但本研究样本量较少,仍需要进一步的随机对照研究去验证。