高原地区肺动脉高压患者血清Bax、Bcl-2蛋白表达
2019-09-04张晓菲常荣刘兵沈玉松刘相波吴金春
张晓菲 常荣 刘兵 沈玉松 刘相波 吴金春
(1青海省人民医院心脏介入科,青海 西宁 810007;2郑州市中心医院心内科;3龙岗中心医院急诊科;4青海大学)
在全世界,慢性高原病平均发病率为2.8%,而在中国青藏高原,流行病学研究表明〔1,2〕,其发病率为4%~5%,为全世界发生率最高之一。青海位于青藏高原东北部,平均海拔3 000 m以上,特殊的地区造就了独特的自然环境,干燥缺氧。慢性高原病主要表现为过度的红细胞增多、显著的肺动脉高压(PH)及严重的低氧血症。PH是由各种病因引起的肺血管阻力升高,导致肺血管收缩,以肺血管重塑为最终环节,参与多种临床疾病并在呼吸和心血管系统恶化进程中起作用的一种病理生理综合征。机体多种炎症因子、生长因子及其受体、神经激素和细胞因子、细胞都参与内皮细胞功能紊乱、毛细血管前炎症反应、阻塞血管重塑等病理改变〔3〕。其中,细胞增殖与凋亡失衡是肺血管重塑的机制之一。本文通过检测高原地区PH患者血清中细胞凋亡蛋白的表达水平,阐述PH机制。
1 资料与方法
1.1对象 2016年12月至2017年9月在青海省人民医院住院患者中,根据超声多普勒检查,计算肺动脉收缩压(PASP):对合并三尖瓣反流者,取右室流出道为标准切面,利用连续多普勒测量三尖瓣最大反流速度(V),用简化伯努利方程(△P=4V2) 计算跨三尖瓣压差,PASP=三尖瓣跨瓣压差+右房压;若未合并三尖瓣反流者,可利用连续多普勒测定其分流频谱的收缩期最大分流速度,计算PASP;存在心室水平分流者,PASP=右心室收缩压=肱动脉收缩期血压-室缺分流压差。安静状态下PASP≥30 mmHg可诊断为PH〔4〕。排除标准:合并神经退行性疾病、自身免疫性疾病、甲状腺疾病、肝脏疾病、肾衰竭、肿瘤者。随机抽取符合PH诊断标准的患者123例为PH组,原发病:肺心病47例(38.2%),高血压25例(20.3%),心房颤动3例(2.4%),扩张型心肌病6例(4.8%),冠心病8例(6.5%),先天性心脏病9例(7.3%),风湿性心脏病5例(4.1%),瓣膜性心脏病4例(3.3%),肺栓塞5例(4.1%),其他11例(8.9%)。对照组为非PH患者38例。PH组男70例(56.09%),女53例(43.91%),平均年龄(65.9±1.2)岁;对照组男19例(50.00%),女19例(50.00%),平均年龄(62.9±1.6)岁;两组男女性别比例无显著性差异(χ2=0.561,P=0.462),年龄也无显著性差异(t=-1.298,P=0.196),具有可比性。本研究获得受试对象知晓,并通过青海省人民医院伦理委员会审核(批件文号:2013-09;2013-65)。
1.2研究方法
1.2.1实验室指标 采集入选者空腹血,应用日本的Sysmex(型号XN-2000)和美国的全自动生化分析仪BECKMAN COULTER(型号AU5831)分别检测白细胞(WBC)、中性粒细胞百分率(NEU%)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)、血细胞比容(HCT)、红细胞分布宽度(RDW)-SD、RDW-CV、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、空腹血糖(GLU)、尿酸(UA)、胱抑素(Csy)-C、C反应蛋白(CRP)等指标。
