急性心肌梗死CD34与心功能及冠状动脉狭窄相关性研究

王　玲，李武武，安劲松

(内蒙古自治区人民医院心内科，呼和浩特 010017)



论著

急性心肌梗死CD34与心功能及冠状动脉狭窄相关性研究

王玲※，李武武，安劲松

(内蒙古自治区人民医院心内科，呼和浩特 010017)

摘要：目的探讨急性心肌梗死患者外周血CD34与心功能及冠状动脉狭窄的相关性和临床意义。方法选择2011年5月至2012年10月在内蒙古自治区人民医院心内科住院治疗的急性心肌梗死患者76例，根据Killip心功能分级分为KillipⅠ级组(29例)和KillipⅡ~Ⅳ级组(47例)，同期选择30例正常体检者作为对照组。采用流式细胞仪检测3组受试者外周血CD34细胞数量,入院2周内急性心肌梗死患者行心脏彩色多普勒超声检查，测定左心室射血分数(LVEF)，行冠状动脉造影，Gensini积分法计算冠状动脉狭窄程度。结果KillipⅠ级组和KillipⅡ~Ⅳ级组CD34细胞数分别为(681±267)个/μL、(919±310)个/μL，均高于对照组的(214±23)个/μL，差异有统计学意义(P<0.05),且KillipⅡ组CD34细胞数高于KillipⅠ级组(P<0.05)。KillipⅡ~Ⅳ级组Gensini积分显著高于KillipⅠ级组[(48±21)分 比(30±12)分]，差异有统计学意义(P<0.01)。CD34细胞数与LVEF呈负相关(r=-0.468，P=0.000)，与Gensini积分呈正相关(r=0.301,P=0.008)。结论检测CD34细胞数量可判断急性心肌梗死患者的心功能和冠状动脉狭窄的程度，为临床判断预后提供依据。

关键词：急性心肌梗死；CD34细胞；心功能；左心室射血分数

急性心肌梗死心肌缺血损伤坏死发生后，骨髓干细胞能够动员入血参与损伤修复，影响患者的心脏功能，此时的干细胞称为外周血干细胞。大多数研究将CD34细胞视为外周血干细胞，并以CD34细胞作为干细胞生物学活性研究与临床应用的源细胞，CD34细胞参与炎症反应、淋巴细胞的归巢、介导黏附作用并参与干细胞的运输[1]。因此，检测CD34可分析外周血干细胞的数量、比例、不同的分化阶段和功能状态。研究显示[2]，从缺血性心脏病的危险因素、冠状动脉病变的程度到心力衰竭的形成均伴随着外周血干细胞数量和功能的改变。本研究主要探讨急性心肌梗死患者CD34细胞数量(干细胞)与心功能及冠状动脉狭窄的相关性，为临床判断心肌梗死预后及为外周血干细胞动员治疗本病提供依据。

1资料与方法

1.1一般资料选择2011年5月至2012年10月在内蒙古自治区人民医院心内科住院治疗的急性心肌梗死患者76例，其中男52例、女24例。急性心肌梗死诊断标准：胸痛持续30 min以上含服硝酸甘油无效；心电图示ST段抬高或异常Q波或T波动态演变；血浆中肌酸激酶同工酶升高2倍以上或肌钙蛋白阳性；冠状动脉造影示冠状动脉至少有1支阻塞或狭窄>50%。排除外伤、肿瘤、年龄>85岁、肾衰竭、肝衰竭、血液系统疾病、全身免疫系统疾病、慢性炎症。根据Killip分级分为KillipⅠ级组29例，KillipⅡ～Ⅳ级组47例。同期选择30例正常体检者作为对照组，排除心血管疾病的健康体检者。

