氧化型低密度脂蛋白与川崎病冠状动脉损害的相关性
2017-02-26何跃娥褚茂平张园海吴蓉洲项如莲
何跃娥,褚茂平,张园海,吴蓉洲,项如莲
(温州医科大学附属第二医院育英儿童医院儿童心脏中心,浙江温州 325027)
·论 著·
氧化型低密度脂蛋白与川崎病冠状动脉损害的相关性
何跃娥,褚茂平,张园海,吴蓉洲,项如莲
(温州医科大学附属第二医院育英儿童医院儿童心脏中心,浙江温州 325027)
目的:观察川崎病(KD)患儿血浆氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)的表达,分析其与KD冠状动脉损害的相关性。方法:将确诊为KD的60例患儿作为KD组,再将其根据二维超声心动图分为冠状动脉损害组(CAL组)和冠状动脉正常组(NCAL组),分别于急性期和亚急性期采集静脉血。同时收集本院住院的发热患儿和门诊体检的正常健康儿童各20例为发热对照组和正常对照组,并采集静脉血。采用双抗体夹心固相酶联免疫吸附法(ELISA)检测血浆oxLDL浓度。结果:KD患儿无论急性期、亚急性期血浆oxLDL含量均高于对照组,2组差异有统计学意义(均P<0.05)。丙种球蛋白使用后血浆oxLDL水平有下降趋势,但与急性期相比差异无统计学意义(P>0.05)。CAL组患儿血浆oxLDL水平明显高于NCAL组(P<0.05)。结论:oxLDL在KD冠状动脉持续损害中具有重要作用,大剂量丙种球蛋白不能完全缓解KD内皮功能障碍。
川崎病;冠状动脉损害;氧化型低密度脂蛋白;丙种球蛋白类
川崎病(Kawasakidisease,KD)又称皮肤黏膜淋巴结综合征,其主要病理特征为系统性血管炎,冠状动脉损害是其严重并发症。大剂量丙种球蛋白虽可以明显降低KD冠状动脉损害发生率,但仍有3%~5%的患儿遗留有不同程度的冠状动脉损害[1]。KD的发病机制及病因尚未完全明了,近年来有研究表明氧化应激诱导的血管内皮功能障碍和炎性反应过度激活在KD及其冠状动脉损害发病机制中起着关键性作用[2]。氧化型低密度脂蛋白(oxidizedlow-densityli-poproteins,oxLDL)是导致内皮细胞功能障碍的关键因素[3],近几年被认为是引起心血管病发病的独立危险因素,低氧化的低密度脂蛋白(LDL)在氧化应激下可被氧化修饰成为oxLDL,引起血管内皮损伤,诱发动脉粥样硬化病变[4]。本研究通过检测KD患儿丙种球蛋白治疗前后血浆oxLDL的变化,探讨oxLDL在KD冠状动脉损害中的变化及相关性。
1 对象和方法
1.1 研究对象2015年1月至2016年4月温州医科大学附属第二医院育英儿童医院儿童心脏中心住院确诊的KD患儿60例,其中男37例,女23例,年龄2~107个月,平均(29.2±25.1)月。根据冠状动脉有无损害分为2组:冠状动脉损害组(CAL组)20例、冠状动脉无损害组(NCAL组)40例;2组间年龄、性别差异无统计学意义(均P>0.05);发热时间2~16d,平均(6.5±1.9)d,丙种球蛋白使用时间4~9d,平均(5.9±1.2)d。同时收集在我院住院的发热患儿(明确排除KD)20例和我院门诊体检的正常健康儿童(均排除心、肺、肝、肾及血液系统疾病)20例,分别作为发热对照组和正常对照组;各组间年龄、性别差异无统计学意义(均P>0.05)。入选标准:KD冠状动脉损害标准参照美国心脏病协会及日本卫生部KD并冠状动脉损害诊断标准[5-7],所有患儿均符合2006年美国儿科学会和心脏病学会制定的KD诊断标准,根据超声心动图结果:①冠状动脉壁回声增强;②冠状动脉扩张:<3岁患儿冠状动脉内径≥2.5mm,3~9岁≥3.0mm,9~14岁≥4.0mm;冠状动脉某一节段内径超过相邻段内径比值的1.5倍;③冠状动脉瘤:冠状动脉扩张段内径超过相邻段内径比值的1.5倍,且内径≥4mm;冠状动脉呈瘤样扩张,其形态呈囊袋形或梭形,内径<5mm为小型冠状动脉瘤,内径5~8mm为中型冠状动脉瘤,内径>8mm为巨大型冠状动脉瘤。排除标准:①入院前已经给予丙种球蛋白治疗(非本院初诊和初次治疗)的患儿;②入院时已度过急性期的患儿;③诊断明确但未在本院给予丙种球蛋白治疗的患儿。
1.2 标本采集与检测方法KD患儿在急性期(发病10d内)和亚急性期(体温正常1周,即发病11~25d)、发热对照组入院时、正常对照组各采血1次。所有患者清晨空腹平卧采集肘静脉血2mL放于EDTA抗凝管,混匀,1h内4℃下3000r/min离心10min,分离血浆,-70℃冻存备用。待标本齐全后37℃解冻,用双抗体夹心固相酶联免疫吸附法(ELISA)检测oxLDL浓度,试剂盒由上海生物工程有限公司提供,整个操作过程严格按照说明书进行。
