冠脉内血浆髓过氧化物酶表达水平与冠脉微循环障碍程度的相关性

李 宾，刘 静，刘姝莉，黄 俊，葛 雄，王 淼，甘受益⋆

（1.咸宁市中心医院 湖北科技学院附属第一医院 心内科，湖北咸宁 437100；2.咸宁市中心医院 湖北科技学院附属第一医院 检验科，湖北咸宁 437100）

纵观经皮冠状动脉介入术（percutaneous coronary intervention，PCI）日新月异的发展，急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者已获得安全、有效的诊断和治疗。 然而，仍存在一些频繁出现的典型心绞痛症状患者，冠状动脉造影结果显示慢血流（coronary slow flow，CSF）却未见血管狭窄性病变[1]，使PCI 的临床应用受到了限制。近年来，国内外研究发现冠脉微血管病变参与了慢血流的发生发展。 冠脉微循环障碍（coronary microcirculation disorder，CMD）由多种病理机制共同参与[2]，导致毛细血管内皮受损，血流量下降，继而致使心肌灌注损伤，诱发和加重心室重构，恶化心功能。 因此，CMD 早期诊断成为当今医学界研究的热点。 研究表明，炎症反应在CMD 发生发展中发挥重要的作用。 髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）是一种主要由中性粒细胞分泌的炎症因子，以往研究认为其具有促进动脉粥样硬化的作用，并通过放大氧化应激过程而引起ACS。新近研究发现，MPO 还可通过抑制一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）活性，使一氧化氮（nitric oxide，NO）的生物合成降低、内皮素-1（endothelin-1，ET-1） 的合成增加，促进内皮细胞损伤和CMD 的发生发展[3，4]。 但MPO 表达水平与微循环病变程度的相关性国内外罕见报道。 本研究拟采用PCI 术进行冠状动脉内取血，探讨冠脉局部血浆MPO 表达水平与CMD 的相关性。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2015 年1 月～2016 年8 月于我院心血管内科住院治疗并行PCI 术的疑似心绞痛患者为研究对象，其中造影结果显示冠脉血管正常或接近正常（狭窄程度<40%）并伴有慢血流的患者50例纳入冠脉微循环障碍（CMD）组，其中男28 例、女22 例；年龄（56.31±7.24）岁。 同时将冠脉血管正常或接近正常（狭窄程度<40%）且血流正常的患者50 例纳入对照组，其中男26 例、女24 例；年龄（54.24±6.53）岁。 慢血流判定标准：任一冠状动脉主支血管参照心肌梗死溶栓后（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）血流帧数（TIMI frame count，TFC）>27 判定为慢血流。

所有入选对象行彩色超声检查排除心室重构[判定标准：左室质量指数 （left ventricular mass index，LVMI）男性>125g/m2，女性>110g/m2]，以及排除冠脉支架植入术后、先心病、ACS、心律失常、心肌病、瓣膜病、肝肾功能不全、感染性疾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤等。本研究经我院伦理委员会批准，所有受试对象均签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 收集数据

所有研究对象均接受详细问诊及体格检查，并记录年龄、性别、身高、体重等参数，记录家族史、 吸烟史及饮酒史，并依据公式计算体重指数（BMI）=体重（kg）/身高（m）2。 计算体表面积BSA（m2）=0.0128×体重 （kg）+0.000061×身高 （m）-0.1529。 同时测量入选者血压（收缩压和舒张压）。

1.2.2 冠脉血流速度的测定方法

采用Judkins 技术行冠状动脉造影，采集不同体位完整的图像。 按照Gibson 等[5]提供的方法计算主支冠状动脉TIMI-TFC，并将前降支TFC 除以1.7 校正其长度，将前降支（校正后TFC）、回旋支、右冠的TFC 总和除以3 取其均值，即得到平均TFC。