1.2方法

1.2.1CD34细胞数量的测定在急性心肌梗死明确诊断24 h 内采集患者静脉血液作为样本。标记2支试管为测定管A和对照管B。制备溶血素稀释液，去离子水和溶血素原液9∶1 配制而成。向测定管中加入CD34抗体20 μL，对照管中加入阴性对照20 μL。向A、B管中各加检测标本50 μL，充分混匀，室温下避光静置20 min。向A、B管中加溶血素稀释液450 μL，充分混匀，常温避光静置10 min。上机检测。

1.2.2左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)的测定急性心肌梗死患者在(10±3) d内做心脏彩色多普勒超声，由2名相对固定的心脏彩色多普勒超声医师检测并测定LVEF。

1.2.3冠状动脉造影术患者生命体征平稳后，完善术前准备，行碘过敏试验，常规阿司匹林、氯吡格雷、酒石酸美托洛尔、他汀等药物治疗，经桡动脉或股动脉穿刺，5-6 F导管行冠状动脉造影，手术由3名心内科介入医师完成。运用美国心脏协会制订的冠状动脉分段方法，以冠状动脉管腔内径减少的程度分为：正常或轻度狭窄(<50%)、中度狭窄(50%~75%)、重度狭窄(>75%)或完全闭塞，准确判定病变部位、程度和支数[2]，判断外周血CD34与冠状动脉狭窄的相关性。

1.2.4Killip心功能分级Ⅰ级：无心力衰竭症状体征；Ⅱ级：轻至中度心力衰竭，肺底湿啰音小于两肺野的50%；Ⅲ级：重度心力衰竭，肺底湿啰音大于两肺野的50%；Ⅳ级：出现心源性休克[3]，判断外周血CD34与心功能的相关性。

1.2.5Gensini积分法狭窄程度≤25%计1分，26%～50%计2分，51%～75%计4分，76%～90%计8分，91%～99%计16分，100%计32分；分段血管再乘以狭窄系数：右冠状动脉近中远段均为1.0；小分支均为0.5；左主干为5.0；左前降支近段为2.5；中段为1.5；远段为1.0；左回旋支近段为2.5；中远段均为1.0；各节段积分之和是最后的总积分。冠状动脉狭窄直径>50%，病变累及主要冠状动脉支数为病变支数，分为0、1、2、3支病变，累及左主干时以同时累及前降支和左回旋支计算[4]。

2结果

2.13组受试者一般资料的比较研究对象的性别、年龄、吸烟史、高血压史、冠心病史、糖尿病史及血脂等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1　3组受试者一般资料的比较

对照组:正常体检者;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇;a为F值，余为χ2值

2.23组受试者外周血CD34细胞数量检测与对照组比较，KillipⅠ级组和KillipⅡ~Ⅳ级组外周血CD34细胞数量显著增加，且KillipⅡ~Ⅳ级组高于KillipⅠ级组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2　3组受试者外周血CD34细胞数量的比较　±s)

对照组:正常体检者;a与对照组比较，P<0.05；b与KillipⅠ级组比较，P<0.05

2.3急性心肌梗死患者Gensini积分的比较KillipⅡ~Ⅳ级组Gensini积分为(48±21)分，显著高于KillipⅠ级组的(30±12)分，差异有统计学意义(t=2.739，P<0.01)。

2.4急性心肌梗死组外周血CD34细胞数与LVEF和Gensini积分的相关性分析CD34细胞数与LVEF呈负相关(r=-0.468，P=0.000)，与Gensini积分呈正相关(r=0.301,P=0.008)，见图1、图2。

3讨论

干细胞具有多分化潜能和复制功能，能够分化为心肌细胞和血管内皮细胞，修复坏死心肌细胞，减少心肌细胞坏死数量，新生血管及侧支，改善局部供血，基于上述结论，干细胞疗法在缺血性心脏病的治疗领域广泛开展。大量的实验证明[3-4]，干细胞移植治疗可以缩小心肌梗死面积，抑制心室重构，改善心功能，同时通过不同手段进行干细胞动员也能够缩小心肌梗死面积，增加LVEF，改善心脏重构，改变收缩末期容积，从而改善心功能[5-6]。