1.3 统计学处理方法数据分析采用SPSS16.0统计学软件。计量资料用±s表示,自身对照采用配对t检验,多组间数据比较用单因素方差分析,多重比较用LSD检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组间oxLDL比较与发热对照组和正常对照组相比,KD组患儿血浆oxLDL含量明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。KD组无论急性期丙种球蛋白使用前还是亚急性期丙种球蛋白使用后血浆oxLDL值均明显高于对照组(P<0.05);而发热对照组与正常对照组之间血浆oxLDL值差异无统计学意义(P>0.05)。KD组中急性期组血浆oxLDL值较亚急性期组有下降趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),见图1和表1。
图1 各组患儿血浆oxLDL浓度变化
表1 各组患儿一般资料及血浆oxLDL浓度变化(±s)
表1 各组患儿一般资料及血浆oxLDL浓度变化(±s)
与正常对照组比:aP<0.05;与发热对照组比:bP<0.05
组别n年龄(月)性别(男/女)oxLDL(mU/L)发热对照组2035.0±25.111/98.52±1.69正常对照组2037.1±24.910/108.21±2.42 KD组急性期组6029.2±25.137/2311.05±2.83ab亚急性期组6029.2±25.137/2310.68±2.12ab
2.2 CAL组与NCAL组丙种球蛋白使用前后血浆ox-LDL水平比较 与NCAL组比,CAL组血浆oxLDL水平明显升高(P<0.05)。丙种球蛋白使用后2组血浆oxLDL均有下降趋势,但2组与使用前相比差异均无统计学意义(均P>0.05),见图2和表2。
图2 KD各组丙种球蛋白使用前后血浆oxLDL浓度变化
表2 KD各组丙种球蛋白使用前后oxLDL浓度变化(±s,mU/L)
与NCAL组比:aP<0.05
组别noxLDL浓度急性期亚急性期NCAL组4010.51±1.7110.11±1.86 CAL组2013.49±3.56a11.83±2.17
3 讨论
KD冠状动脉损害是目前临床医师和研究者关注的重点[8],早期可引起冠状动脉扩张及冠状动脉瘤,并可继发冠状动脉栓塞、破裂。据统计,有0.3%~2%的KD患儿因冠状动脉血栓所致的心肌梗塞或冠状动脉瘤破裂而死亡,这也是该病患者主要的死亡原因。大剂量丙种球蛋白冲击治疗明显降低了冠状动脉损害发生率,但丙种球蛋白不能完全避免KD冠状动脉损害的发生。急性期后内皮损害仍持续存在,冠状动脉壁增厚、钙化而导致管腔狭窄、心肌缺血,冠状动脉瘢痕修复还会影响冠状动脉的收缩及舒张功能。KD遗留的冠状动脉结构和功能异常可能持续到成人阶段,是成年后发生缺血性心脏病的危险因素之一。研究表明,KD患者成年后发生动脉粥样硬化的风险增大[9]。因此,寻求KD冠状动脉损害的机制及新的治疗方案已成为目前迫切需要解决的问题。
oxLDL是氧化应激状态下的一种特异性脂质代谢产物,促进动脉粥样硬化的产生[10]。研究证明oxLDL是导致内皮细胞功能障碍的关键因素[3]。氧化应激状态下大量活性氧物质(reactiveoxygenspecies,ROS)在体内或细胞内蓄积,通过直接氧化蛋白质、核酸、脂质等物质,生成损害血管的脂质产物(如oxLDL),干扰NO的代谢,导致血管内皮功能障碍;氧化应激条件下内皮细胞、单核/巨噬细胞、平滑肌细胞内的转录因子(NF-кB、AP-1等)可被激活进而促进黏附分子(ICAM-1、VCAM-1、E-选择素)、炎症因子(IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等)及大量趋化因子的表达,参与到血管炎症过程中;大量的ROS还可以通过促进血管平滑肌细胞和炎症细胞的生长和迁移,促进细胞外基质降解和内皮细胞凋亡,损害内皮依赖的血管扩张功能等方面来造成血管损害[11]。近年来大量研究表明氧化应激诱导的血管内皮功能障碍和炎性反应过度激活在KD及其冠状动脉损害发病机制中起着关键性作用[12-13]。本研究发现,KD无论急性期还是丙种球蛋白使用后亚急性期,患儿血浆oxLDL水平均明显升高,与正常对照组和发热对照组患儿相比差异有统计学意义;提示KD患儿体内存在内皮细胞功能障碍。然而与急性期相比,丙种球蛋白使用后亚急性期患儿血浆oxLDL水平有下降趋势,但差异没有统计学意义,提示丙种球蛋白在一定程度上缓解了机体氧化应激水平及炎症反应程度[14],但不能有效缓解患儿内皮细胞功能障碍。急性期过后患儿内皮细胞功能障碍仍持续存在[15],这也解释了KD患儿后期仍可发生冠状动脉损害,成年后冠心病的发生率仍高于非KD患儿。
