血清25-羟基维生素D3水平、基质金属蛋白酶-9与冠心病的相关性研究

韦美玉，张广利，杨建国，吕荣荣，滕 震

冠心病是人类健康的主要威胁，动脉粥样硬化是冠心病的主要原因，不同危险因素在动脉粥样硬化过程中协同作用，如炎症、肥胖和脂肪组织相关因素、生活方式和饮食等[1-3]。有些因素，如维生素D与心血管疾病的风险密切相关，并被认为是冠心病疾病易感性的危险因素。基金属蛋白酶(MMP)、维生素D及其核受体、维生素D受体(VDR)可能在冠心病发病机制中发挥重要作用，其参与动脉粥样硬化斑块形成[4-5]。炎症过程涉及动脉粥样硬化的所有阶段，包括斑块不稳定和病变形成，细胞外基质重塑在炎症处理中也起着关键作用[6]。 MMP作为破坏细胞外基质(ECM)的结构组分试剂。越来越多的证据表明，血清MMP水平失衡易导致动脉粥样硬化性心血管疾病，特别是基质金属蛋白酶-9(MMP-9)[7]。有研究证明在细胞外基质重塑中，25-羟基维生素D[25(OH)D3]可显著降低MMP-9的产生[8]。本研究拟探讨血清25(OH)D3水平、MMP-9与冠心病的相关性，为冠心病的治疗提供理论及临床依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年9月—2018年8月在沧州市中心医院确诊的冠心病病人200例为病例组，经冠状动脉造影检查(冠状动脉造影时左主干、右冠状动脉、左前降支、左回旋支或其主要分支的血管直径狭窄率≥50%)、临床表现(突感心前区疼痛休息或含服硝酸甘油可缓解)、实验室检查(ST段异常压低，一过性ST段抬高等)及常规检查确诊，符合《冠状动脉粥样硬化性心脏病诊断标准(WS319-2010)》。Gensini 评分系统评估冠状动脉狭窄程度，对前降支和右冠状脉、左主干、回旋支管腔内径狭窄程度进行评定，将每一个节段中最重的狭窄病变计入评分系统：闭塞(100%)计4分，狭窄75%～99%计3分，狭窄50%～74%计2分，狭窄1%～49%计1分，无任何异常为0分。评分之和为冠状动脉狭窄总积分。根据冠状动脉狭窄总积分分组，>14分为重度狭窄组(50例)，8～14分为中度狭窄组(30例)，0～7分为轻度狭窄组(120例)。纳入标准：符合冠状动脉粥样硬化性心脏病诊断标准。排除标准：孕妇或近3个月有手术、创伤史；患有糖尿病、癌症、肾功能损害或肝病或任何其他慢性疾病病人。选择同期沧州市中心医院门诊正常体检者176名为对照组。本研究经沧州市中心医院医学伦理委员会审批；根据赫尔辛基宣言，所有病人(或病人直系亲属)均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 仪器与试剂 Acuson SequoiaC512型彩色多普勒超声诊断仪(德国西门子)，尿酸(UA)试剂盒为AU-480全自动生化分析仪原厂自带试剂，纤维蛋白原(FIB)试剂盒为德国罗氏诊断有限公司，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、三酰甘油(TG)以贝克曼AU-480全自动生化分析仪(美国库尔特公司)测定，MK3-3酶标仪为美国热电，Coatron1800全自动凝血分析仪为德国美创；低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、血清总胆固醇(TC)、肌酐(Cr)、MMP-9、25(OH)D3Elisa试剂盒由南京森贝伽生物科技有限公司提供。

1.2.2 指标测定 病例组入院后6 h及对照组清晨空腹时肱静脉抽血；分离血清，贝克曼AU-480全自动生化分析仪测定HDL-C、LDL-C、Cr、TC、TG、FIB、UA。酶标仪测定MMP-9、25(OH)D3、超敏C反应蛋白(hs-CRP)水平。德国西门子Acuson SequoiaC512型彩色多普勒超声诊断仪检测左室射血分数(LVEF)水平。

2 结 果

2.1 两组临床资料比较 对照组与病例组在性别、吸烟、饮酒、年龄、收缩压、舒张压、体质指数(BMI)等基线资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 两组临床资料比较

2.2 两组各项检测指标水平比较 病例组MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于对照组，25(OH)D3、HDL-C、LVEF水平低于对照组(P<0.05)。详见表2。

表2 两组各项检测指标水平比较(±s)

2.3 冠状动脉轻度狭窄组、冠状动脉中/重度狭窄组间各指标水平比较 冠状动脉中/重度狭窄组MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于冠状动脉轻度狭窄组，25(OH)D3、LVEF水平低于冠状动脉轻度狭窄组(P<0.05)。详见表3。

表3 冠状动脉轻度狭窄组、冠状动脉中/重度狭窄组间各指标水平比较(±s)

