冠心病患者中HCY与HDL对氧磷酶抗氧化功能的相关性研究

张秦风，秦卫伟，李 虹，高宏伟，冯高洁，肖传实，高 奋*

（山西医科大学，山西 太原 030001）

同型半胱氨酸（HCY）是一种含硫氨基酸，是近年来发现的冠心病重要而独立的危险因素[1]。HCY正常范围为5～15 umol/L，＞15 umol/L即诊断为高HCY血症。既往研究发现，冠心病患者中，HCY与HDL含量呈负相关[2]。对氧磷酶（PON）是高密度脂蛋白（HDL）维持抗氧化活性的关键酶，是预防动脉粥样硬化发生的重要因子。本研究随机选取我院经冠状动脉造影确诊的冠心病患者作为研究对象，同时选取冠脉造影正常者作为对照组，通过比较冠心病组与正常对照组HCY水平，HDL水平，HCY与HDL，HCY分别与PON1、PON3的相关性，探讨HCY与HDL结构上的对氧磷酶抗氧化的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

入选2017年2月～2017年8月山西医科大学第二医院心血管内科住院的行冠脉造影的患者211例，男性115例，女性96例，平均年龄61.25岁，根据冠脉造影结果分为冠心病组125例、冠脉正常对照组86例。记录各组一般资料以及有生化检验，包括：年龄、性别、体重指数（BMI）、血压、空腹血糖、胆固醇（CHOL）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、载脂蛋白A-1（apoA-1）、脂蛋白α（LP-α）、同型半胱氨酸，两组间一般资料比较，除性别外，其他指标无统计学意义差异（见表1）。所有患者均签署知情同意书，如未取得知情同意，退出试验。本研究获得山西医科大学第二附属医院伦理委员会的批准，整个试验阶段严格执行医学伦理委员会规章制度。

1.2 方法

患者入院后第2天早晨08:00前抽取空腹静脉血20 mL，将10 mL立即置于预冷、含10%EDTA-Na 20 μL和抑肽酶10 μL的试管内混匀3000 r/min、4℃离心15 min取上清置于-70℃保存待测；另外10mL送我院检验科，用奥林巴斯AU5831仪器测定血糖、CHOL、TG、HDL、LDL、apoA-1、LP-α、HCY水平。

酶联免疫吸附（enzyme-linked immuno sorbent assay，ELISA）测定血浆PON1、PON3水平，根据对氧磷酶酶联免疫吸附试剂盒（北京易科拜德科技有限公司）说明书描述的操作步骤进行，根据样品的吸光度（A）值在回归方程上计算出对应的样品浓度。

表1 冠心病组与冠脉正常对照组临床特点比较（±s）

表1 冠心病组与冠脉正常对照组临床特点比较（±s）

项目 冠心病组（125） 对照组（86） P值年龄（岁） 59.41±9.90 57.93±9.57 0.281性别（男/女） 84/41 31/55 0.007 BMI（kg/m2） 23.59±6.98 24.24±5.28 0.463收缩压（mmHg） 137±28 139±33 0.614舒张压（mmHg） 83±17 83±21 0.970血糖（mmol/L） 4.95±1.26 5.05±1.18 0.530 TG（mmol/L） 1.53±0.96 1.46±0.78 0.513 HDL（mmol/L） 1.56±0.72 1.74±0.78 0.083 LDL（mmol/L） 1.60±0.76 1.60±0.64 0.967 apoA-1（mmol/L） 1.05±1.87 0.92±0.41 0.566 LPa（mmol/L） 21.22±1.85 17.12±17.92 0.158 CHOL（mmol/L） 3.28±3.94 2.56±1.62 0.112

1.3 统计学方法

①冠心病组与对照组的HCY/HDL含量比较：根据样本量选择W检验对二者分别进行正态性检验，根据正态性检验的结果，选择Wilcoxon秩和检验来比较二者之间HCY/HDL含量的差异，并用中位数（25%～75%）来描述各组的平均水平及变异程度；②根据正态性检验的结果，选择Spearman秩相关，分别对冠心病患者的HCY与HDL，HCY与PON1，HCY与PON3之间的相关性进行分析。全部检验的检验水准α设为0.05。应用SPSS 20进行数据录入与整理，应用SAS进行数据分析。

2 结 果

2.1 冠心病与对照组的HCY含量比较

经过W检验，冠心病组与对照组的HCY（μmol/L）不符合正态分布，故采用Wilcoxon秩和检验来比较二者之间HCY的差异。见表2。

表2 冠心病与对照组的HCY（μmol/L）比较结果

经两独立样本的Wilcoxon秩和检验，得其检验值z=-2.7595、P=0.0058，两组的差异有统计学意义，冠心病组[14.200 （11.465～19.200）]的HCY高于对照组[13.200 （10.350～16.065）]。