LOX-1是oxLDL特异性受体,主要表达于冠状动脉和主动脉血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞、血小板。LOX-1通过介导内皮细胞对oxLDL的吞纳、降解、激活一系列胞内信号传递途径如促丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)及活性氧簇等,诱导内皮的活化,形成正反馈促进炎性细胞黏附,破坏正常血管内抗凝作用,导致血小板依赖性血栓形成,诱导血管内皮细胞损伤或功能障碍,己成为动脉粥样硬化发生的必要条件[16-17]。KD是一种免疫性血管炎,冠状动脉损害是其严重并发症,成年后可导致动脉粥样硬化的发生[18]。研究报道KD患儿体内存在脂代谢紊乱[19],因此我们推测oxLDL在KD及其冠状动脉损害中具有重要作用,但目前仍未见报道。本研究发现KD急性期有冠状动脉损害的患儿血浆oxLDL升高更为明显,丙种球蛋白使用后亚急性期虽有下降趋势,但与急性期相比,差异无统计学意义,且高于正常对照组和发热对照组儿童,证实oxLDL在KD冠状动脉损害中具有重要的作用,但其具体机制仍未明确。oxLDL有望成为防治KD冠状动脉损害的新的突破口,但仍需进一步临床研究证实。
总之,内皮细胞功能障碍与KD及其冠状动脉损害密切相关。oxLDL是内皮细胞功能障碍的关键因素,KD患儿血浆oxLDL明显升高,且冠状动脉损害患儿升高更为明显;丙种球蛋白使用后患儿血浆oxLDL有下降趋势但无统计学意义,提示oxLDL参与了KD及冠状动脉损害的发病机制;并且与KD冠状动脉持续损害相关,大剂量静脉丙种球蛋白针并不能完全阻止KD患儿内皮功能障碍。oxLDL有可能成为预测KD冠状动脉损害的一个重要指标,但仍需进一步研究。
[1] YOUN Y, KIM J, HONG Y M, et al. Infiximab as the frst retreatment in patients with kawasaki disease resistant to initial intravenous immunoglobulin[J]. Pediatr Infect Dis J, 2016, 35(4)∶ 457-459.
[2] YAHATA T, HAMAOKA K. Oxidative stress and Kawasaki disease∶ how is oxidative stress involved from the acute stage to the chronic stage?[J]. Rheumatology (Oxford), 2016, 18∶kew044.
[3] JI K T, QIAN L, NAN J L, et al. Ox-LDL induces dysfunction of endothelial progenitor cells via activation of NF-κB [J]. Biomed Res Int, 2015, 2015∶ 175291.
[4] STANCEL N, CHEN C C, KE L Y, et al. Interplay between CRP, atherogenic LDL, and LOX-1 and its potential role in the pathogenesis of atherosclerosis[J]. Clin Chem, 2016, 62 (2)∶ 320-327.
[5] FREEMAN A F, SHULMAN S T. Kawasaki disease∶ summary of the American Heart Association guidelines[J]. Am Fam Physician, 2006, 74(7)∶ 1141-1148.
[6] AYUSAWA M, SONOBE T, UEMURA S, et al. Revision of diagnostic guidelines for Kawasaki disease (the 5th revised edition)[J]. Pediatr Int, 2005, 47(2)∶ 232-234.
[7] 郑雪辉, 陈明星. 糖皮质激素和丙种球蛋白治疗KD对照分析[J]. 温州医科大学学报, 2011, 41(2): 179-180.
[8] NEWBURGER J W, TAKAHASHI M, BUMS J C. Kawasaki disease[J]. J AM Coll Cardiol, 2016, 67(14)∶ 1738-1749.