2.4 MMP-9、25(OH)D3与各指标相关性分析 MMP-9与HDL-C、LVEF呈负相关，与Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈正相关(P<0.05)。25(OH)D3与HDL-C、LVEF呈正相关，与Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈负相关(P<0.05)。详见表4。

表4 MMP-9、25(OH)D3与各指标相关性分析

2.5 冠状动脉中/重度狭窄的多元Logistic回归分析 以冠心病病人发生冠状动脉中/重度狭窄为应变量(是=1，否=0)，单因素分析有意义的因素为自变量进行多因素Logistic逐步回归分析，结果发现高水平的MMP-9、Cr以及低水平的25(OH)D3均为冠心病病人发生冠状动脉中/重度狭窄的危险因素(P<0.05)。详见表5。

表5 冠状动脉中/重度狭窄的多元Logistic回归分析

3 讨 论

研究表明，除了传统的冠心病危险因素，如血脂水平、高血压外，25(OH)D3缺乏症也与冠心病发病率密切相关。来自临床、实验和流行病学的研究证据表明，25(OH)D3缺乏与血管功能指标之间存在相关性，包括动脉粥样硬化性心血管疾病的进展和发展[9-10]。基于人群的研究报道25(OH)D3水平与维生素D摄入量之间的反向关联，已经表明25(OH)D3缺乏与致命或非致命性心血管疾病事件的风险升高有关[11]。研究表明，较高的25(OH)D3水平与冠心病预后良好有关。此外，一些证据表明25(OH)D3在动脉粥样硬化发病机制中表现出有利作用，活性形式25(OH)D3通过减少氧化LDL-C摄取和抑制内质网来抑制泡沫细胞的形成[12]。在冠心病发病过程中，炎性因子的分泌以及细胞外基质(EMC)的沉淀均与25(OH)D3表达呈负相关，而25(OH)D3缺乏对冠心病影响的机制可能是因其的抗炎作用，而低度表达的25(OH)D3可通过增加细胞周期蛋白依赖性激酶活性，促进细胞增殖，进而使血管内壁增粗狭窄[13-14]。此外，25(OH)D3能促进前列环素生成，阻止血栓形成，细胞黏附以及平滑肌细胞增殖；动物研究发现维生素D也是肾素血管紧张素系统的抑制因子。作为纤维蛋白原及细胞外基质的降解酶，MMP-9能明显使血管内皮细胞受损，炎症细胞和血小板活化、功能亢进，凝血因子含量增多或活性增强，抗凝、纤溶因子含量减少或功能异常，导致止血、凝血及抗凝系统失衡，使血液呈现易于血栓形成的一种病理生理状态。已经确定25(OH)D3在抑制心脏组织MMP表达起重要作用[15-16]。25(OH)D3缺乏影响参与冠心病发病机制的MMP表达。国外流行病学研究显示，171名健康妇女中维生素D缺乏与循环MMP-9异常增加有关，而温和的长期维生素D补充剂消费可以纠正这些异常。因此，25(OH) D3缺乏已被作为心血管疾病、糖尿病的危险因素[17-18]。近期研究表明，关节硬化病人的MMP-9升高可能诱导ECM止血功能障碍和基质合成与降解之间的不平衡，导致ECM破坏并最终诱导动脉粥样硬化。此外，已经显示25(OH)D3调节循环MMP-9浓度和MMP表达，但也可能受VDR基因型的影响。

本研究结果显示，病例组MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于对照组，25(OH)D3、HDL-C、LVEF水平低于对照组。MMP-9与HDL-C、LVEF呈负相关，与Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈正相关。25(OH)D3与HDL-C、LVEF呈正相关性，与Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP呈负相关。这与上述结果一致，同时说明冠心病病人血清25(OH)D3降低，MMP-9升高。尽管相关研究已显示25(OH)D3，MMP-9和冠心病之间的关系，但其作用潜在机制尚不完全清楚。似乎AP-1与MMP-9基因启动子的结合活性受到骨化三醇的刺激，并取决于Cfos/c-jun元件与维生素D反应元件(VDRE)和AP-1在调节中的结合c-jun区域。本研究同时发现，冠状动脉中/重度狭窄组MMP-9、Cr、TC、TG、LDL-C、FIB、UA、hs-CRP水平高于冠状动脉轻度狭窄组，25(OH)D3、LVEF水平低于冠状动脉轻度狭窄组；高水平的MMP-9、Cr以及低水平的25(OH)D3均为冠心病病人发生冠状动脉中/重度狭窄的危险因素。这说明高水平的MMP-9以及低水平的25(OH)D3可能导致冠心病病人冠状动脉狭窄。

综上所述，冠心病病人血清25(OH)D3降低，MMP-9升高，高水平的MMP-9以及低水平的25(OH)D3均为冠心病病人发生冠状动脉中/重度狭窄的危险因素。