2.2 冠心病与对照组的HDL比较

经过W检验，冠心病组与对照组的HDL（mmol/L）不符合正态分布，故采用Wilcoxon秩和检验来比较二者之间HDL的差异。见表3。

表3 冠心病与对照组的HDL（mmol/L）比较结果

经两独立样本的Wilcoxon秩和检验，得其检验值z=1.6993、P=0.0893，两组间HDL的差异无统计学意义。

2.3 冠心病患者HCY与HDL的相关性检验

因为患者的HCY与HDL均不符合正态分布，故采用Spearman秩相关验证二者之间的相关性，经检验，其相关系数rs为-0.18064，P=0.0438，二者之间的相关性具有统计学意义，r小于0，说明二者之间为负相关，即HDL值越高，相对应的HCY值越低。

2.4 冠心病组HCY与HDL PON1、PON3相关性检验

（1）HCY与PON1的相关性分析

共有40名患者纳入研究，因为PON1与HCY均不符合正态分布，故采用Spearman秩相关验证二者之间的相关性，经检验，其相关系数rS为-0.45820，P=0.0029，二者之间的相关性具有统计学意义，r小于0，说明二者之间为负相关，即HCY值越高，则HDL的抗氧化功能越差。

（2）HCY与PON3的相关性分析

删除缺失数据后，共有40名患者纳入研究，因为PON3与HCY均不符合正态分布，故采用Spearman秩相关验证二者之间的相关性，经检验，其相关系数rS为-0.45820，P=0.0029，二者之间的相关性具有统计学意义，r小于0，说明二者之间为负相关，即HCY值越高，则HDL的抗氧化功能越差。

3 讨 论

HCY是蛋氨酸循环的重要中间产物，是除年龄、吸烟、家族史、高血压、糖尿病、血脂异常外，造成冠状动脉粥样硬化发生的重要危险因素。HDL通过多种机制发挥抗AS的功效，包括抗炎、抗氧化、抗凋亡、促进一氧化氮生成、促进胆固醇逆转运、减少单核细胞趋化蛋白（MCP-1）、改善内皮细胞功能失调、抗血栓及促纤溶等抗动脉粥样硬化作用[3]。PON1、PON3是结合于HDL上的重要结构蛋白，对维持HDL的抗氧化功能至关重要。

20世纪60年代末，McCully首次发现了β胱硫醚合成酶缺陷导致患儿血和尿中的HCY明显升高，这类患儿年幼时即可发现全身动脉粥样硬化的病变，奠定了动脉粥样硬化与HCY相关的理论基础[4]。国内外大多数报道认为，高HCY血症CHD发病危险性是血浆HCY正常者的2.57倍。HCY每升高5 μmol/L，患冠心病的风险增加32%，HCY每下降3 μmol/L，患冠心病的风险降低16%[5]。大量研究表明，HCY水平与冠脉病变支数、狭窄程度、斑块的不稳定性等呈正相关[6]。另有研究发现，补充叶酸及B12可以降低HCY水平，但不一定能减少冠心病的发生[7]。有学者在接受PCI治疗的日本患者中发现，术前HCY水平越高、HCY硫代内脂酶活性越低，术后长期死亡率越高。此外，HCY是区别于传统危险因素判断死亡率的强有力预测因子[8]。本研究发现，冠心病组较冠脉正常组HCY水平明显升高，且随着冠脉病变程度的增加，HCY水平也逐渐增高。HCY加重冠心病发生的可能机制[9]：1）削弱血管内皮的功能；2）促进平滑肌细胞的增殖；3）增强单核巨噬细胞的滤过；4）刺激炎性细胞因子的表达；5）增加脂质过氧化作用并激活血栓形成。

国内外大量研究发现，冠心病患者中HCY与HDL-C含量呈负相关。Hcy可通过氧化修饰作用使低密度脂蛋白转变为氧化低密度脂蛋白，促使巨噬细胞摄取大量脂质转变为泡沫细胞，并加速胆固醇及甘油三酯沉积于血管壁上，同时造成高密度脂蛋白被大量消耗，从而减弱了其逆向转运胆固醇至肝脏进行代谢处理的能力，最终导致CHD的发生发展[10]。但也有研究发现，冠心病患者血浆同型半胱氨酸浓度的变化对血浆脂蛋白无影响，可能通过氧化低密度脂蛋白损伤血管内皮功能，促进动脉粥样硬化，从而促进冠心病的发生发展[11]。本研究发现，冠心病组HCY与HDL含量呈负相关，提示HCY在氧化应激方面可能发挥与HDL相反的作用。

