急性心肌梗死患者内皮炎症与无复流及冠脉病变严重程度的相关性

周　静，张春艳，马维东，高　峰，闫生玲，毛艳阳，张　岩，贾　珊，王聪霞

(1. 延安大学附属医院心脑血管病医院心内科三病区，陕西延安　716000；2.西安交通大学第二附属医院心血管内科，陕西西安　710004)



◇专题研究◇

急性心肌梗死患者内皮炎症与无复流及冠脉病变严重程度的相关性

周静1，张春艳2，马维东2，高峰1，闫生玲1，毛艳阳1，张岩2，贾珊2，王聪霞2

(1. 延安大学附属医院心脑血管病医院心内科三病区，陕西延安716000；2.西安交通大学第二附属医院心血管内科，陕西西安710004)

摘要：目的研究急性心肌梗死(AMI)患者内皮炎症与无复流及冠脉病变严重程度的相关性。方法入选行经皮冠状动脉介入(PCI)治疗的AMI患者120例，其中术中出现无复流的患者40例为病例组，未出现无复流的AMI患者80例作为对照组。无复流组又根据冠状动脉造影结果分为单支病变组14例、两支病变组10例和三支病变组16例。分别采用流式细胞术和ELISA方法对上述患者术后即刻循环血内皮微粒(EMPs)及可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)水平进行测定。结果病例组PCI术后即刻循环血EMPs及sICAM-1水平均高于对照组，差异具有统计学意义。病例组EMPs和sICAM-1曲线下面积分别为0.755和0.701，表明EMPs和sICAM-1水平与AMI患者PCI术后发生无复流具有良好的相关性。冠脉病变Gensini积分和EMPs随病变支数的增加呈上升趋势，且EMPs水平与Gensini积分呈正相关。结论AMI患者循环血EMPs及sICAM-1水平能够较好地预测无复流的发生，并对冠脉病变的严重程度也有较好的预测价值。

关键词：内皮微粒；可溶性细胞间粘附分子-1；急性心肌梗死；无复流；Gensini积分

目前经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention, PCI)治疗成为治疗急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)的重要手段，能够有效降低死亡率。但大量临床回顾分析显示，无复流(no-reflow, NR)现象在PCI治疗后发生率高达10%～30%，严重影响了PCI的治疗效果及患者的预后，如何预防及治疗这一问题已成为目前心血管领域亟待解决的难题。研究证实，无复流现象发生的机制是多种因素相互作用导致微循环结构破坏或功能障碍，而其核心机制是冠脉微血管内皮炎症反应及损伤。本研究通过检测AMI患者的循环血内皮微粒(endothelial microparticles, EMPs)及可溶性细胞间粘附分子-1(intercellular adhesion molecule-1, sICAM-1)水平，探讨其与冠脉无复流及冠脉病变严重程度是否具有相关性。

1资料与方法

1.1一般资料选取延安大学附属医院心内科2012年7月～2015年1月住院行PCI治疗的AMI患者120例，其中术中出现无复流的患者40例为病例组，未出现无复流的AMI患者80例作为对照组。无复流组又根据冠状动脉造影结果分为单支病变组14例、两支病变组10例和三支病变组16例。选取的AMI患者均符合WHO关于AMI的诊断标准。排除标准：①既往有其他心脏病如心肌病、瓣膜病、严重心功能衰竭、急性心包炎、主动脉夹层、恶性心律失常等；②合并有血液系统、免疫系统疾病者和肿瘤患者；③近期患有感染性疾病者，如肺炎、急性心肌炎、泌尿系感染等；④近期有外科手术、急性感染、创伤等。

1.2研究方法

1.2.1血浆EMPs水平测定患者PCI后即刻肘静脉采血5 mL于真空枸橼酸盐抗凝试管中，以200 r/min离心10 min后取上层血浆，再以1 500 r/min离心10 min以获取血小板贫瘠的血浆。于室温条件下上流式细胞仪(Beckman Coulter公司，美国)进行检测，检测前要求将分别用藻红蛋白(PE)和异氰酸荧光素(FITC)标记的单克隆抗体(anti-CD42，anti-CD31)或等量的对照抗体(mice IgG1)(BD公司，美国)0.5 μg加入50 μL血小板贫瘠血浆中，在100 r/min的摇床上震荡孵育20 min后，加入1 mL PBS再行检测。检测到的直径小于1.0 μm且CD31+/CD42-阳性的微粒认为即为EMPs。上述过程要求在标本收集后4 h内完成。

