PECAM-1和hs-CRP水平变化与老年慢性左心力衰竭严重程度相关性的研究

陈 颖,李 侠,郭 燕,胡有东,周华兰,杨海晨,李 霞,韩雪花

(徐州医学院附属淮安医院,江苏淮安,223002)

Boulanger等和Chironi等研究表明[1-2],血小板内皮细胞黏附分子-1(PECAM-1)在炎症反应中起着重要作用。McMurray等[3]和Kozda等[4]研究认为,炎症在冠心病和心衰的病理生理过程中起重要的作用,冠心病和心衰患者的炎性细胞因子和高敏C反应蛋白(hs-CRP)水平明显升高,与心衰患者的死亡率和心脏猝死密切相关,两者水平升高是患者高度预后不良的影响因素。本研究旨在探讨PECAM-1和hs-CRP水平变化与老年慢性左心衰及其严重程度的关系,阐明PECAM-1和hs-CRP在老年慢性左心衰发生发展中的可能作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2008年1月～2009年1月徐州医学院附属淮安医院老年病科左心衰患者90例,平均年龄(69.13±7.30)岁(52～86岁),男 50例,女40例。其中,高血压左心衰者 35例,男21例,女14例,左室射血分数(LVEF)(35.20±6.39)%,平均年龄(67.97±8.33)岁(52～86岁);冠心病左心衰者55例,男23例,女32例,LVEF(32.36±6.88)%,平均年龄(70.15±6.94)岁(53～86岁)。入选患者均符合老年慢性左心衰临床诊断标准[5],经病史、临床体检和实验室检查排除急性心肌梗死、房颤、右心室功能受损、心源性休克、糖尿病、脑卒中、肿瘤、感染、血液系统疾病、免疫系统疾病、近期手术、外伤、肾功能不全、肝脏疾病和发热等,且均未服用非甾体类抗炎药和糖皮质激素。根据美国纽约心脏病学会(NYHA)的心功能分级方案和左心室射血分数(LVEF)将入组患者分为4组。Ⅰ级组24例:LVEF 40%～49%;Ⅱ级组27例:LVEF 32%～39%;Ⅲ级组21例:LVEF 27%～31%;Ⅳ级组18例:LVEF 22%～26%。同期入选健康体检者30例为对照组。

1.2 检测方法[6-7]

入选者均清晨空腹采集肘静脉血6 mL。应用美国贝克曼库尔特公司的EPICS-ALTRATM Flow Cytometer with Hypersort TM流式细胞仪检测外周血PECAM-1。hs-CRP测定为免疫散射比浊法,仪器为德国Bade Behring全自动特种蛋白分析仪。LVEF采用日本彩色多普勒超声诊断仪测定。

2 结 果

2.1 PECAM-1和hs-CRP表达比较

各组间年龄和性别差异无统计学意义(P>0.05)。左心衰患者各组中PECAM-1和hs-CRP表达显著高于对照组(P<0.01),且随着左心衰程度的加重,PECAM-1和hs-CRP表达水平明显上升。各组的两两比较中,组间差异均有统计学意义(P<0.01),见表1。经统计学分析,PECAM-1和hs-CRP呈正相关(P<0.05)。同时,PECAM-1、hs-CRP与 LVEF呈负相关,分别为(P<0.01)。且PECAM-1和 hs-CRP水平随着LVEF的下降而升高(P<0.01),即随着LVEF值的下降,外周血PECAM-1和hs-CRP表达增多。

表1 5组患者基本资料及PECAM-1和hs-CRP表达比较

2.2 PECAM-1和hs-CRP在不同病因心衰患者中的表达

冠心病左心衰患者PECAM-1、hs-CRP表达显著高于高血压左心衰患者,见表2。

3 讨 论

研究表明[8],内皮细胞损伤在动脉粥样硬化形成和粥样斑块的稳定性中有着重要的作用,而其作用机制为内皮细胞损伤后氧化应激反应增强,促使冠心病、高血压病、动脉粥样硬化等心血管疾病发生和发展。Martins等[9]和McMurray等[3]研究表明,炎症标志物hs-CRP水平升高与动脉粥样硬化和高血压有关。心衰是一种炎症状态,炎症在心衰的病理生理过程中起重要的作用,心衰患者的hs-CRP水平明显升高,提示心衰患者预后不良。

表2 PECAM-1和hs-CRP在不同病因心衰患者中的表达比较(±s)

表2 PECAM-1和hs-CRP在不同病因心衰患者中的表达比较(±s)

注:与高血压左心衰者比较,＊＊P<0.01。

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本研究发现,PECAM-1和hs-CRP的表达水平随着老年人慢性左心衰程度的加重而显著升高,在老年人慢性左心衰中PECAM-1和hs-CRP水平与LVEF呈负相关,并与左心功能之间存在依存性。由此推断,PECAM-1和hs-CRP表达水平在体内高度表达促使左心室功能减退和导致心衰,可能对老年人慢性左心衰的发生、发展及预后起关键作用。在老年慢性左心衰中PECAM-1和hs-CRP的相关性分析可以看出二者呈正相关,它们相互促进,共同参与老年人慢性左心衰发生和发展的过程。

PECAM-1广泛分布于血管内皮细胞、血小板和白细胞等处,尤其在培养的血管内皮细胞的连接处有高水平表达,因而可以作为内皮细胞的鉴定标志。PECAM-1表达水平升高可引起白细胞外渗、迁移和穿越内皮细胞,诱导炎症发生,导致内皮细胞损伤。在这一过程中,PECAM-1和细胞黏附分子如:细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子(VCAM)共同参与心肌炎性损伤、心肌纤维化、心室重构和心肌肥厚的发生和发展,从而导致心功能下降[5-6]。

