Stanford A型主动脉夹层患者血浆骨桥蛋白的表达及临床意义
2015-12-14范阜东徐贞俊周庆王东进
范阜东 徐贞俊 周庆 王东进
Stanford A型主动脉夹层是一种危及生命的心血管疾病,死亡率高、并发症多。如未得到及时治疗,急性事件发生后的48 h以内,死亡率高达50% ~68%,3个月的死亡率可达90%,死亡原因以夹层破裂、急性心肌缺血和重要脏器灌注不良最为多见。随着近年高血压、动脉硬化等危险因素的发病率上升以及人口老龄化发展,主动脉夹层的发病率呈逐年增加趋势,阐明主动脉夹层发病机制对于降低发生率和提高救治率十分关键。在临床工作中我们可以观察到主动脉夹层患者伴有很严重的炎症反应,国内外一些研究也证实一些炎症信号通路在主动脉夹层发病发展过程中起到重要作用[1],如果能够寻找到一些关键性炎症因子,对于进一步深入研究主动脉夹层病因将有很大帮助。
骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是一种分泌型糖基化磷蛋白,最早在成骨细胞中发现,是一种调节骨矿化的基质蛋白,随后逐渐发现它是一种多功能蛋白,OPN经细胞释放后与靶细胞表面的整合素或CD44结合,启动细胞内信号转导,可介导细胞黏附、聚集及迁移,具有抗炎和促炎的双重作用[2]。近年来逐渐认识到它在动脉粥样硬化性心脏病、充血性心力衰竭等心血管疾病中起着不可估量的作用[3-4]。那么,OPN在主动脉夹层这种伴有炎症介质参与的疾病中是否也发挥了作用,本文拟探讨OPN在Stanford A型主动脉夹层患者血浆中的表达水平及临床意义,为进一步研究主动脉夹层发病机制奠定基础。
1 对象和方法
1.1 病例选择
入选2013年10月至2014年12月南京大学医学院附属鼓楼医院心胸外科收住的、行手术治疗的Stanford A型主动脉夹层患者51例。排除标准:(1)合并冠心病、退行性心脏瓣膜病者;(2)合并严重脏器灌注不良及多脏器功能衰竭者;(3)合并结缔组织病者。患者入院时采集外周血2 ml,分离血浆-20℃保存备用,同时收集患者相关临床资料及实验室检查结果。同期选取年龄及性别与Stanford A型主动脉夹层患者相匹配的单纯高血压患者14例及健康对照者11例,均来自本院体检中心,于清晨空腹采血。排除冠心病、糖尿病、结缔组织病、3个月内外伤、手术及感染等,同时排除冠心病家族遗传史。本研究程序符合本院伦理委员会所制定的伦理学标准,并得到该委员会批准,所有入选对象均签署知情同意书。
1.2 试剂及方法
人OPN试剂盒购自美国eBioscience公司,严格按照说明书进行操作,采用ELISA法检测血浆OPN表达水平。
1.3 统计学方法
采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析,采用GraphPad Prism 5软件作图。计量资料用±s表示。多个样本均数间比较采用单因素方差分析,线性回归分析两组数据之间的相关性,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 患者一般资料
51例主动脉夹层患者中男性38例,女性13例,年龄22~76岁,平均(49.9±11.2)岁;其中合并高血压29例,未合并高血压22例;入院后行急诊手术44例,限期手术7例;行Bentall术加次全弓置换2例,升主动脉加次全弓置换2例,升主动脉置换术1例,Bentall加全弓置换术加降主动脉支架象鼻术20例,升主动脉置换加全弓置换术加降主动脉支架象鼻术25例,David加次全弓置换术1例,其中2例患者因右冠状动脉开口受累同时行冠状动脉旁路移植术。主动脉夹层组与单纯高血压组、健康对照组一般资料比较,差异无统计学意义,见表1。
表1 各组一般资料比较
2.2 Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN表达水平
Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN水平显著高于健康对照者[(234.9±20.5)pg/ml比(26.0 ±25.9)pg/ml,P <0.001],见表2。
表2 各组血浆OPN表达水平比较(±s)
表2 各组血浆OPN表达水平比较(±s)
注:与合并高血压的 Stanford A型主动脉夹层组比较,aP<0.05;与未合并高血压的Stanford A型主动脉夹层组比较,bP<0.05
组别 例数 OPN(pg/ml)Stanford A型主动脉夹层组 51 234.9±20.5合并高血压 29 274.4±164.6未合并高血压 22 182.8±99.5a单纯高血压组 14 24.6±21.9ab健康对照组 11 26.0±25.9ab