1.2.2血清sICAM-1水平测定患者PCI后即刻肘静脉采血5 mL，静置20 min，在4 ℃下，以3 000 r/min离心10 min，分离血清，置于-80 ℃冰箱保存，待所有标本收集后统一检测。应用酶联免疫吸附(ELISA)法进行检测，试剂盒由美国Biosource公司提供。

1.3冠脉造影及PCI术两组患者术前均需达到负荷量阿司匹林300 mg，氯吡格雷600 mg。按标准Judkins法行冠状动脉造影检查(CAG)，PCI过程经桡动脉或股动脉途径进行，按2014年SCAI/ACC/AHA经皮冠状动脉介入指南进行。介入治疗开始时给予固定剂量的肝素(6 000～10 000 IU)或根据体质量调整用量(100 IU/kg)。造影结果由2名有经验的专业医师共同进行判断。冠状动脉左前降支(LAD)、回旋支(LCX)、右冠状动脉(RCA)中任何一支狭窄≥50%为有意义病变，其中对角支(D)的病变归入前降支，钝缘支(OM)的病变归入LCX，锐缘支(AM)的病变归入到RCA。根据狭窄病变的冠脉支数分为单支病变、两支病变及三支病变。对于左主干(LM)病变者，无论LAD及LCX有无病变均归为两支病变，若同时合并RCA病变则为三支病变。由术者根据经验植入支架，CAG显示支架贴壁良好，无残余狭窄为PCI成功。

1.4无复流判定标准无复流是指PCI术中血管开通后造影显示TIMI≤1级，并排除残余狭窄、栓塞、痉挛、夹层、血栓和竞争血流等影响血流因素存在的情况。

1.5冠状动脉病变Gensini积分Gensini积分等于各支血管狭窄程度分数乘以权重系数的评分之和。血管狭窄程度：狭窄<25%记1分，25%～49%记2分，50%～74%记4分，75%～89%记8分，90%～98%记16分，99%～100%记32分。权重系数：左主干病变×5；前降支近段及回旋支近段病变均×2.5；前降支中段病变×1.5；右冠状动脉、前降支远段、对角支、左室后支、钝缘支病变均×1，其他血管病变×0.5。

2结果

2.1两组患者基线资料的比较两组患者性别、年龄、发病时间、高血压病、糖尿病、血脂异常、吸烟史等比较差异没有统计学意义(P>0.05)，BNP、HsCRP水平比较差异有统计学意义(P<0.05，表1)。

表1两组患者基线资料的比较

Tab.1Comparison of baseline data in the two groups

临床指标病例组(40例)对照组(80例)χ2/t值P性别(男/女)32/862/180.0980.475年龄(岁)56.7±6.759.6±6.51.6020.115发病时间(h)7.0(3.0～20.0)14.0(5.5～72.0)3.6410.300高血压病史(例)22460.0680.473糖尿病史(例)14240.3080.362血脂异常(例)36700.1620.471吸烟史(例)32600.3730.356BNP(pg/mL)121.80±31.2092.40±29.301.9840.045HsCRP(ng/mL)96.11±21.2093.78±22.442.8740.005

2.2血浆EMPs与血清sICAM-1水平及其相关性病例组PCI术后即刻血浆EMPs、血清sICAM-1水平均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05，表2)。相关分析表明，EMPs和sICAM-1水平呈高度正相关(r分别为0.824、0.817，P均<0.05)。

表2两组患者血浆EMPs和血清sICAM-1水平的比较

Tab.2Comparison of plasma EMPs and serum sICAM-1 levle in the two groups

±s)

与对照组比较，*P<0.05。

2.3EMPs和sICAM-1水平与AMI患者PCI术后无复流发生的相关性采用ROC曲线分析术后即刻EMPs和sICAM-1水平与AMI患者PCI术后无复流发生的相关性,结果显示病例组EMPs曲线下面积为0.755，sICAM-1曲线下面积为0.701，表明EMPs和sICAM-1水平与AMI患者PCI术后无复流发生具有良好的相关性。

2.4病例组中各亚组患者Gensini积分和EMPs水平的比较由于Gensini积分、EMPs水平不符合正态分布，进行对数转换后进行单因素方差分析，结果显示单支病变、两支病变及三支病变3组间差异具有统计学意义。进一步用LSD法对组间进行两两比较，结果显示Gensini积分和EMPs水平三支病变组明显高于单支病变组及两支病变组(P<0.05)，两支病变组高于单支病变组(P<0.05)，差异有统计学意义。Gensini积分、EMPs随病变支数的增加呈上升趋势(表3)。