[9] CHEUNG Y F. Vascular health late after Kawasaki disease∶ implications for accelerated atherosclerosis[J]. Korean J Pediatr, 2014, 57(11)∶ 472-478.
[10] PIRILLO A, NORATA G D, CATAPANO A L. LOX-1, Ox-LDL, and atherosclerosis[J]. Mediators Infamm, 2013, 2013∶152786.
[11] ALUGANTI NARASIMHULU C, LITVNOV D, SENGUPTA B, et al. Increased presence of oxidized low-density lipoprotein in the left ventricular blood of subjects with cardiovascular disease[J]. Physiol Rep, 2016, 4∶ e12726.
[12] SEKINE K, MOCHIZUKI H, INOUE Y, et al. Regulation of oxidative stress in patients with Kawasaki disease[J]. Infammation, 2012, 35(3)∶ 952-958.
[13] STRAFACE E, MARCHESI A, GAMBARDELLA L, et al. Does oxidative stress play a critical role in cardiovascular complications of Kawasaki disease?[J]. Antioxid Redox Signal, 2012, 17(10)∶ 1441-1446.
[14] KANEKO K, TAKAHASHI M, YOSHIMURA K, et al. Intravenous immunoglobulin counteracts oxidative stress in Kawasaki disease[J]. Pediatr Cardiol, 2012, 33(7)∶ 1086-1088.
[15] MOSTAFAVI N, HAGHJOOY-JAVANMARD S, PRESIDEND N, et al. Persistence of endothelial cell damage late after Kawasaki disease in patients without coronary artery complications[J]. Adv Biomed Res, 2015, 4∶ 25.
[16] XU S, OGURAS S A, CHEN J, et al. LOX-1 in atherosclerosis∶ biological functions and pharma cological modifiers [J]. Cell Mol Life Sci, 2013, 70(16)∶ 2859-2872.
[17] ZHAO W, MA G, CHEN X. Lipopolysaccharide induced LOX-1 expression via TLR4/MyD88/ROS activated p38MAPK/ NF-κB pathway[J]. Vascul Pharmacol, 2014, 63(3)∶ 162-172.
[18] CHEUNG Y F. Vascular health late after Kawasaki disease∶implications for accelerated atherosclerosis[J]. Korean J Pediatr, 2014, 57(11)∶ 472-478.
[19] ZHANG P P, LI Y T, LI X F, et al. Clinical research on serum lipid changes in children with Kawasaki disease and its relationship with coronary artery lesions[J]. Clin Exp Rheumatol, 2015, 33(2 Suppl 89)∶ S-181.
(本文编辑:吴彬)
Correlation of oxidized low-density lipoproteins with coronary artery lesion in children with Kawasaki disease
HE Yuee, CHU Maoping, ZHANG Yuanhai, WU Rongzhou, XIANG Rulian. Department of Chil-
dren’s Heart Center, the Second Affiliated Hospital & Yuying Children’s Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027
Objective:To observe the expression of plasma oxidized low-density lipoprotein (oxLDL) in children with Kawasaki disease and to analyze the correlation of oxLDL with coronary artery lesions.Methods:Sixty cases diagnosed as Kawasaki disease (KD group) were divided into coronary artery lesion group (CAL group) and non-coronary artery lesion group (NCAL group) based on two-dimensional echocardiography. The venous blood was collected in acute stage and sub-acute stage (one week after the use of intravenous immunoglobulin). Twenty healthy controls and twenty fever control were enrolled into the study, and their venous blood was collected. Oxidized low- density liprproteins (oxLDL) was measured with enzyme linked immunosorbent assay (ELISA).Results:Compared with normal control group and fever control group, plasma oxLDL levels were higher in children with Kawasaki disease, whether acute or sub-acute, the difference was statistically signifcant (P<0.05). After the use of intravenous immunoglobulin plasma oxLDL levels have decreased, but the difference was not statistically significant compared with the acute stage (P>0.05). Compared with non-coronary artery lesion group, plasma oxLDL levels were signifcantly higher in coronary artery lesion group (P<0.05).Conclusion:Oxidized LDL plays an important role in the coronary artery sustained damage, the high-dose intravenous immunoglobulin can not completely relieve endothelial dysfunction in Kawasaki disease.
Kawasaki disease; coronary artery lesion; oxidized low-density liprproteins; gamma-globulins
R72
A
10.3969/j.issn.2095-9400.2017.01.004
2016-06-27
浙江省自然科学基金资助项目(LQ16H020008);浙江省医药卫生科技项目(2017KY465)。
何跃娥(1979-),女,浙江丽水人,主治医师,硕士。
项如莲,主任医师,教授,Email:13676742659@163. com。