冠心病患者热休克蛋白60浓度及其与胰岛素抵抗的相关性

喻荷淋　吴　艳　陈　隽(遂宁市中心医院内分泌科，四川　遂宁　629000)



冠心病患者热休克蛋白60浓度及其与胰岛素抵抗的相关性

喻荷淋吴艳陈隽1(遂宁市中心医院内分泌科，四川遂宁629000)

〔摘要〕目的探讨冠状动脉粥样硬性化心脏病(CHD)患者热休克蛋白(HSP)60浓度的变化及其与胰岛素抵抗(IR)的关系。方法选择110例行冠脉造影术的住院患者，分为对照组50例和CHD组60例，测定其血清HSP60、空腹胰岛素(FINS)、空腹血糖(FBG)及血脂，计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)，并分析CHD组HSP60与HOMA-IR的相关性。结果CHD组血清HSP60及FINS、HOMA-IR明显升高，且HSP60与HOMA-IR呈正相关。结论血清HSP60浓度的升高可能是促进动脉粥样硬化(AS)及IR的潜在因素。监测人群HSP60的水平对预测AS及IR有一定意义。

〔关键词〕冠心病;热休克蛋白60;胰岛素抵抗

1重庆医科大学附属第二医院内分泌科

第一作者:喻荷淋(1982-)，女，硕士，主治医师，主要从事内分泌学研究。

代谢综合征(MS)共同的病理基础是胰岛素抵抗(IR)，而IR的发生主要为应激和炎症所致〔1〕。近年来，随着对MS的深入研究，其组成成分逐渐扩大，除了传统的成分(高血压、肥胖、脂代谢异常、糖尿病或糖耐量受损)外，还涉及多种疾病状态，如多囊卵巢综合征、高胰岛素血症、内皮细胞功能紊乱和炎症反应等。而内皮细胞损伤和炎症反应被认为是动脉粥样硬化(AS)的主要发病机制。冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)是AS导致器官病变的最常见类型。热休克蛋白(HSP)60能诱导如巨噬细胞、单核细胞等先天免疫细胞及脂肪细胞释放炎症介质，而且在AS、2型糖尿病及肥胖患者中测得血清HSP60浓度升高〔2〕，因此HSP60可能是促进AS及IR的潜在因素。本文研究CHD患者HSP60浓度的变化及其与IR的关系。

1　资料与方法

1. 1一般资料选择重庆医科大学附属第二医院心内科2012 年3～11月行冠脉造影的住院患者110例，男56例，女54例。在空腹状态下测量其身高、体重、腰围、臀围，计算体重指数(BMI)和腰/臀比(WHR)。采用Judkins体位投照法，心外膜下冠状动脉的四支(左主干、左前降支、左回旋支及右冠状动脉)至少一支管腔狭窄≥50%，纳入CHD组60例，男32例，女28例，年龄(63. 4±11. 92)岁。若冠状动脉的四支血管管腔狭窄均小于50%，纳入对照组50例，男24例，女26例，年龄(60. 21±10. 19)岁。排除条件:有糖尿病、肾上腺疾病、甲状腺功能紊乱、胰腺疾病及垂体疾病等影响糖代谢的疾病患者;肝、肾功能受损;肿瘤疾病史;既往有支架植入史;感染、急性心肌梗死等应激情况的患者。两组间年龄、BMI、WHR、TG、TC、LDL-C、HDL-C及FBG无统计学差异(P＞0. 05)。见表1。

1. 2标本采集及测定所有患者夜间均禁食、禁饮8 h以上，采集次日空腹静脉血2份，各5 ml，离心后取上层血清，一份立即检测空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)。另一份存于－70℃的冰箱，用于检测HSP60及空腹胰岛素(FINS)。HSP60测定采用酶联免疫吸附法(奥地利TECAN公司)，试剂盒购自武汉基因美生物有限公司。血清胰岛素测定采用放射免疫分析法(上海日环技术开发公司)，试剂盒购自原子高科股份有限公司。空腹血糖(FBG)采用氧化酶法测定。TC、TG、HDL-C、LDL-C采用日本日立7020全自动生化分析仪测定。计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)，作为IR的评价指标。1. 3统计学方法采用SPSS17. 0软件进行独立样本t检验，相关性采用多元线性回归分析。

