巨噬细胞炎性蛋白-1α在病毒性心肌炎患者血清中的变化及其与心肌损害的关系
2014-09-15钱红刘理静邹涛
钱红 刘理静 邹涛
临床研究
巨噬细胞炎性蛋白-1α在病毒性心肌炎患者血清中的变化及其与心肌损害的关系
钱红 刘理静 邹涛
作者单位:418000 湖南省怀化市,湖南医药学院临床医学系(钱红、刘理静);南华大学附属第一医院心内科(邹涛)
目的 探讨巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)在病毒性心肌炎(VMC)患者血清中的变化及其临床意义。方法 收集26例急性期、20例恢复期VMC患者及25名健康人(对照组)血清,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定MIP-1α、心肌肌钙蛋白I(cTnI)水平,通过日立7180型全自动生化分析仪检测磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平。结果 VMC急性期组血清MIP-1α、cTnI、CK-MB水平显著高于VMC恢复期组及对照组(P<0.01);但VMC恢复期组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。VMC急性期患者MIP-1α与cTnI、CK-MB呈正相关(r=0.78,0.75;P<0.05);而VMC恢复期MIP-1α与cTnI、CK-MB无相关性(r=0.32,0.39;P>0.05)。结论 MIP-1α可能在VMC的发生发展中起重要作用,可作为评价VMC患者心肌损害的血清学指标。
病毒; 心肌炎; 巨噬细胞炎性蛋白-1α
病毒性心肌炎(viral myocarditis,VMC)是指嗜心肌病毒侵犯心脏引起的以心肌细胞坏死和间质细胞浸润为重要病理特征的心肌疾病。近年来的研究证实,多种免疫细胞及其分泌的细胞因子参与了VMC的发生、发展与修复过程,其中趋化因子的作用越来越受到人们的关注。巨噬细胞炎性蛋白-1α(macrophage inammatory protein 1α,MIP-1α) 属于趋化因子CC亚族的重要成员,与其受体结合后,可以发挥趋化、吞噬及促进炎症介质合成和分泌的生物学功能,参与多种炎症性疾病的发生、发展过程[1]。陈静等[2]研究了MIP-1α在小鼠VMC病程中的表达,发现心肌MIP-1α表达水平在急性期最高,并且与心肌病理学评分呈正相关。然而,MIP-1α在VMC患者血清中的变化仍不清楚。心肌肌钙蛋白 I(cardiac troponin I,cTnI)和磷酸肌酸激酶同工酶(creatine kinase isozyme,CK-MB)是反映心肌损伤的敏感指标。本研究通过酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测不同时期VMC患者和健康人血清MIP-1α水平,并分析MIP-1α与cTnI、CK-MB之间的关系,从而探讨MIP-1α在VMC发病中的作用及其临床意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2012年1月至2014年4月湖南医药学院附属第一医院和南华大学附属第一医院心内科收治的46例VMC患者,均符合1999年全国研讨会制定的成人急性VMC诊断参考标准[3]。急性期26例,男性14例,女性12例,年龄14~40(28.5±8.91)岁;其中 22 例柯萨奇病毒 B 组(coxsackievirus B,CVB)IgM 抗体阳性,4 例腺病毒(adenovirus,ADV)IgM抗体阳性。恢复期20例,男性 11例,女性 9 例,年龄 15~42(29.67±9.48)岁。排除既往有先心病、心肌病等其他心脏疾病的患者。对照组为同期进行健康体检的25例健康人,且近2周内无感染、腹泻病史,其中男性15例,女性10例,年龄 18~45(30.19±10.54)岁。三组性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 检测方法 VMC患者入院当时,对照组于清晨空腹状态下抽取3 ml肘静脉血,将其置入普通生化管中,并立即送至检验科,24 h内将标本以3000 r/min离心10 min,提取上层血清。一部分新鲜血清进行CK-MB检测,在日立7180型全自动生化分析仪上采用迈克公司试剂进行测定;其余血清贮藏于-20℃冰箱,以备统一检测。通过双抗体夹心ELISA检测各组血清中MIP-1α、cTnI水平。试剂盒购于深圳晶美生物技术有限公司,严格按照试剂盒说明书由专人进行操作。
1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析。实验数据以±s表示,多组均数比较采用方差分析和两两之间比较的q检验,相关性采用直线相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组血清MIP-1α、cTnI、CK-MB水平比较 如表1所示,VMC急性期组患者血清MIP-1α、cTnI、CK-MB水平明显高于VMC恢复期组和对照组,差异均有统计学意义(P<0.01);但VMC恢复期组上述指标与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。