表3各组患者Gensini评分和EMPs水平的比较

Tab.3Comparison of Gensini score and EMPs in all the groups

组别例数Gensini积分EMPs(个/μL)单支病变组1440.0(32.0～56.0)2234(2156～2345)两支病变组1052.0(40.0～64.0)*2459(2347～2553)*三支病变组16100.0(57.0～130.0)#△2777(2438～2895)#△

3组比较F1=23.416，F2=10.889。单支病变组与两支病变组比较，*P<0.05；单支病变组与三支病变组比较，#P<0.05；两支病变组与三支病变组比较，△P<0.05。

2.5EMPs水平与Gensini积分的相关性由于Gensini积分和EMPs不符合正态分布，取其ln值后进行双变量Pearson积差相关分析，结果显示ln(EMPs)的水平均随ln(Gensini积分)的升高而增加， 两者之间呈正相关(r=0.375，P<0.01)。

2.6EMPs影响因素的多元逐步回归分析将ln(EMPs)作为因变量，年龄、发病时间、高血压、糖尿病、血脂异常、BNP、HsCRP、ln(Gensini积分)作为自变量进行多元直线逐步回归分析，结果显示BNP、HsCRP、ln(Gensini积分)进入方程，ln(BNP)(β=0.103，P=0.044)、ln (HsCRP)(β=0.176，P=0.038)、ln(Gensini积分) (β=0.544，P<0.001)与ln(EMPs)独立相关。提示对EMPs影响的顺序由大到小依次为Gensini积分、HsCRP、BNP(表4)。

表4EMPs影响因素的多元逐步回归分析

Tab.4Correlation between EMPs and clinical indexes

临床指标EMPsrP年龄0.0850.161发病时间0.0550.363高血压0.0230.707糖尿病0.0970.109血脂异常0.0300.620BNP0.1030.044HsCRP0.1760.038Gensini0.544<0.001

3讨论

PCI是目前治疗AMI的首选方法，虽经有效的PCI早期开通犯罪血管，但仍有一部分患者可出现无复流现象。无复流不仅影响组织的有效灌注，而且危及患者生命，需要迅速做出诊断和相应的治疗，否则将严重影响患者的预后及生活质量。

无复流发生的机制目前国内外有多种学说，其研究较多的有：①冠脉病变处的不稳定斑块破裂后斑块碎片脱落栓塞远端各级微血管或远端血小板聚集形成微栓塞。②无复流区域心肌细胞水肿，毛细血管内皮细胞肿胀、向管腔内突出、甚至脱落，形成毛细血管内细胞栓塞[1]。③无复流区微血管内大量中性粒细胞激活、粘附、聚集、脱颗粒,使内皮细胞损伤产生无复流[2]。④血小板激活后脱颗粒释放5-羟色胺和血栓素A2等缩血管因子，引起微血管功能性痉挛，产生无复流，但这种无复流一般是可逆的[3]。⑤再灌注时进入缺血区心肌的氧经过酶(如黄嘌呤氧化酶)途径产生的自由基引起的氧化应激，也是无复流的又一机制[4]。研究发现，自由基清除剂可以减轻无复流。⑥神经及其他因素。国内外的大量临床实验研究证实，无复流现象产生的机制是多种因素相互作用导致微循环结构破坏或功能障碍，而无复流发生的核心机制是冠脉微血管内皮炎症反应及损伤，若产生解剖型改变则导致不可逆心肌细胞损害，若为功能型无复流则具有可恢复性，积极处理无复流可改善。因此，无复流的发生和发展是一个动态、持续、可逆的过程，如能及早识别并加以干预，则可减轻和改善无复流。

EMPs是内皮细胞在新陈代谢、激活或凋亡时释放的一种直径为0.1～1 μm的小囊泡，它包含了组成前体细胞特有的成分，尤其是细胞膜结构。EMPs能以EMPs-组织因子聚合物、EMPs-血小板聚合物、EMPs-血管假性血友病因子聚合物等参与冠心病的血栓形成。此外，EMPs还可通过调控辅助性T淋巴细胞的分化和功能，参与动脉粥样硬化形成过程[5-6]。心肌梗死患者血中的EMPs可损害内皮细胞一氧化氮(NO)信号转导通路，NO合酶-L-精氨酸系统的完整性决定内皮细胞的舒张功能，降低NO生物利用度、改变内皮NO合酶作用以及切断NO信号转导通路，可阻断NO通过四氢生物喋吟途径对EMPs释放的抑制作用，是导致内皮细胞功能障碍的主要原因之一[7]。研究表明在冠心病患者循环血中EMPs 水平和冠状动脉狭窄程度和内皮舒缩功能障碍呈正相关[8-9]。因此，EMPs 是反映内皮功能状态的有效指标。