HCY可以促进血管内皮细胞、平滑肌细胞动脉粥样硬化或直接细胞毒性作用导致AS发生，而PON1将同型半胱氨酸降解为半胱氨酸起解毒功能。研究发现，高HCY患者丙二醛含量明显升高，这与和HDL相关的PON活性降低结果一致，均会导致内皮功能的丧失。有研究发现，冠心病患者血清PON1活性及浓度明显低于正常对照组，并且血清PON1与冠状动脉病变严重程度呈负相关，HDL颗粒中PON1活性越低，冠心病患者中HDL的抗氧化能力越差。高HCY通过降低PON1活性，减少HDL颗粒中脂蛋白相关磷脂酶A2（Lp-PLA2）量抑制HDL的抗炎抗氧化能力，促进动脉粥样硬化的进展。与对照组相比，给予动脉粥样硬化饮食的小鼠HCY水平明显升高。高HCY在失功能HDL中发挥着复杂作用，这归因于PON1的缺失。HCY会使HDL功能失调失去抗氧化和抗毒性等心血管保护作用。PON1缺乏会使HDL失功能，这与HCY升高有关，同时NOs活性降低[14]。钟建开等人研究发现，HCY通过降低HDL颗粒中PON1活性，从而降低HDL的抗炎抗氧化功能，这与本研究结果相一致。有研究显示，口服叶酸治疗高HCY可以提高HDL颗粒中PON1活性，从而降低糖尿病患者Ox-LDL的含量，缓解动脉粥样硬化进展。PON1在冠心病患者中降解HCY毒性的机制：（1）将同型半胱氨酸降解为半胱氨酸；（2）抑制了HDL的脂过氧化功能，保护了HDL的完整性和功能；（3）降解OX-LDL毒性，并通过解毒同型半胱氨酸硫代内酯使脂蛋白免受N型HCY修饰起保护作用；（4）通过与ABCA1介导的HDL结合，促进巨噬细胞内胆固醇的流出；（5）保护HDL抑制LDL诱导的单核细胞迁徙。本研究结果显示，冠心病组与对照组相比，HDL-C含量无统计学差异。说明各种致病因素并不一定通过降低HDL含量导致冠心病的发生，而是影响HDL功能发挥作用，比如：ApoA-1、PON等结构蛋白。另外，冠心病组中HCY与PON1、PON3浓度呈负相关。说明HCY可能通过降低PON活性影响HDL功能导致AS发生。

目前关于PON1在冠心病抗氧化方面的研究较多，PON3研究甚少。而且，两者多集中在基础及基因研究，临床研究更是少之又少。PON1、PON3作为HDL抗氧化的重要结构蛋白，PON3具有和PON1相似的抗氧化活性，即HCY通过降低HDL颗粒中PON1、PON3含量，从而降低HDL的抗炎抗氧化功能。

本研究存在的局限性：1.本研究观察时间较短，故病例数相对较少，以后应进一步增加例数；2.缺乏HCY干预性治疗对于HDL抗氧化功能以及冠心病发生、发展的研究；3、鉴于研究对象是患者血脂水平，尚未对病人服用他汀类及贝特类药物对血脂的干预进行排除，需进一步研究。

[1] Liu C,Yang Y,Peng D,et al. Hyperhomocysteinemia as a metabolic disorder parameter is independently associated with the severity of coronary heart disease.[J].Saudi Medical Journal, 2015, 36(7):839-846.

[2] Momin M,Jia J,Fan F,et al.Relationship between plasma homocysteine level and lipid pro fi les in a community-based Chinese population:[J].Lipids in Health & Disease,2017,16(1):54-60.

[3] Rosenson R S,Jr H B B, Ansell B J, et al.Dysfunctional HDL and atherosclerotic cardiovascular disease[J].Nature Reviews Cardiology,2016, 13(1):48-59.

[4] Naji F,Suran D,Kanic V,et al. High homocysteine levels predict the recurrence of atrial fibrillation after successful electrical cardioversion.Int Heart J,2010,51: 30-33.

[5] WANGX,QINX,DEMIRTASH,et al.Efficacy of folicacid supplementation in stroke prevention:a meta analysis [J].Lancet,2007,369:1876-1882.

[6] Liu C,Yang Y,Peng D,et al.Hyperhomocysteinemia as a metabolic disorder parameter is independently associated with the severity of coronary heart disease.[J].Saudi Medical Journal,2015,36(7):839-846.

[7] 张志世,王凌燕.同型半胱氨酸与冠心病[J].中国循环杂志,2016,31(4):405-407.

[8] Hassan A,Dohi T,Miyauchi K,et al.Prognostic impact of homocysteine levels and homocysteine thiolactonase activity on long-term clinical outcomes in patients undergoing percutaneous coronary intervention[J]. Journal of Cardiology, 2016.

[9] Liao D,Yang X,Wang H.Hyperhomocysteinemia and high-density lipoprotein metabolism in cardiovascular disease.[J].Clinical Chemistry & Laboratory Medicine,2007,45(12):1652-1659.

[10] Schaffer A,Verdoia M,Cassetti E,et al.Relationship between homocysteine and coronary artery disease.Results from a large prospective cohort study[J].Thrombosis Research,2014,134(2):288-293.

[11] 赵 娜.冠心病患者血浆同型半胱氨酸变化与血脂的相关性研究[D].河北医科大学,2005.