表1　两组患者一般临床资料比较(x ±s)

2　结果

2. 1两组间FINs、HOMA-IR及HSP60水平比较CHD组的FINs、HOMA-IR及HSP60水平明显高于对照组(P＜0. 01)。见表2。

2. 2相关分析对CHD组以HSP60为因变量，其余指标为自变量，进行多元线性回归分析，显示: FINS、HOMA-IR与HSP60呈正相关(相关系数r分别为0. 707，0. 640，P＜0. 01)。

表2　两组HOMA-IR、FINS及HSP60比较(x±s)

3　讨论

HSP60作为一种自身抗原，可引起机体产生交叉免疫反应。同时HSP60能被免疫系统细胞表面TLR-4/CD14受体复合物识别，在不同的细胞中启动不同的信号转导途径，促进多种炎症因子、细胞因子的释放。这表明HSP60在免疫应答和炎症反应中起关键作用。据报道，HSP60水平升高与炎症性疾病，如AS、2型糖尿病相关〔3〕。

AS的机制被认为是一种慢性炎症性疾病，其中还涉及自身免疫反应〔4〕，并且内皮细胞的损伤是促使AS形成的关键因素。HSP60的过度表达可能会刺激某些先天免疫和炎症反应的细胞增生，包括内皮细胞、平滑肌细胞(SMCS)、巨噬细胞，活化抗原提呈细胞，调节T细胞功能，促进炎症介质的释放，造成血管内皮细胞的进一步损伤，促进AS的发生、发展〔5〕。在本研究中，在排除传统危险因素影响后，CHD组血清HSP60浓度水平明显高于对照组，说明在CHD患者中确实存在HSP60的过度表达。过度表达的HSP60可被机体免疫系统的细胞表面受体识别。在人类巨噬细胞和内皮细胞，HSP60可结合到TLR4/CD14复合体，激活MyD88-NF-κB途径〔6〕。而核转录因子(NF)-κB是调节大量AS相关基因的关键转录因子，一旦被激活，它能介导细胞产生各种细胞因子、黏附分子和生长因子，影响细胞周期和细胞凋亡，并促使平滑肌细胞增生及移行到内膜促进AS发展。同时平滑肌细胞和巨噬细胞的激活也导致水解酶、细胞因子、趋化因子和生长因子的释放，可诱发血管壁进一步的损害及促使局部斑块的破裂。动物实验表明HSP60能诱导小鼠巨噬细胞肿瘤坏死因子(TNF)-α、NO－2的合成增加，诱导白细胞介系(IL)-12、IL-15等细胞因子的合成增加。进一步研究证实，人HSP60可诱导巨噬细胞表达TNF-α、基质金属蛋白酶(MMP)-9、IL-6，诱导内皮细胞产生E2选择素、细胞内黏附分子(ICAM)-1及血管细胞黏附分子(VCAM)-1。这些促炎症因子在促AS的形成中发挥重要作用。血循环中抗HSP60的抗体亦会引起P-选择素的增加〔7〕，P-选择素介导的白细胞、血小板能促进炎症反应和血栓形成。