ICAM-l是最早发现的免疫蛋白超家族粘附分子之一，与动脉粥样硬化形成有关。它在多种炎症介质刺激后在内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、白细胞、角化细胞、平滑肌细胞和心肌细胞表面高度表达，并可激活T细胞、内皮细胞、成纤维细胞、组织巨噬细胞等，参与细胞毒释放的过程[10-11]。sICAM-1是细胞表面脱落下来的ICAM-1的细胞外成分，且sICAM-1的水平可以用来反映ICAM-1的表达情况，可作为炎症反应的指标。其主要功能是介导细胞间的粘附，参与细胞的增殖与迁移过程[12]。sICAM-1不但能反映内皮损伤和炎症反应程度，而且可以进一步介导炎症细胞和内皮细胞的粘附，加重内皮损伤和功能障碍，与冠心病内皮损伤、炎症反应密切相关[13]。另外，sICAM-1还可激活白细胞释放氧自由基和大量缩血管物质，导致血管痉挛，加重心肌缺血缺氧。sICAM-11 水平与罹患AMI的危险性呈显著正相关[14]。

综上所述，EMPs和sICAM-l是反映内皮细胞炎症反应及功能障碍的有效指标。本研究也发现，与对照组相比，病例组EMPs和sICAM-1水平明显升高，二者之间具有高度相关性。为了验证实验结果的临床参考价值，我们还采用ROC曲线分析了这一相关性，结果提示高水平EMPs和sICAM-1能够较好地预测无复流的发生。通过分析无复流各亚组AMI患者的Gensini积分及EMPs发现，AMI患者的Gensini积分及EMPs水平随着其冠状动脉病变支数的增加而呈现上升趋势，二者间呈正相关关系。多元逐步回归分析显示对EMPs影响的顺序由大到小依次为Gensini积分、HsCRP、BNP。

通过研究我们可以得出初步的结论：EMPs及sICAM-1可作为评价冠状动脉无复流患者微血管内皮炎症反应和损伤程度的标志物，并对冠状动脉病变的严重程度有较好的预测价值。但是，因本研究样本量偏小，还有待扩大样本量进一步研究验证。

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(编辑邱芬)

Correlation of endothelial inflammation in patients with acute myocardial infarction with no-reflow and severity of coronary lesion

ZHOU Jing1, ZHANG Chun-yan2, MA Wei-dong2, GAO Feng1, YAN Sheng-ling1,AO Yan-yang1, ZHANG Yan2, JIA Shan2,WANG Cong-xia2

(1. the Third Department of Cardiovasology, Yan’an University Affiliated Hospital,Yan’an 716000; 2. Department of Cardiology, the Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710004, China)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the correlation of endothelial inflammation in patients with acute myocardial infarction (AMI) with no-reflow and severity of coronary lesion. MethodsA total of 120 patients with AMI were all treated with percutaneous coronary intervention (PCI). The patients who had intraoperative no-reflow were in case group (n=40). The patients who were also treated by PCI but did not have no-reflow in the same period in our hospital served as the control group (n=80). According to the results of coronary angiography, no-reflow group patients were divided into three subgroups: single lesion group (n=14), two-lesion group (n=10), and three-lesion group (n=16). We monitored these patients’ immediate postoperative endothelial microparticles (EMPs) and soluble intercellular adhesion molecule-1 (sICAM-1) levels in both groups with flow cytometry and ELISA methods. ResultsIn the case group, immediate postoperative EMPs and sICAM-1 levels in the blood circulation were significantly higher than those in the control group. EMPs area and sICAM-1 area under the curve in the case group were 0.755 and 0.701, which showed that EMPs and sICAM-1 levels had a good correlation with the occurrence of non-reflow in AMI patients after PCI. Gensini score and EMPs level rose with the increase of the lesion counts, and the level of EMPs was positively correlated with Gensini score. ConclusionIn patients with AMI, the EMPs and sICAM-1 levels can well predict the occurrence of no-reflow and are of some value in predicting the severity of coronary lesion.

KEY WORDS:endothelial microparticle; soluble intercellular adhesion molecule-1; acute myocardial infarction; no-reflow; Gensini score

收稿日期：2015-10-24修回日期：2016-01-01

基金项目：延安市市级科技计划项目(No.2013-kw02)

通讯作者：王聪霞. E-mail: wcx622@163.com

中图分类号：R541.4

文献标志码：A

DOI:10.7652/jdyxb201603006

Supported by the Technology Project of Yan’an (No.2013-kw02)

优先出版：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20160407.1022.006.html(2016-04-07)