2.3 合并高血压的Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN表达水平
合并高血压的Stanford A型主动脉夹层患者的血浆OPN水平显著高于其他3组患者,未合并高血压的Stanford A型主动脉夹层患者的血浆OPN水平显著高于单纯高血压组和健康对照组,而单纯高血压组与健康对照组间差异无统计学意义,见表2。
2.4 Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN水平与C反应蛋白(C reactive protein,CRP)相关性
Stanford A型主动脉夹层患者的血清CRP水平为(62.5±49.1)mg/L,通过 Spearman相关性分析发现,患者血浆OPN表达水平与血清CRP无显著相关性(r2=0.06,P=0.09,图1)。
图1 Stanford A型主动脉夹层患者血清CRP与血浆OPN水平相关性分析
3 讨论
骨细胞、破骨细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和多种肿瘤细胞均能合成和分泌OPN,其广泛分布于骨、肾、肌肉和膀胱等多种组织和细胞中。OPN的主要功能有:(1)通过RGD序列结合于细胞表面,从而介导细胞-细胞、细胞-基质的相互作用;(2)通过富含天氡氨酸的序列结合于骨的羟基磷灰石基质,刺激骨的矿化;(3)作为对微生物感染的非特异性反应的一部分刺激巨噬细胞和淋巴细胞;(4)与钙离子有多种相互作用;(5)通过破坏晶体网阵而抑制草酸钙晶体的增长;(6)对基因表达、钙调节和一氧化碳产生均有影响;(7)参与细胞移动[5]。OPN是血管平滑肌收缩表型向合成表型转化的标志基因,是血管细胞的主要黏附及趋化分子,与动脉粥样硬化斑块的钙化密切相关[6-7]。白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α等炎症因子均可显著诱导血管平滑肌细胞OPN基因的表达[8-9]。OPN在心血管特别是血管重构过程中起重要调控作用,参与动脉粥样硬化和血管成形术再狭窄的细胞因子如血小板衍生生长因子、表皮生长因子、转化生长因子β等均能刺激血管内皮细胞和平滑肌细胞过度表达OPN[10]。目前关于OPN在主动脉夹层中表达的研究较少,有研究发现胸主动脉夹层患者动脉壁组织中的 OPN表达显著升高[11-12],而本研究发现Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN表达水平较健康者近10倍升高,推测其可能与主动脉夹层的发生发展有重要联系。血清CRP水平被认为是Stanford A型主动脉夹层发病及预后不良的重要因素[13],但本研究发现,患者血浆OPN表达水平与炎性指标CRP无显著相关性,提示OPN的表达升高可能是患者疾病发生后的代偿性反应,患者体内炎症因子的升高导致OPN持续高水平表达,从而发挥血管重构的调控作用。
引起主动脉夹层的后天性因素主要有高血压、动脉粥样硬化、外伤、感染、自身免疫性疾病、吸食成瘾性药物和医源性损伤等。慢性高血压影响主动脉壁的构成,造成内膜增厚、纤维化、钙化及细胞外脂肪酸沉积。同时,细胞外基质经历了加速退化、凋亡,弹性组织离解伴胶原透明化。这两种机制最终都可能会导致内膜破裂。内膜的不断增厚将进一步抑制主动脉壁的氧气及营养供应[14]。本研究中入选的51例主动脉夹层患者中29例合并高血压,亚组分析发现,合并及未合并高血压的主动脉夹层患者的外周血OPN水平均显著高于单纯高血压患者及健康者,且合并高血压的主动脉夹层患者血浆OPN水平显著高于未合并高血压的患者,但单纯高血压患者与健康者之间差异无统计学意义,一方面提示OPN与单纯高血压的发生发展可能无关;另一方面,合并高血压的主动脉夹层患者的动脉硬化较为严重,长期高血压导致血管壁增厚,弹性下降,承受应力更强,血管内皮细胞、平滑肌细胞等分泌更多OPN,可能是合并高血压的患者血浆OPN水平较未合并高血压的患者高的原因。
综上所述,本研究初步探讨了Stanford A型主动脉夹层患者血浆OPN表达水平,并分析了其与高血压及炎症指标CRP之间的相关性。但本研究目前只初步探讨了OPN在Stanford A型主动脉夹层患者血浆中的表达,其深入机制尚不清楚,接下去我们会进一步检测OPN在患者病变组织中的表达水平,及通过体外平滑肌细胞培养观察OPN对其增殖及功能的影响,进一步明确其参与疾病发生及病情进展的具体机制。