1.2.3 指标测定

所有入选对象均于术前清晨空腹采集静脉血（EDTA 及枸橼酸钠抗凝管各1 管，每管2ml；分离胶促凝管1 管，3ml），送往本院检验科，检测血常规、凝血功能、血脂及血糖等相关指标。 经桡动脉或股动脉穿刺成功后，送入导管，并在冠状动脉口处取血3ml，肝素钠抗凝，颠倒混匀后3500rpm 离心5min，并将血浆吸于EP 管中，-80℃冰冻保存备用。 采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测MPO 及ET-1 浓度； 采用硝酸还原酶法检测NO 浓度；采用彩色超声心动图测量相关指标并计算LVMI。

表1 2 组基线资料及造影结果比较（+s）

表1 2 组基线资料及造影结果比较（+s）

注：与对照组比较：**P<0.01。

组别 CMD 组（n=50） 对照组（n=50）年龄（岁） 56.31±7.24 54.24±6.53性别/男n 28 26 BMI（kg/m2） 25.21±1.30 25.32±1.65吸烟史n 17 19高血压n 13 11糖尿病n 7 8白细胞（×109/L） 8.02±3.15 7.59±3.24中性粒细胞（×109/L） 5.36±2.41 5.20±2.97活化部分凝血活酶时间（s） 37.24±3.45 36.73±3.01凝血酶原时间（s） 12.13±0.23 13.07±0.56甘油三酯（mmol/L） 1.56±0.84 1.68±0.72总胆固醇（mmol/L） 4.65±0.89 4.81±0.97 LVMI（g/m2） 73.32±7.43 75.67±8.74 TIMI-TFC LAD（校正后） 31.25±6.89** 23.36±4.02 LCX 27.87±7.09** 20.62±3.52 RCA 32.90±8.04** 21.20±4.23平均TFC 30.62±6.45** 21.84±3.62

1.3 统计学方法

采用SPSS13.0 软件进行统计学分析。 计数资料组间比较采用χ2检验；计量资料组间比较采用t 检验。 回归分析采用多因素Logistic 回归分析；相关性分析采用Pearson 相关性分析法。

2 结果

2.1 2 组临床基线资料与造影结果比较

CMD 组与对照组在基线资料如年龄、 性别、BMI、吸烟史、高血压、糖尿病及血脂水平、LVMI等特征方面比较，差异均无统计学意义 （均P>0.05），CMD 组平均TFC 较血流正常组显著升高（P<0.01）。 （见表1）。

2.2 主要观察指标比较

表2 示，CMD 组患者血浆MPO、ET-1 表达量均高于对照组，NO 表达量低于对照组，差异有统计学意义（均P<0.01）。

2.3 血浆MPO、ET-1 和NO 水平与平均TFC 的相关性

相关性分析结果显示，血浆MPO 和ET-1 水平分别与平均TFC 正相关 （r=0.83，0.87，均P<0.01），血浆NO 水平与平均TFC 负相关（r=-0.68，P<0.01）。

2.4 Logistic 回归分析引起CMD 的危险因素

以是否为CMD 为因变量，年龄、性别、BMI、吸烟史、高血压、糖尿病、白细胞、中性粒细胞、甘油三酯、总胆固醇、MPO、ET-1 和NO 作为自变量进行多因素Logistic 回归分析筛选危险因素，计算OR 值。 表3 示，排除混杂因素影响，MPO、NO和ET-1 与CMD 独立相关（均P<0.01）。

表2 2 组主要观察指标比较（±s）

表2 2 组主要观察指标比较（±s）

注：与对照组比较：**P<0.01。

观察指标 CMD 组（n=50） 对照组（n=50）MPO（mmol/L） 93.62±35.21** 28.49±6.28 NO（μmol/L） 46.25±10.64** 60.82±11.50 ET-1（mg/L） 88.21±28.01** 50.72±8.06

