PCI术后急性心肌梗死患者G CSF、VEGF变化对心功能的影响

PCI术后急性心肌梗死患者G CSF、VEGF变化对心功能的影响

杨 帆1,高宇平2,吴路路1,武 明1

摘要:目的 研究急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者经皮冠状动脉内介入术(PCI)后外周血粒细胞集落刺激因子(G CSF)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)变化与心功能指标的关系。方法 因急性心肌梗死行急诊PCI患者40例,术后第12小时、第24小时、第7天时采集肘静脉血,测定外周血G CSF、VEGF水平,第3个月时患者行超声心动图检查,对VEGF、G CSF与左室射血分数(LVEF)进行相关性分析。结果 急性心肌梗死后窗口期(一般12 h之内)行急诊PCI术后12 h。第12小时,心功能较好组外周血VEGF、G CSF水平与心功能较差组比较,差异无统计学意义(P>0.05);第24小时、第7天时,心功能较好组VEGF、GCSF水平明显高于心功能较差组(P<0.05)。外周血G CSF水平与LVEF呈正相关。结论 心肌梗死患者行PCI治疗后,血清VEGF 及G CSF水平明显持续升高,VEGF升高与缺血心肌血管新生及冠状动脉侧支循环建立有关,GCSF升高可能与损伤的血管内皮细胞、缺血的心肌细胞及斑块内炎症细胞通过释放细胞因子诱导巨噬细胞及骨髓成纤维细胞产生骨髓来源的内皮祖细胞(EPCs)至血管损伤处,不仅诱导心肌细胞再生,而且促进损伤血管再生、内皮化、抑制血管壁的炎性反应等有关。

关键词:心肌梗死;经皮冠状动脉内介入术;粒细胞集落刺激因子;血管内皮细胞生长因子;左心室功能

中图分类号:R542.2 R256.2

文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1672-1349.2015.12.026

文章编号:1672-1349(2015)12-1426-04

通讯作者:高宇平,E mail:524826376@qq.com

作者单位:1.山西医科大学(太原030001);2.山西医学科学院/山西大医院

随着社会经济的不断发展,生活水平的提高,冠心病不仅发病率逐年升高,且日趋年轻化,严重威胁着人们的生命健康,急性心肌梗死作为冠心病的一种严重类型,常导致严重的后果,甚至猝死[1]。经皮冠状动脉内介入术(percutaneouscoronary intervention,PCI)的发展,虽然显著地降低了急性心肌梗死患者的病死率,但PCI术后仍有不少患者发生心室重塑,进而发展为心力衰竭,不仅严重地危害了患者的健康而且大大降低了患者的生活质量。大量研究表明血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一种内源性的高度特异的血管内皮细胞有丝分裂刺激因子。心肌梗死后,在缺血、缺氧的双重刺激下,机体大量分泌内源性VEGF,进行自身修复[2,3],通过刺激血管内皮细胞增殖分化,促进侧支循环的有效建立[4,5]。而粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor,G CSF)可以强有力地动员骨髓干细胞,可使外周血中干细胞数量显著增高,并向梗死心肌迁移、增殖、分化,使坏死区心肌细胞再生增多,且粒细胞集落刺激因子不仅可以在体内而且可以在体外促进内皮前体细胞的增殖分化,并通过动员内皮前体细胞特异地向缺血心肌移动,使缺血组织的血管新生,单个核细胞向内皮细胞分化的数量增加,骨髓来源的内皮祖细胞(EPCs)[6]克隆随之增多,从而改善组织血流,从结构和功能上修复坏死心肌,促进心功能的恢复,减轻左室重构,改善预后。因此可以认为GCSF既可以促进心肌细胞再生,也可以促进心肌梗死区血管再生,从而使心肌梗死后心功能得到有效改善。那么,急性心肌梗死患者GCSF、VEGF水平在急诊PCI术后有何变化,以及这种变化与患者心功能变化会有怎样的联系[7],是本研究探讨的重点。

1　资料与方法

1.1 病例选择 2013年3月—2014年6月就诊于山西大医院心内科根据患者胸痛症状、心电图演变、心肌酶谱等确诊为ST段抬高型心肌梗死(STEMI)并行急诊PCI的患者共计40例,其中男29例,女11例,平均年龄64岁。上述患者胸痛持续时间均超过30 min,心电图动态演变或至少两个相邻的导联出现ST段抬高,心肌酶升高,造影结果显示:至少有一支以上的主血管完全闭塞或狭窄严重。患者入院伊始立即给予阿司匹林、氯吡格雷等药物治疗,并行急诊PCI治疗。根据患者术后3个月纽约心脏病(NHYA)分级,将上述患者分为心功能较好组(NYHA<Ⅱ级)与心功能较差组(NYHA>Ⅱ级)。