图1　CD34细胞数与左心室射血分数(LVEF)的相关性分析

图2　心肌梗死组CD34细胞数与Gensini积分的相关性分析

急性心肌梗死严重威胁着人类健康，发病率逐年增加，致死率高,发病年龄逐渐年轻化。动脉粥样硬化形成斑块，斑块破裂堵塞冠状动脉血管，引起受供血的心肌细胞缺氧不可逆的坏死。心肌梗死导致的心室重构一直是高致残率的并发症。尽管经过积极的药物治疗，但仍有近25%的心肌梗死患者在5年内发生心力衰竭[7]。急性心肌梗死可能是一类炎症反应，由心肌细胞的坏死开始，引起冠状动脉血管内皮炎症反应，坏死的心肌释放多种化学因子，是骨髓干细胞动员和向坏死心肌归巢的重要促进因子。冠心病急性冠状动脉综合征由于持续的心肌缺血损伤坏死可导致心肌细胞顿抑、冬眠、凋亡、坏死和瘢痕形成。心肌细胞是终末分化细胞，缺乏增殖、分化能力。因此，大面积不可逆性损伤坏死会导致永久性心功能损害，最终将导致缺血性心脏病心力衰竭[8-9]。

在机体外周血中，干细胞表现为淋巴细胞样的单个核母细胞，目前研究者将CD34作为干细胞研究的源细胞。CD34作为特异性的抗原，表达于人类造血干细胞表面。在正常机体的外周血中CD34细胞含量极少。当机体遭受创伤或心肌受到损害时，CD34细胞会增高[10-11]。Spevack等[12]研究认为,急性心肌梗死发生后，骨髓干细胞可以迁移至心肌坏死部位，修复坏死的心肌。有学者认为，CD34是血管内皮的标志物[13]，在梗死区域减轻炎症和免疫反应可以预防心肌梗死后心室重构[14]。Beltrami等[15]首次在实验室研究了干细胞移植修复坏死的心肌，移植后20 d发现了新生的心肌，由小的肌细胞、毛细血管和细动脉组成新生的心肌，增加了心肌的厚度和射血分数，改善了左心室舒张功能。Wyderka等[16]观察随访50例急性心肌梗死患者1年后，认为在急性心肌梗死急性阶段动员CD34细胞数量与射血分数和心肌梗死的面积有显著的相关性。Jeong等[17]经过8个月对110例急性心肌梗死的患者研究发现，循环中干细胞的动员可以加速急性缺血损伤的血管形成，降低炎性因子的表达，同时，可以根据急性心肌梗死后循环中干细胞数量预测冠状动脉血流储备。Miettinen等[18]研究认为，骨髓及血液中氧分压降低为干细胞提供最佳的存活环境，提示心肌缺血可能诱导干细胞增殖。邢云利等[19]研究人脐带血CD34细胞经静脉移植到大鼠心肌梗死的模型，结果显示,梗死后实验组大鼠LVEF明显升高，毛细血管密度明显增加，移植的CD34细胞可以促进生长因子的分泌。

骨髓干细胞自发动员是急性心肌梗死患者修复的一种形式。心肌梗死发生后，多种因子表达增加，它们可以促进干细胞向梗死组织的迁移，参与组织的修复和炎症反应[20]。骨髓中的干细胞必须通过多种化学信号向梗死和坏死区域归巢和扩增。Penn等[21]研究发现,在心肌梗死的24 h内，炎症反应可以促进干细胞归巢，机体的炎症反应影响着CD34干细胞的存活和功能，心肌梗死可提高体内氧化应激，促进各种炎性介质生成。缺血的心肌可调节基质细胞衍生因子1表达，促使外周血干细胞迁移至缺血部位，到达局部的干细胞与血管内皮生长因子及基质细胞衍生因子1相互作用，协同促进血管形成和心肌的再生。Tao等[22]研究已经证实，新生的心肌通过分泌血管内皮生长因子提高血管的形成。淋巴系统在心肌梗死的过程也发挥了重要作用，在心肌梗死的大鼠模型中，淋巴性的标志物也相应增加，预示着在严重的损伤心肌中，淋巴管的形成可以抑制梗死后的心室重构。Chen等[23]研究认为,干细胞移植可以增加细胞因子，如血管内皮生长因子的释放，促进缺血区域新生血管的形成，减少心肌细胞凋亡，改善灌注，改善冬眠心肌和顿抑心肌功能，减少心室扩张及心室重构。其可能机制包括坏死心肌的修复与再生；再生血管改善灌注；血管活性物质的效应 。

