急性冠状动脉综合征患者血小板表面细胞外基质金属蛋白酶诱导因子、糖蛋白Ⅵ水平与动脉粥样硬化斑块稳定性的关系
2015-12-08杨丽霞方日亮郭瑞威李文琴齐峰叶金善陈长征
杨丽霞,方日亮,郭瑞威,李文琴,齐峰,叶金善,陈长征
急性冠状动脉综合征患者血小板表面细胞外基质金属蛋白酶诱导因子、糖蛋白Ⅵ水平与动脉粥样硬化斑块稳定性的关系
杨丽霞,方日亮,郭瑞威,李文琴,齐峰,叶金善,陈长征
目的:探讨急性冠状动脉(冠脉)综合征患者血小板表面细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(EMMPRIN)、糖蛋白Ⅵ(GPⅥ)的水平与动脉粥样硬化斑块稳定性的关系。
方法:顺序选取138例冠心病患者,分为急性冠脉综合征组86例,稳定性心绞痛组52例,另选40例冠脉造影结果正常者为对照组。采用二次离心法提取血小板,流式细胞仪检测外周血血小板表面EMMPRIN和GPⅥ表达水平。为进一步研究,根据冠脉造影斑块形态特征分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型;并接受64层螺旋计算机断层摄影术(CT)冠脉成像检查,根据冠脉粥样斑块CT值分为软斑块、纤维斑块、钙化斑块,比较不同斑块形态及类型间EMMPRIN及GPⅥ表达水平变化。
结果:(1) 急性冠脉综合征组、稳定性心绞痛组血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平较对照组升高(EMMPRIN MFI: 5.82±0.81、3.45±0.48 vs 1.35±0.15) 、(GPⅥ MFI:16.22±5.27、8.20±2.87 vs 4.14±1.17);且急性冠脉综合征组较稳定性心绞痛组升高明显,差异均有统计学意义(P均<0.05)。(2) 急性冠脉综合征组Ⅱ型斑块者、Ⅲ斑块者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平较I型斑块者升高(EMMPRIN MFI: 6.35±1.05、4.09±0.67 vs 2.45±0.27) 、(GPⅥ MFI:19.50±4.55、10.81±2.33 vs 5.89±1.28);Ⅱ型斑块者较Ⅲ型斑块者也有明显升高,差异均有统计学意义( P均<0.05)。(3)急性冠脉综合征组软斑块者、纤维斑块者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平较钙化斑块者升高(EMMPRIN MFI: 6.18±1.01、3.87±0.56 vs 2.43±0.25) 、(GPⅥ MFI:19.14±4.27、11.08±1.94 vs 5.96±0.99);软斑块者较纤维斑块者也有明显升高,差异均有统计学意义( P均<0.05)。(4)冠心病患者血小板表面EMMPRIN表达水平与斑块类型[95%可信区间(CI): -0.359~-0.206,标准化的回归系数(β):-0.211]呈负相关,与临床类型(95%CI 0.893~1.034,β:0.893)呈正相关,血小板表面GPⅥ表达水平与斑块类型(95%CI -1.222~-0.586,β:-0.181)呈负相关,与临床类型(95%CI 3.576~4.164,β:0.960) 呈正相关。
结论:急性冠脉综合征组患者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平与动脉硬化斑块的稳定性关系密切,两者是严重冠脉病变的相关危险因素,对于动脉硬化早期的诊断可能有一定预测价值。
细胞外基质金属蛋白酶诱导因子;糖蛋白Ⅵ;急性冠脉综合征;斑块稳定性
Methods: A total of 138 consecutive patients with coronary artery disease (CAD) were divided into 2 groups: ACS group, n=86 and Stable angina pectoris (SAP) group, n=52; in addition, there was a Control group, n=40 subjects with normal coronary angiography (CAG). Peripheral platelet was extracted and the expressions of EMMPRIN and GPVI were measured
by fow cytometry. According to CAG morphology, the plaques included 3 types as Type I, Type II and TypeⅢ. The patients also received coronary CT angiography (CTA), upon CTA value, the plaques were classifed by soft plaque, fbrous plaque and calcifed plaque. Expressions of platelet surface EMMPRIN and GPVI among different groups were compared.