1.2 标本采集 上述入院时诊断为急性心肌梗死者均与术后12 h、24 h、7 d时肘静脉采血5 mL,离心机高速分离血清,保存于-70℃冰箱中待测。

1.3 血清VEGF测定 本实验采用ABC ELISA法。首先抗体包被微孔板,制成固相载体,再将单抗与标准品、样品中的VEGF结合,并加入生物素化的VEGF抗体,经过彻底洗涤后用底物TMB显色。最后加入终止

液硫酸,TMB首先转化为蓝色,并最终转化为黄色,颜色的深浅和样品中的VEGF呈正相关,在450 nm处测吸光度(OD)值,通过绘制标准曲线得出标本中VEGF浓度。

1.4 血清G CSF测定 本实验采用ABC ELISA法。首先抗体包被微孔板,制成固相载体,再将单抗与标准品、样品中的G CSF结合,并加入生物素化的G CSF抗体,经过彻底洗涤后用底物TMB显色。最后加入终止液硫酸,TMB首先转化为蓝色,并最终转化为黄色,颜色的深浅和样品中的G CSF呈正相关, 在450 nm处测吸光度(OD)值,通过绘制标准曲线得出标本中G CSF浓度。

1.5 超声心动图检查 心脏超声检查采用飞利浦iE33S5 1超声仪,探头频率为3.5 MHz~5.0 MHz, PCI术后第3个月经检查测得左室舒张末期内径及射血分数。

1.6 统计学处理 采用SPSS 17.0软件进行分析,计量资料符合正态分布以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验;计数资料用率表示,采用χ2检验。VEGF、G CSF和LVEF相关性采用Person相关性分析。

2　结 果

2.1 两组患者一般资料比较(见表1)两组体重指数、年龄、性别、血脂、血压、血糖等比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。患者相关参数(见表2):通过介入时间、病变血管支数、病变部位方面的比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。

表1　两组患者一般资料比较

表2　两组患者相关参数比较

2.2 急性心肌梗死PCI术后外周血VEGF变化(见表3)第12小时,心功能较好组外周血VEGF水平与心功能较差组比较,差异无统计学意义(P>0.05);第24小时、第7天时,心功能较好组VEGF水平明显高于心功能较差组(P<0.05)。

表3　两组患者外周血VEGF变化(x±s)　pg/mL

2.3 急性心肌梗死后外周血G CSF变化(见表4)第12小时,心功能较好组外周血G CSF水平与心功能较差组比较,差异无统计学意义(P >0.05);第24小时、第7天时,心功能较好组G CSF水平明显高于心功能较差组(P<0.05)。

表4　两组患者外周血G CSF变化(x±s)pg/mL

2.4 急性心肌梗死患者PCI术后3个月NYHA分级及心脏超声变化(见表5)心功能较好组左室舒末内径(LVDd)较心功能较差组明显缩小(P <0.05),而射血分数(LVEF)较心功能分级较差组显著增高(P< 0.01)。

表5　两组患者3个月后心脏彩超指标变化(x±s)

2.5 急性心肌梗死患者PCI术后外周血GCSF、VEGF变化与LVEF的相关性分析 心肌梗死后3个月,通过对两组患者外周血G CSF、VEGF与LVEF进行相关分析,VEGF与LVEF呈正相关(r = 0.627, P<0.01),且两者相关性较高(r >0.6)。通过对患者外周血G CSF与LVEF进行相关性分析,GCSF 与LVEF呈正相关(r = 0.709,P<0.01),且两者相关性较高(r>0.7)。患者术后心功能较好者GCSF、VEGF水平较高,而心功能较差者G CSF、VEGF水平较低。

3　讨 论

心肌梗死严重威胁人类的生命健康。而心肌梗死后心室重塑、心脏扩大,进而导致心力衰竭,严重影响患者生活质量,甚至死亡。目前治疗急性心肌梗死最普遍、最有效的方法就是急诊PCI,虽然其早期开通闭塞血管能及时恢复血供并挽救大量濒临坏死的心肌,但只局限于对直径>2.5 mm大血管的修复,而小、微血管不能得到有效的修复,且心肌梗死后,部分心肌坏死,虽血管开通,坏死心肌仍无法恢复其功能。因此PCI术后,患者仍不同程度出现心室重塑、心力衰竭、心功能的下降。