Nourshargh等[10]认为,PECAM-1表达对冠状斑块稳定性产生重要的影响。心肌梗死患者的PECAM-1表达显著升高,动物模型中心肌梗死区抗PECAM-1抗体的水平明显下降。PECAM-1高度表达导致内皮功能障碍是左心室功能下降的早期事件,而内皮功能不全的严重程度与心衰的预后密切相关[11-12]。

hs-CRP通过诱导内皮细胞的激活导致内皮功能失调,与首次心血管事件的发生密切相关,在动脉粥样硬化性血管疾病的发生、发展过程中起关键性作用,是独立冠脉事件发生的强预测指标。hs-CRP通过NFκ B信号通路上调ICAM-1、VCAM-1导致内皮功能不全。hs-CRP和反应性氧代谢物(D-ROMs)的水平密切相关。在心血管事件患者中hs-CRP和D-ROMs的水平升高,两者互为正相关。hs-CRP并与NADH/NADPH氧化酶P22phox亚基(p22phox)共存作用,增加内皮细胞p22phox表达和活性氧水平升高,加重内皮功能不全[13]。

内皮功能失调与心衰有关,在慢性心衰的病理生理过程中起关键作用,与难治性心衰的发生、发展密切相关。慢性心衰患者内皮功能失调越是严重,就越容易发生失代偿性慢性心衰和心脏猝死[14]。本研究认为,PECAM-1和hs-CRP激活MAPKs、NO信号转导途径和 NFκ B信号通路,上调VCAM-1和ICAM-1表达以及升高D-ROMs和p22phox水平促进内皮细胞激活、损伤、调亡和内皮功能失调加速循环衰竭。随着NYHA心功能分级的升高和 LVEF的下降,PECAM-1和hs-CRP的表达水平明显上升,与不同程度老年慢性左心衰呈显著正相关。

本研究提示,PECAM-1和hs-CRP两种风险因子相互作用导致细胞因子过度激活,增强内皮的炎症反应,促使内皮细胞功能不全,导致心肌缺血、心肌细胞凋亡、心肌梗死、心室重构和慢性左心衰。内皮功能失调和左室功能障碍等多种损害共同参与老年人慢性左心衰发病机制,加速不同程度老年人慢性左心衰的发生和发展。因此,PECAM-1和hs-CRP在体内高度表达促使左心室功能减退和心衰,可能对老年慢性左心衰的发生、发展及预后起关键作用。

[1]Boulanger C M.Microparticles,vascular function and hypertension[J].Curr Opin Nephrol Hypertens,2010,19(2):177.

[2]Chironi G N,Boulanger C M,Simon A,et al.Endothelial microparticles in diseases[J].Cell Tissue Res,2009,335(1):143.

[3]McMurray JJ,Kjekshus J,Gullestad L,et al.Effects of statin therapy according to plasma high-sensitivity C-reactive protein concentration in the Controlled Rosuvastatin Multinational Trial in Heart Failure(CORONA):a retrospective analysis[J].Circulation,2009,120(22):2188.

[4]Kozda G,Erta G,Kili T,et al.Elevated level of high-sensitivity C-reactive protein is important in determining prognosis in chronic heart failure[J].Med Sci M onit,2010,16(3):CR156.

[5]Ahmed A.DEFEAT Heart Failure:Clinical manifestations,diagnostic assessment,and etiology of geriatric heart failure[J].Heart Failure Clin,2007,3(4):389.

[6]Amabile N,Heiss C,Chang V,et al.Increased CD62e(+)endothelial microparticle levels predict poor outcome in pulmonary hypertension patients[J].J Heart Lung Transplant,2009,28(10):1081.

[7]Gimelli A,Landi P,Marraccini P,et al.Left ventricular ejection fraction measurements:accuracy and prognostic implications in a large population of patients with known or suspected ischemic heart disease[J].Int J Cardiovasc Imaging,2008,24(8):793.

[8]Werner N,Wassmann S,Ahlers P,et al.Circulating CD31/Annexin V Apoptotic Microparticles Correlate With Coronary Endothelial Function in Patients With Coronary Artery Disease[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2006,26(1):112.

[9]Martins RA,Neves AP,Coelho-Silva M J,The effect of aerobic versus strength-based training on high-sensitivity C-reactive protein in older adults[J].Eur J Appl Physiol,2010,110(1):161.

[10]Nourshargh S,Krombach F,Dejana E.The role of JAM-A and PECAM-1 in modulating leukocyte infiltration in inflamed and ischemic tissues[J].J Leukoc Biol,2006,80(4):714.

[11]Heitzer T,Baldus S,von Kodolitsch Y,et al.Systemic endothelial dysfunction as an early predictor of adverse outcome in heart failure[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2005,25(6):1174.

[12]de Berrazueta J R,Guerra-Ruiz A,García-Unzueta M T,et al.Endothelial dysfunction,measured by reactive hyperaemia using strain-gauge plethysmography,is an independent predictor of adverse outcome in heart failure[J].Eur J Heart Failure,2010,12(5):477.

[13]Kamezaki F,Yamashita K,Kubara T,et al.Derivatives of reactive oxygen metabolites correlates with high-sensitivity C-reactive protein[J].J Atheroscler Thromb,2008,15(4):206.

[14]Orea-Tejeda A,Orozco-Gutiérrez J J,Castillo-Martínez L,et al.The effect of L-arginine and citrulline on endothelial function in patients in heart failure with preserved ejection fraction[J].Cardiol J,2010,17(5):464.