IR是指机体对胰岛素的生理作用的反应性或敏感性降低。发生IR的分子机制是靶细胞胰岛素受体后信号传导通路的缺陷及胰岛素敏感性降低，而胰岛素受体后的信号通路与炎症因子的信号传导存在交叉作用，所以认为IR是一个慢性亚临床炎症过程〔1〕。而HSP60的过度表达可参与多种炎症信号的传递途径，因此，推测IR的发生可能与HSP60有关。Tina等〔8〕发现，肥胖者〔BMI(28. 1±1. 1)kg/m2〕血浆中HSP60的水平明显增高，且其浓度与HOMA-IR呈正相关，与胰岛素敏感性检测指标QUICKI呈负相关。表明HSP60与IR和肥胖有一定相关性。在本实验中，两组的FBG无明显异常，但CHD组患者的FINS及HOMA-IR较对照组已明显升高，提示在AS的形成过程中也有IR的发生。而且在排除肥胖因素后，CHD组患者的血清HSP60浓度与FINS及HOMA-IR仍呈正相关，表明HSP60 与IR密切相关。HSP60引起IR的机制可能与下列因素有关: ①HSP60通过与TLR4结合，激活细胞外信号调节激酶(ERK)-1/2，c-Jun-氨基末端激酶(JNK)，NF-κB，使人体脂肪细胞和骨骼肌细胞中刺激胰岛素分泌的激肽释放酶(Akt)和糖原合成激酶3(GSK3α/β)磷酸化的信号显著减少，抑制胰岛素受体信号通路，并能抑制骨骼肌细胞中胰岛素刺激的葡萄糖摄取，从而引发了IR抵抗的发生。②HSP60参与先天免疫细胞的活化，导致脂肪组织的巨噬细胞浸润，巨噬细胞可促进多种细胞因子的释放，如TNF-α、IL-6和单核细胞趋化蛋白(MCP)-1〔9〕。TNF-α是由脂肪组织表达的引起IR的最重要的细胞因子〔10〕。TNF-α活性的增强可促进脂肪分解，引起血浆游离脂肪酸水平增高，抑制肌肉组织胰岛素受体的络氨酸激酶的活性，抑制胰岛素受体底物(IRS)-1和葡萄糖转运子(GLUT)-4的表达，从而导致IR和高胰岛素血症。以上表明，HSP60水平的增高通过影响胰岛素信号转导的直接途径和通过诱导脂肪组织炎症介质释放的间接途径，最终导致IR的发生。

综上，CHD患者血清HSP60浓度的升高与IR并存，两者在CHD的发生发展过程中均发挥重要作用，而HSP60可能是机体产生的诱发AS及IR形成的重要中介。随着对HSP60与AS及IR发病机制的进一步研究，有望使其成为预测AS及IR发生的新指标，为AS及IR的防治开辟新的思路。

4参考文献

1 Banks WA，Willoughhby LM，Thomas DR，et al．Insulin resistance syndrome in the elderly: assessment of functional，biochemical，metabolic and inflammatory status〔J〕．Diabetes Care，2007; 30(14): 2369-72.

2 Wu CT，Ou LS，Yeh KW，et al．Serum heat shock protein 60 can predict remission of flare-up in juvenile idiopathic arthritis〔J〕．Clin Rheumatol，2011; 30(7): 959-65.

3 Dasu MR，Devaraj S，Park S，et al．Increased Toll-like receptor(TLR)activation and TLR ligands in recently diagnosed type 2 diabetic subjects 〔J〕．Diabet Care，2010; 33(4): 861-8.

4 Lu X，Kakkar V. The role of heat shock protein(HSP)in atherosclerosis: Pathophysiology and clinical opportunities〔J〕．Curr Med Chem，2010; 17(10): 957-73.

5 Alard JE，Dueymes M，Youinou P，et al．Modulation of endothelial cell damages by anti-Hsp60 autoantibodies in systemic autoimmune diseases 〔J〕．Autoimmun Rev，2007; 6(7): 438-43．

6 Balogh S，Kiss I，Csaszar A. Toll-like receptors: link between“danger”ligands and plaque instability plaque instability〔J〕．Curr Drug Targets，2009; 10(6): 513-8.

7 Dieude M，Gillis MA，Theoret JF，et al．Autoantibodies to heat shock protein(HSP)60 promote thrombus formation in a murine model of arterial thrombosis〔J〕．J Thromb Haemost，2009; 7(1): 710-9.

8 Tina M，Henrike S，Pia Z，et al．Heat shock protein 60 as a mediator of adipose tissue inflammation and insulin resistance〔J〕．Diabetes，2012; 61(3): 615-25.

9 Gülden E，Märker T，Kriebel J，et al．Heat shock protein 60: evidence for receptor-mediated induction of proinflammatory mediators during adipocyte differentiation〔J〕．FEBS Lett，2009; 583(17): 2877-81.

10 Yudkin JS. Inflammation，obesity，and the metabolic syndrome plaque instability〔J〕．Horm Metab Res，2007; 39(10): 707-9.

〔2014-02-11修回〕

(编辑安冉冉/曹梦园)

通讯作者:吴艳(1974-)，女，副主任医师，主要从事内分泌学研究。

〔文章编号〕1005-9202(2015)20-5767-02;

doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2015. 20. 038

〔文献标识码〕A

〔中图分类号〕R544. 1