急性心肌梗死后,机体受到缺血、缺氧、炎症反应的三重刺激,分泌一系列细胞因子,进行血运重建及组织修复[2]。VEGF作为一种内分泌性糖蛋白,是内皮细胞特异性的促有丝分裂原,通过介导蛋白激酶B磷酸化促进内皮一氧化碳合酶合成,延长内皮细胞寿命, 且VEGF是一种促进血管生成的重要因子,不仅能够促进内皮祖细胞的动员、增殖,并对内皮祖细胞有趋化作用,刺激血管增殖,促进新生血管生成[8]。GCSF是一种多肽细胞生长因子,通过刺激骨髓细胞集落而形成集落刺激因子,不仅诱导分化新生心肌细胞,而且在体内外促进内皮前体细胞增殖,内皮前体细胞特异地向缺血心肌迁移促进新生血管建立,改善组织血流状况,有效改善心功能、心室重构及患者预后。本研究对40例急性心肌梗死患者急诊PCI术后12 h、24 h、7 d时的外周血G CSF、VEGF水平进行分析,发现心功能较好组术后24 h、7 d时外周血G CSF、VEGF水平明显高于心功能较差组,差异有统计学意义。与Wang等[9]的研究结果基本一致,在心肌梗死发生后,机体启动一系列应急保护机制,外周循环中干细胞数量明显增加,Hojo等[10]发现梗死灶边缘的心肌细胞也可以合成并分泌VEGF,且通过培养心肌梗死患者外周循环中的单个核细胞,发现这些细胞在体外也可分泌VEGF[11]。通过VEGF的大量分泌,对循环血管进行修复,重建侧支循环,增加坏死心肌处的血供,使得濒临坏死的心肌得以挽救。在急性心肌梗死发生后,损伤的血管内皮细胞、缺血的心肌细胞及斑块内炎症细胞可通过释放细胞因子诱导巨噬细胞及骨髓成纤维细胞产生GCSF,进而动员骨髓干细胞迁移、增殖、分化为心肌细胞。骨髓干细胞作为一种干细胞不仅可以分化为心肌细胞而且可以修复损伤的内皮细胞,还可以增殖分化为血管内皮细胞,改善组织血供,从而有效促进心功能的恢复,逆转心肌梗死心室重构,改善预后。

本研究通过对急性心肌梗死患者PCI术后LVEF与外周血G CSF、VEGF水平进行相关性分析,发现LVEF与G CSF、VEGF呈正相关,心功能较好的患者LVEF水平较高,而心功能较差的患者LVEF水平较低。与动物实验结果一致[12]。急性心肌梗死患者急诊PCI术后GCSF、VEGF能维持在较高水平者其LVEF水平较高,G CSF及VEGF的分泌受到缺血、缺氧、牵拉、炎症因子等的调控,而缺血、缺氧最为重要。急性心肌梗死患者超早期(通常6 h内),通过检测患者外周血G CSF及VEGF的水平,可反映心肌缺血的严重程度、判断有无血管再通[4]。而血管再通后,随着时间的延长,血清G CSF、VEGF水平较高的患者,其心室重构较轻,心脏功能相对较好,与G CSF、VEGF刺激血管再生,改善梗死区血供有关。通过冠状静脉窦逆行灌注G CSF、VEGF或皮下注射G CSF、VEGF等人为提高心肌梗死后GCSF、VEGF水平的方法,都可以不同程度的挽救濒死心肌,使得心肌梗死面积缩小,改善心功能[13,14],进一步证实了上述因子对心功能恢复的促进作用。上述方法为心肌梗死治疗开辟了新的领域,为患者治疗提供了新的选择。本研究样本量较小,虽然患者都在发病12 h内行急诊PCI,但患者从发病到开通闭塞血管时间不尽相同,因而研究的准确性可能受到影响,需要进行进一步大规模的研究才能得出更为准确的结论。

参考文献:

[1] 贾浩.急性心肌梗死不同时期溶栓的疗效观察和分析[J].临床医学,2006,26(10):66 67.

[2] 陆钫,段俊丽,王一尘.VEGF测定在急性心肌梗死中的意义[J].上海第二医科大学学报,2004,24(6):446 468.

[3] Cai DS,Zhou H,Liu WW,et al.Protective effects of bone marrowderived endothelial progenitor cell sand Houttuynia cordation lipopolysac charide–induced acute lung injury in rats[J]. Cell Physiol Biochem,2013,32(6):1577 1586.

[4] 贾杰芳,马庆海,杨文东.急性心肌梗死患者溶栓前后血清VEGF水平的变化及临床意义[J].细胞与分子免疫学杂志, 2002,18(5):503 504.