Results:①Compared with Control group, ACS and SAP groups had increased expressions of EMMPRIN (5.82 ± 0.81 and 3.45 ± 0.48) vs (1.35 ± 0.15) and GPVI (16.22 ± 5.27 and 8.20 ± 2.87) vs (4.14 ±1.17); the expressions in ACS group were higher than those in SAP group, all P<0.05. ②In ACS group, compared with Type I plaque, the patients with Type II and TypeⅢ plaques had elevated levels of EMMPRIN (6.35 ± 1.05 and 4.09 ± 0.67) vs (2.45 ± 0.27) and GPVI (19.50 ± 4.55 and 10.81 ± 2.33) vs (5.89 ± 1.28); the expressions in patients with Type II plaque was higher than those with Type III plaque, all P<0.05.③In ACS group, compared with calcifed plaque, the patients with soft and fbrous plaques had the higher levels of EMMPRIN (6.18 ± 1.01 and 3.87 ± 0.56) vs (2.43 ± 0.25) and GPVI (19.14 ± 4.27 and 11.08 ± 1.94) vs (5.96 ± 0.99); the expressions in patients with soft plaque was higher than those with fbrous plaque, all P<0.05. ④In CAD patients, EMMPRIN expression was negatively related to plaque type (95% CI: -0.359 to -0.206, β: -0.211) and positively related to clinical type (95% CI: 0.893-1.034, β: 0.893); GPVI expression was negatively related to plaque type (95% CI: -1.222 to -0.586, β: -0.181) and positively related to clinical type (95% CI: 3.576-4.164, β: 0.960).
Conclusion: Expression levels of platelet surface EMMPRIN and GPVI were closely related to the stability of coronary plaque, both of them were the risk factors for severe coronary lesions. EMMPRIN and GPVI may have certain predictive value for early diagnosis of arteriosclerosis in ACS patients.
(Chinese Circulation Journal, 2015,30:1043.)
急性冠状动脉(冠脉) 综合征所引发的猝死多是由于冠脉粥样硬化斑块破裂、血栓形成所致。而斑块破裂易发于纤维帽的边缘处,细胞外基质作为血管壁的重要组成部分,其降解增加可使纤维帽变薄,强度减弱,并促进斑块内脂质核心的增大,进一步使斑块稳定性下降。细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(EMMPRIN)作为细胞外基质的上游调控因子,可在单核细胞、内皮细胞等多种细胞中诱导细胞外基质的产生[1],而其在血小板表面的表达尚不清楚。同时,EMMPRIN可与糖蛋白Ⅵ(GPⅥ)结合,形成EMMPRIN-GPⅥ连接体,从而促进血小板迁移和黏附[2],使血小板/单核细胞复合体形成,诱导单核细胞向血管壁迁移及促进新生血管形成,参与动脉粥样斑块的发生发展,可见两者在血小板/单核细胞复合体形成乃至动脉粥样硬化过程中发挥重要作用。本研究旨在探讨急性冠脉综合征患者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平的变化与不稳定斑块形成和发展之间的联系,为寻找干预不稳定斑块形成的新靶点提供新的思路。