表3 多因素Logistic 回归分析结果

3 讨论

CMD 是由冠状动脉微血管病变所导致的心肌缺血，包括冠状动脉微血管发生功能性改变而尚未出现明显重构，以及高血压、冠心病、糖尿病等疾病导致的心室重构而引发的微循环障碍。 前者冠脉造影主要表现为慢血流（CSF），是指在排除冠脉痉挛和溶栓等相关因素作用下，冠脉血管没有发生明显病变，却存在造影剂滞留、血管远端灌注延迟现象[6]。 目前，众多关于CSF 的研究认为该类患者预后较好，然而，慢性、持续、频繁的胸部不适显著降低了生活质量，最终可能导致ACS、心律失常或心源性猝死[7]，引起临床高度关注。因此，CSF 的早期发现，明确诊断显得尤为重要。大量关于CSF 病理机制的研究认为，CSF 可能与炎症反应、动脉粥样硬化、血小板活性与功能异常、胰岛素抵抗等多种因素导致的冠脉微血管内皮功能异常相关[8，9]，其也可能是多种机制共同发挥作用所致。 国内外研究表明，炎症反应是推动CSF 发生发展的重要病理生理过程。 中性粒细胞作为炎症反应的重要细胞，其水平显著升高时，冠脉微循环毛细血管由于细胞变形能力下降会有50%被阻塞于病变血管处而停止血液灌注。 淤滞的中性粒细胞发生动力学异常以及其他相关因素的作用下释放的某些物质在微血管局部区域表达水平增高，从而导致血管内皮的损伤，最终导致CMD。

髓过氧化物酶（MPO）是由中性粒细胞活化后脱颗粒所形成的一种重要的过氧化物酶类。 作为炎症因子，在心血管疾病的发生发展中，从早期内皮功能障碍到形成粥样斑块，其介导的炎症反应贯穿了整个过程。 NO 是由内皮细胞合成的内皮舒张因子，作为MPO 反应底物，生理状态下，MPO可促进NO 消耗，从而使其生物利用度得到限制，并通过跨细胞作用在内皮下间隙积聚，干涉NO对血管壁的扩张功能以及抗炎作用[10]。 但病理状态下，过量表达的MPO 能在体内产生一系列可扩散的强氧化剂如次氯酸和活性氮，可直接抑制一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）的活性，从而降低NOS 的活性，并抑制NO 的生物合成[11]。本研究结果显示，CMD 患者的血浆MPO 浓度高于冠脉血流正常者，这与Olza 等[12]研究结果一致。

关于NO 的研究，学者们认为其可通过减少中性粒细胞诱导的冠脉血管收缩等多种机制保护冠脉血管，防止冠脉病变的发生发展。 内皮素-1（ET-1）是由内皮细胞分泌的缩血管因子，可有效拮抗NO 的舒张血管作用，二者处于动态平衡状态。 但在致病因素作用下，NO 反应性降低以及ET-1 表达水平及生物效能的升高可导致血管内皮功能障碍[13]，继而促进冠脉微血管功能障碍发生发展。 而且，相关研究认为，NO 及ET-1 表达水平可间接反应CMD 程度[14]。本研究通过采集冠状动脉口处血液检测，结果显示，CMD 组ET-1 表达水平较正常组明显升高，NO 表达水平低于正常组。 进一步将NO 和ET-1 表达水平与平均TFC作相关性分析，显示NO 表达水平与平均TFC 呈负相关，ET-1 表达水平与平均TFC 呈正相关，ET-1 和NO 的表达水平变化与CMD 程度具有相关性，与以往研究结果一致[14]。 而MPO 是导致上述指标变化的重要因素，因此本研究同步将MPO表达水平与平均TFC 作相关性分析，结果显示，随着MPO 水平的升高，平均TFC 亦升高，有较好的相关性，MPO 表达水平升高从侧面反映了CMD程度。 本研究将影响CMD 的相关因素引入多因素Logistic 回归分析模型，结果显示，排除混杂因素影响，MPO、NO 和ET-1 与CMD 具有独立相关性。以上研究表明，随着MPO 水平表达的升高，患者更容易发生CMD。 这可能与MPO 直接或间接导致血管内皮功能障碍，促进炎症反应、动脉粥样硬化等病理过程而参与了CMD 的形成和发展，从而发生心肌缺血的临床症状，甚至增加出现ACS等严重心血管事件的概率。

综上所述，MPO 表达水平是CMD 的独立危险因素，可间接反映其病变程度，为临床诊断和治疗CMD 提供新的切入点及理论依据。