本研究结果显示，急性心肌梗死患者外周血CD34细胞数量高于对照组，KillipⅡ~Ⅳ级组Gensini积分为显著高于KillipⅠ 级组(P<0.05)；CD34细胞数与LVEF呈负相关，与Gensini积分呈正相关，表明心功能越低，CD34细胞数越高，归巢至心肌组织中的干细胞越多，来修复受损心肌，从而改善心脏功能；冠状动脉狭窄程度越重，心肌梗死的面积越大，心功能越差，干细胞动员越多，CD34细胞数越高，CD34细胞归巢越多，来修复受损的血管和心肌。

总之， CD34细胞(干细胞)既是一个代表心肌梗死面积、心功能及冠状动脉严重程度的“坏”指标，也是一个代表心肌梗死后体内动员干细胞修复心肌和血管的“好”指标。利用“坏”指标：检测CD34细胞数量可作为预测急性心肌梗死心功能、判断预后的指标；利用“好”指标：通过测定外周血CD34作为体内干细胞动员情况的检测指标，为今后干细胞移植治疗缺血性心脏病提供理论依据。

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Correlation Analysis of CD34cells With Heart Function，Coronary Stenosis in Acute Myocardial Infarction PatientsWANGLing，LIWu-wu，ANJin-song. (DepartmentofCardiology,InnerMongoliaAutonomousRegionPeople′sHospital,Hohhot010017,China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the clinical significance and correlation between peripheral blood CD34cell number and coronary stenosis of patients with acute myocardial infarction(AMI).MethodsA total of 76 AMI patients of the Department of Cardiology of Inner Mongolia People′s Hospital from May 2011 to Oct. 2012, were included in the study,and another 30 people for health examination during the same period were also included as control group.The 76 patients were divided into KillipⅠ group (29 cases) and KillipⅡ-Ⅳ group (47 cases) according to Killip heart function.The general information and history of diseases and electrocardiogram were collected.CD34cell count in peripheral blood was determined by flow cytometry，cardiac color Doppler ultrasonography were completed within two weeks to determine left ventricular ejection fraction(LVEF).Coronary angiography was done. Gensini integration was used to calculate the degree of coronary stenosis.ResultsThe number of CD34cells of KillipⅠ group and KillipⅡ-Ⅳ group were (681±267)count/μL and (919±310)count/μL,which were higher than the control group′s (214±23)count/μL with statistically significant difference(P<0.05),and the number of CD34cells of KillipⅡ-Ⅳ group was higher than KillipⅠ group with statistically significant difference(P<0.05).Gensini integral of Killip Ⅱ group was significantly higher than KillipⅠ group [(48±21)scores vs (30±12)scores],the difference was statistically significant(P<0.01).The number of CD34cells was negatively correlated with LVEF (r=-0.468, P=0.000)， was positively correlated with Gensini integral(r=0.301,P=0.008). ConclusionThe number of peripheral blood CD34cell can be used to assess the cardiac function and coronary artery stenosis degree of AMI patients,provding reference for the prognosis judgment.

Key words:Acute myocardial infarction； CD34cell； Heart function； Left ventricular ejection fractions

收稿日期：2014-06-16修回日期：2015-02-27编辑：伊姗

基金项目：内蒙古自治区科技计划(20110501)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.18.045

中图分类号：R541.1

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)18-3386-04