1 资料与方法
研究对象: 顺序选取2014-03至2014-09在我院心内科住院的138例患者,其中男性87例,女性51例。根据美国心脏学会/美国心脏协会(ACC/ AHA)诊断标准分为:(1)急性冠脉综合征组86例(男性53例,女性33例),其中不稳定性心绞痛患者30例;ST段抬高型心肌梗死患者35例;非ST段抬高型心肌梗死患者21例。(2)稳定性心绞痛组52例(男性34例,女性18例)。(3)另选40例冠脉造影结果正常者为对照组(男性23例,女性17例)。所有患者进行64层螺旋计算机断层摄影术(CT)冠脉成像检查,对冠脉内的主要斑块类型进行评价。排除标准:就诊期间心脏骤停、药物溶栓、严重感染、近期重大外伤或手术、全身免疫性疾病、严重肝肾功能不全、恶性肿瘤的患者。由于本研究将抽取患者自体动脉血,需向患者详细解释,并签署知情同意书后进行试验。所有人体试验均经过我院医学伦理委员会严格审批,所有试验内容均严格遵守赫尔辛基宣言实施(2013)[3]。
CT冠脉成像:采用64层螺旋CT(GE light speed,GE公司,美国)进行冠脉成像检查。若CT冠脉成像检查前,患者心率>75次/min,心电图为窦性心律,检查前30 min,舌下含服美托洛尔12.5~25 mg。取心动周期的R波后75%的相位窗对扫描获得的原始数据进行横断面CT图像重建。先对冠脉内所有斑块CT值进行测量(CT值用HU表示),再取罪犯斑块为研究对象(罪犯斑块确立标准:诊断、临床表现、心电图或动态心电图或活动平板
心电图、冠脉造影,确定罪犯血管所在部位,取该病变处斑块的CT值)。
冠脉造影:所有研究对象行冠脉造影检查, 采用 Judkin’s技术,由两位经验丰富的影像医师对造影结果进行分析, 以目测法评估病变部位性质及狭窄程度,明确罪犯血管所在。
斑块分型:根据文献[4]方法对冠脉造影结果及病变部位进行分型:Ⅰ型为基底部较宽,表面光滑的向心或偏心的病变;Ⅱ型主要为火山口样或尖角状、龛影、表面凹凸不平或基底部较窄的病变;Ⅲ型为长段呈不规则狭窄的病变。左右冠脉均发生病变时则以左冠脉病变( 按左主干、前降支、回旋支顺序) 归组,3型同时存在则归组优先顺序为Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅰ型。根据斑块CT值对CT冠脉成像结果行冠脉斑块分型[5]:CT值<60 HU为软斑块,60~129 HU为纤维斑块,>130 HU为钙化斑块。上述过程在事先均未告知患者的临床资料和造影结果的情况下进行。
方法:所有研究对象于手术时取桡动脉血5 ml,置于1:9枸橼酸钠抗凝管中,加多聚甲醛固定,室温下300 g,离心10 min;取上清富含血小板血浆入3 ml离心管内,加入等体积的HEPES改良台式液。室温下,1000 g离心10 min,取下层血小板沉淀,即血小板球。再加HEPES改良台式液1 ml冲洗血小板球,室温下,1000 g离心10 min,弃上清液,重复此步骤3次,得到血小板待检。采用库尔特公司EPICS XL型流式细胞仪分析测定血小板表面EMMPRIN、GPVI表达情况,以平均荧光强度(MFI)反映其表达强弱。
2 结果
研究对象的基线特征比较(表1):与对照组比较,急性冠脉综合征组低密度脂蛋白胆固醇、尿酸、高敏C反应蛋白升高,高密度脂蛋白胆固醇降低,与稳定性心绞痛组比较,急性冠脉综合征组尿酸、高敏C反应蛋白升高,差异有统计学意义(P<0.05)。其余各项指标包括患者用药情况3组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。
表1 研究对象的基线特征比较
表1 研究对象的基线特征比较
注:与对照组比较*P<0.05;与稳定性心绞痛组比较△P<0.05
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各组间血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较(表2):急性冠脉综合征组、稳定性心绞痛组、对照组间的血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较,差异均有统计学意义(分别为F=732.529,P<0.05,F=142.823,P<0.05)。
表2 各组间血小板表面EMMPRIN、GPVI表达水平比较
注:EMMPRIN:细胞外基质金属蛋白酶诱导因子;GPⅥ:糖蛋白Ⅵ。与对照组比较*P<0.05;与稳定性心绞痛组比较△P<0.05