1.2.2超声心动图参数测量 入院后由青海省人民医院经验丰富的彩超室医师采用Philups iE33彩色多普勒超声诊断仪测得,探头频率1~5 MHz,收集左房前后径(LAD)、左室后壁厚度(LVPWT)、左室室间隔厚度(IVST)、左室舒张末期前后径(LVEDD)、左室收缩末期前后径(LVESD)、左室短轴缩短率(LVFS)、左室射血分数(LVEF)、右心房左右径(RAD)、右心室左右径(RVD)、右室前壁厚度(RVAW)、右室流出道前后径(RFAD)、主肺动脉内径(MPAD)、PASP等指标。
1.2.3血清中Bax、Bcl-2蛋白水平测定 采集入选者空腹静脉血3 ml放于促凝管中,在室温下放置,4 h内以4 000 r/min离心10 min,吸取上清液(血清)于EP管保存分装在-80℃的冰箱以备检测。将放于-80℃的血清在室温下融化后,使用购自武汉优尔生商贸有限公司的人B细胞淋巴瘤因子(Bcl)-2酶联免疫试剂盒和人Bcl-2相关X蛋白(Bax)酶联免疫试剂盒,在青海省人民医院检验科免疫室医师指导下,严格按照试剂盒说明书,采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA),在多功能酶标仪下检测血清中Bax、Bcl-2水平。
2 结 果
2.1一般资料比较 PH组NEU(%)、RDW-SD、RDW-CV、BUN、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、Cys-C、LAD、MPAD、RAD、RVD、RFAD均高于非PH组,SpO2、TP、ALB、LVFS、LVEF均低于非PH组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1、2。
表1 两组正态分布资料比较
表2 两组偏态分布资料比较〔M(P25,P75)〕
2.2血清中Bcl-2、Bax蛋白水平比较 PH组中Bax蛋白水平显著低于非PH组,而Bcl-2水平显著高于非PH组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。
表3 两组血清中Bcl-2、Bax蛋白水平比较〔M(P25,P75)〕
3 讨 论
PH的主要病因由5大类疾病构成〔5〕,包括①肺阻塞性疾病、肺毛细血管瘤引起的PH和新生儿持续型PH;②左心疾病相关性PH;③呼吸疾病和(或)缺氧相关性PH;④慢性血栓栓塞性及其他肺动脉阻塞;⑤不明原因和(或)多因子参与引起的PH,如血液病、全身性疾病、代谢性疾病等。青海高海拔低氧的环境加重了缺氧情况,加速了心肺疾病恶化,最终导致右心功能不全、衰竭甚至死亡。
PH机制的最终环节是肺血管重塑。相关动物实验研究表明〔6~8〕,肺静脉及肺动脉的中膜平滑肌细胞和外膜成纤维细胞的增殖与凋亡不平衡,是导致肺血管重塑的环节之一。但对人体而言,活体肺血管标本不易获得。所以通过检测患者血清中细胞凋亡相关蛋白的表达,有可能为PH诊断及治疗提供一条思路。低氧刺激引起线粒体膜通透性改变,导致Bcl-2 家族蛋白构象改变,是线粒体凋亡途径的关键〔9〕。本研究结果与动物实验〔10~13〕结果一致,增殖和凋亡现象共存在于低氧性PH大鼠的肺血管细胞中,PH组的Bcl-2表达明显增多、Bax表达明显抑制,最终引起肺动脉平滑肌细胞增殖、重塑,使细胞增殖与凋亡失衡,促进PH的形成。
右心室后负荷增大是PH最直接导致的结果,在临床中,彩色多普勒指标、肝功能对右心功能有一定评估作用。Leuchte等〔14〕文献报道,PH患者随诊中,高胆红素的患者预后差、右心功能不全严重及死亡风险比较高。本研究也表明PH患者的右心室内径增大、肥厚,肝脏合成、储备能力降低,是PH的预测因素。
综上所述,高原地区缺氧环境促进了PH的形成;血清中抑制细胞凋亡蛋白表达高水平,促进细胞凋亡蛋白表达较低,导致细胞增殖与凋亡失衡,参与了PH的形成,为PH诊治提供了一种方案。