表1 VMC患者与对照组血清MIP-1α、cTnI、CK-MB 水平比较(±s)
表1 VMC患者与对照组血清MIP-1α、cTnI、CK-MB 水平比较(±s)
注:与VMC恢复期组和对照组比较,aP<0.01
组别 例数 MIP-1α(ng/L)CK-MB(U/L)VMC 急性期组 26 96.42±16.39a0.38±0.08a32.15±5.69aVMC 恢复期组 20 42.81±8.25 0.13±0.03 14.27±2.84对照组 25 38.39±7.64 0.11±0.02 12.39±2.17 F值 17.20 36.48 23.75 cTnI(μg/L)
2.2 VMC患者MIP-1α与cTnI、CK-MB相关性分析 直线相关分析显示,VMC患者急性期血清MIP-1α 与 cTnI、CK-MB 均呈正相关 (r=0.78,0.75;P<0.05);但恢复期 MIP-1α 与 cTnI、CK-MB无相关性(r=0.32,0.39;P>0.05)。
3 讨论
VMC是临床上常见的心血管疾病,以儿童及中青年患者居多,近年来发病率呈现出明显增高的趋势,甚至50~60岁者也常有发病。此病病情差别甚大,轻者几乎无症状,重者可出现急性心力衰竭或重度心律失常甚至猝死,预后不良,严重危害人类健康[4-6]。虽然VMC的发病机制迄今尚未完全阐明,但多数学者认为与病毒在心肌组织中的持续感染所造成的直接损伤作用,以及病毒感染后引起机体免疫系统紊乱尤其是T淋巴细胞功能异常有关,而病毒的直接损伤作用和(或)T淋巴细胞介导的免疫损伤,通过心肌组织的炎症反应和心肌细胞凋亡两种方式引起心肌细胞死亡,导致病情迁延不愈,形成慢性心肌炎,甚至扩张型心肌病[7-9]。此外,病毒类型、宿主遗传背景和生理状况及环境因素等均是决定VMC易感性和预后的重要因素。众多的临床及动物实验研究发现,许多炎性分子如黏附分子、趋化因子、细胞因子,以及与心肌细胞凋亡相关的基因异常表达在VMC的发生发展过程中均发挥重要作用[10-12]。
MIP-1α相对分子质量为8 KD,其基因定位于小鼠第11号染色体,在人类则位于第17号染色体。在不同部位、不同因素刺激下,MIP-1α可由单核/巨噬细胞、成纤维细胞、内皮细胞、中性粒细胞、B淋巴细胞等多种细胞产生。MIP-1α与其他趋化因子相似,都是通过G蛋白耦联的七次跨膜受体起作用,其受体主要包括CCR1、CCR4、CCR5和CCR9。MIP-1α的生物学活性非常复杂,且无种属特异性,既可刺激巨噬细胞分泌白细胞介素(interleukin,IL)-1、IL-6 及肿瘤坏死因子 α(tumor necrosis factor α,TNF-α)等炎症介质,又可特异性地趋化单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞向炎症部位迁移,极大地促进炎症反应[13-15]。
MIP-1α是一种重要的促炎介质,与心肌炎的发生发展密切相关。Toyozaki等[16]在实验性自身免疫性心肌炎小鼠模型中发现,心肌组织MIP-1α mRNA表达水平明显上调,采用MIP-1α单克隆抗体阻断其作用后,心肌炎症显著减轻,心脏功能恢复。另有研究表明,采用基因打靶技术去除小鼠MIP-1α基因后感染CVB3,发现基因敲除(MIP-1α-/-)小鼠心肌炎症病变显著减轻,而对照的野生型(MIP-1α+/+)小鼠则出现严重的心肌损害[17]。血清cTnI、CK-MB水平增高对心肌损害的早期诊断具有重要价值。本研究结果表明,VMC急性期组血清MIP-1α、cTnI及CK-MB水平明显高于恢复期组和对照组(P<0.01),但恢复期这些指标趋于正常,并且VMC患者在急性期MIP-1α与cTnI、CKMB呈正相关,恢复期无相关性,提示MIP-1α过表达可能参与VMC的发生发展过程,并且与心肌损害程度及病情进展密切相关,可作为一个较好的血清学指标。当MIP-1α表达升高时,一方面引起IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症介质分泌增加,另一方面募集单核细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等炎症细胞至心肌,最终形成瀑布式炎症级联反应,加重心肌损伤。因此,应用 MIP-1α单克隆抗体、特异性抑制剂或者受体拮抗剂等抑制MIP-1α过表达,可阻断炎症连锁反应,减轻心肌损害,未来有望成为治疗VMC的新靶点,值得深入研究。
综上所述,血清MIP-1α水平在VMC患者急性期升高,在恢复期则降至正常,并且与心肌损害程度密切相关,测定MIP-1α血清水平可作为临床判断VMC患者病情、疗效及预后的新指标。
[1]陈静,范晓晨.巨噬细胞炎性蛋白-1α与病毒性心肌炎.广东医学,2013,34:970-972.