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冠心病患者不同斑块形态分型间EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较(表3):稳定性心绞痛组主要为Ⅰ型、Ⅲ型斑块;急性冠脉综合征组主要为Ⅱ型斑块。在稳定性心绞痛组血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平,Ⅱ型较Ⅰ型、Ⅲ型升高,差异均有统计学意义(F=150.564,P<0.05; F=85.491,P<0.05),但Ⅰ型和Ⅲ型间两者表达水平差异无统
计学意义(P>0.05)。在急性冠脉综合征组血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平,各分型间比较差异均有统计学意义(F=125.534,P<0.05;F=91.973,P<0.05;F=85.217,P<0.05)。
冠心病患者不同斑块类型(CT值)间EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较(表3):稳定性心绞痛组主要为纤维斑块、钙化斑块;急性冠脉综合征组主要为软斑块。稳定性心绞痛组血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平,软斑块者较纤维斑块者、钙化斑块者升高,差异均有统计学意义(F=156.501,P<0.05; F=73.054,P<0.05),但纤维斑块者和钙化斑块者间两者表达水平差异没有统计学意义(P>0.05)。在急性冠脉综合征组血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平,不同斑块类型间比较,差异均有统计学意义(F=151.423,P<0.05; F=108.658,P<0.05;F=95.746,P<0.05)。
冠心病患者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平多因素线性回归分析(表4):在冠心病患者以血小板表面EMMPRIN表达水平为因变量 ,以斑块类型、斑块形态分型、临床类型为自变量进行多因素线性回归分析,斑块类型、临床类型进入回归模型。冠心病患者血小板表面EMMPRIN表达水平与斑块类型呈负相关,与临床类型呈正相关。在冠心病患者以血小板表面GPⅥ表达水平为因变量 ,以斑块类型、斑块形态分型、临床类型为自变量进行多因素线性回归分析,斑块类型、临床类型进入回归模型。冠心病患者血小板表面GPⅥ表达水平与斑块类型呈负相关,与临床类型呈正相关。
血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平在各斑块形态分型和斑块类型中的相关性分析:Ⅱ型斑块者血小板表面EMMPRIN表达水平与血小板表面GPⅥ表达水平呈正相关(r=0.682,P=0.000),在Ⅰ型、Ⅲ型斑块者中两者无明显相关性;软斑块者、纤维斑块者血小板表面EMMPRIN表达水平与血小板表面GPⅥ表达水平呈正相关(r=0.663,P=0.000;r=0.251,P=0.016),两者在钙化斑块中无明显相关性。
表3 冠心病患者不同斑块形态分型、斑块类型(CT值) 间EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较
表3 冠心病患者不同斑块形态分型、斑块类型(CT值) 间EMMPRIN、GPⅥ表达水平比较
注: 与I型斑块者比较*P<0.05;与Ⅲ型斑块者比较△P<0.05;与纤维斑块者比较▲P<0.05;钙化斑块者比较#P<0.05。余注释见表2
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表4 冠心病患者血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平多因素线性回归分析
3 讨论
急性冠脉综合征的主要发病机制是冠脉内不稳定斑块的纤维帽破裂及血栓形成。约70%的急性心肌梗死发生于<50%狭窄的斑块破裂, <20%的急性心肌梗死发生于>70%狭窄的斑块破裂, 由此可见,相比较于冠脉狭窄程度及病变范围,冠脉斑块的稳定性更能反应冠心病患者急性冠脉事件发生的可能性[6]。而冠脉斑块的分子病理学特点显示:冠脉粥样硬化斑块分为稳定、不稳定斑块。冠脉造影形态学评价Ⅱ型斑块属于不稳定斑块,Ⅰ、Ⅲ型斑块属于稳定斑块[4]。CT值评价软斑块属于不稳定斑块,纤维斑块介于稳定与不稳定之间,钙化斑块属于稳定斑块[5]。本研究发现,急性冠脉综合征患者主要表现为Ⅱ型斑块和软斑块。提示在此类患者中主要以不稳定斑块为主,而不稳定斑块的纤维帽较薄。定量分析发现,当纤维帽的厚度<0.7 mm,斑块易破裂,引起急性冠脉事件的发生[7]。
血小板在受到刺激因子作用时, 活化并释放胞内颗粒物质, 参与不稳定斑块演变等过程。EMMPRIN作为细胞外基质的上游调控因子,使其在动脉粥样硬化斑块中的表达增加,降解动脉硬化斑块纤维帽的能力增强,纤维帽进一步变薄甚至破
裂,导致急性冠脉事件的发生[8]。而EMMPRIN在血小板上同样有表达,并与血小板活化密切相关[9]。本研究发现,冠心病患者斑块形态分析显示,Ⅱ型斑块者血小板表面EMMPRIN表达水平均高于Ⅰ型和Ⅲ型斑块者;且斑块类型(CT)值分析显示,该指标在软斑块者均高于纤维斑块者和钙化斑块者。说明随着该指标表达水平的升高,冠脉粥样斑块的稳定性逐渐下降,而病情逐渐加重。
GPⅥ作为血小板表面最重要的胶原受体之一,可引起血小板活化、聚集和血栓形成[10]。且作为一种新近发现的血小板膜糖蛋白,作用机制正逐步被人们所认识。据文献报道[11,12],诱导GPⅥ偶联的信号转导通路受损可导致血小板功能障碍。且流式细胞技术检测研究发现GPⅥ受体密度较正常对照有明显增高[13]。本研究发现,冠心病患者的斑块形态分析显示,Ⅱ型斑块者血小板表面GPⅥ表达水平均高于Ⅰ型和Ⅲ型斑块者;而斑块类型(CT值)分析显示,该指标在软斑块者均高于纤维斑块者和钙化斑块者。说明随着该指标表达水平的升高,病情逐渐加重,提示血小板表面胶原受体密度增高有可能引起急性冠脉事件的发生。
相关分析表明,血小板表面EMMPRIN与GPⅥ表达水平在Ⅱ型斑块者、软斑块者和纤维斑块者均呈显著正相关。说明在冠脉斑块不稳定性变化过程中,均有明显作用。同时,EMMPRIN可与GPⅥ结合,形成EMMPRIN-GPⅥ连接体,促进血小板迁移和黏附[2],从而促进血小板/单核细胞复合体的形成,诱导单核细胞向血管壁迁移[14],并由此介导NF-κB途径的激活,促进基质金属蛋白酶-9及其他炎症因子的分泌增加,加速动脉粥样斑块的形成过程,促进急性冠脉综合征的发生[15],由此可见两者在血小板/单核细胞复合体形成乃至动脉粥样硬化过程中发挥重要作用。多因素线性回归分析显示,冠心病患者血小板表面EMMPRIN表达水平与斑块类型呈负相关,与临床类型呈正相关,血小板表面GPⅥ表达水平与斑块类型呈负相关,与临床类型呈正相关。提示两者可能是冠心病的影响因素,进一步表明两者在促进急性冠脉综合征的发生、发展过程中发挥着重要的作用。
综上所述,血小板表面EMMPRIN、GPⅥ表达水平对冠脉病变的进展以及维持粥样硬化斑块稳定性具有重要意义,值得进一步研究,有望为临床急性冠脉综合征早期预防和治疗提供新的药物靶点。
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Relationship Between the Levels of Platelet Surface EMMPRIN, GPVI and the Stability of Coronary Plaque in Patients With Acute Coronary Syndrome
YANG Li-xia, FANG Ri-liang, GUO Rui-wei, LI Wen-qin, QI Feng, YE Jin-shan, CHEN Chang-zheng.
Department of Cardiology, Kunming General Hospital, Chengdu Military Command, Kunming (650032), Yunnan, China
Objective: To explore the relationship between the levels of platelet surface extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN), glycoprotein VI (GPVI) and the stability of coronary plaque in patients with acute coronary syndrome.
Extracellular matrix metalloproteinase inducer; Glycoprotein VI; Acute coronary syndrome; Plaque stability
2015-02-25)
(编辑:梅 平)
国家自然科学基金(81170250)
650032 云南省昆明市,成都军区昆明总医院 心内科
杨丽霞 主任医师 博士 博士研究生导师 心内科主任 研究方向为冠心病基础与临床 Email: doctorylixia@Aliyun.com.cn
杨丽霞
R541
A
1000-3614(2015)11-1043-05
10.3969/j.issn.1000-3614.2015.11.004