[2]陈静,范晓晨.巨噬细胞炎性蛋白-1α在小鼠病毒性心肌炎中的表达.临床儿科杂志,2013,31:964-967.
[3]中华心血管病编辑委员会心肌炎心肌病对策专题组.关于成人急性病毒性心肌炎诊断参考标准和采纳世界卫生组织国际心脏病学会联合工作组关于心肌病定义和分类的意见.中华心血管病杂志,1999,27:405.
[4]Sagar S,Liu PP,Cooper LT.Myocarditis.Lancet,2012,379:738-747.
[5]Panagopoulos P,Terzi I,Karanikas M,et al.Myocarditis,pancreatitis,polyarthritis,mononeuritis multiplex and vasculitis with symmetrical peripheral gangrene of the lower extremities as a rare presentation of leptospirosis:a case report and review of the literature.J Med Case Rep,2014,8:150-158.
[6]Arola A,Ojala T,Lauerma K,et al.Myocarditis in children:a diagnostic and therapeutic challenge.Duodecim,2014,130:317-325.
[7]孙景辉,翟淑波.病毒性心肌炎发病机制的研究进展.临床儿科杂志,2012,30:607-612.
[8]陈雪娇,朱红枫.病毒性心肌炎发病机制研究进展.西南军医,2012,14:294-295.
[9]Shen Y,Kan QC,Xu W,et al.Coxsackievirus B3 infection induced viral myocarditis by regulating the expression pattern of chemokines in cardiac myocytes.Iran J Allergy Asthma Immunol,2009,8:1-9.
[10]Brunetti L,Evelyn R,Pesantis D.Treatments of viral myocarditis caused by coxsackievirus B.Am J Health Syst Pharm,2008,65:132-137.
[11]Schultz JC,Hilliard AA,Cooper LT Jr,et al.Diagnosis and treatment of viral myocarditis.Mayo Clin Proc,2009,84:1001-1009.
[12]Shauer A,Gotsman I,Keren A,et al.Acute viral myocarditis:current concepts in diagnosis and treatment.Isr Med Assoc J,2013,15:180-185.
[13]Stuart MJ,Baune BT.Chemokines and chemokine receptors in mood disorders, schizophrenia, and cognitive impairment: a systematic review of biomarker studies.Neurosci Biobehav Rev,2014,42:93-115.
[14]Petkovi AB,Mati SM,Stamatovi NV,et al.Proinflammatory cytokines(IL-1beta and TNF-alpha) and chemokines(IL-8 and MIP-1alpha)as markers of periimplant tissue condition.Int J Oral Maxillofac Surg,2010,39:478-485.
[15]Okamura T,Katayama T,Obinata C,et al.Neuronal injury induces microglial production of macrophage inflammatory protein-1α in rat corticostriatal slice cultures.J Neurosci Res,2012,90:2127-2133.
[16]Toyozaki T,Saito T,Shiraishi H,et al.Macrophage inflammatory protein-1α relates to the recruitment of inflammatory cells in myosin-induced autoimmune myocarditis in rats.Lab Invest,2001,81:929-936.
[17] Cook DN.The role of MIP-1 alpha in inflammation and hematopoiesis.J Leukoc Biol,1996,59:61-66.
Serum changes of macrophage inammatory protein-1α and its relationship with myocardial impairment in patients with viral myocarditis
QIAN Hong*,LIU Li-jing,ZOU Tao.*Department of Clinical Medicine,Hunan University of Medicine,Huaihua 418000,China
Objective To explore the changes of serum macrophage inammatory protein-1α(MIP-1α)levels in patients with viral myocarditis(VMC)and its clinical significance.Methods The serum was collected from 26 cases with the acute stage VMC,20 cases with the recovery stage,and 25 healthy people(control group).Serum levels of MIP-1α and cardiac troponin I(cTnI)were measured using enzyme linked immunosorbent assay(ELISA).Also,serum creatine kinase isozyme(CK-MB)levels were detected by the 7180 type holo-automatic biochemistry analyzer of Hitachi.Results Serum MIP-1α,cTnI and CK-MB levels were higher in VMC group with the acute stage than those of VMC group with recovery stage and control group(P<0.01).There was no significant difference in above indicators between VMC group with recovery stage and control group(P>0.05).There was positive correlations between MIP-1α and cTnI as well as CK-MB(r=0.78,0.75,P<0.05)in VMC patients with acute stage,but these correlations did not exist in VMC patients with recovery stage (r=0.32,0.39,P>0.05).Conclusion MIP-1α may play an important role in the occurrence and development of VMC,and it can act as a serum indicator to evaluate myocardial impairment in VMC patients.
Virus; Myocarditis; Macrophage inammatory protein-1α
怀化市科技计划项目资助(项目编号:2013-10-4)
10.3969/j.issn.1672-5301.2014.08.005
R542.2+1
A
1672-5301(2014)08-0689-03
2014-06-18)