MMP-9和ICAM-1在冠心病患者血清中的表达和意义

李士达，冯增斌，张彬，李方亮，王晓杰，董伟

（承德医学院附属医院，河北 承德 067000）

0 引言

随着社会的发展，人民饮食结构发生了很大的变化，高脂、高糖食物在饮食结构中占到了相当大比重，同时伴随着生活压力的连年上涨，成年国民的体质锻炼意识较发达国家依旧有很大差距，很多中年国民身体处于亚健康状态。而冠心病早已成为中老年国民生命安全的严重威胁因素之一，其在我国的发病率和死亡率长期居高不下。在冠心病的发生和发展中，先天遗传因素和饮食习惯在其中发挥的作用不可忽视,应做好防治工作[1]。在过去的几十年中，随着急诊PCI和冠状动脉旁路移植术的广泛开展，心血管疾病患者的寿命得到有效延长，且死亡率较前有所下降。但在临床工作中，绝大部分冠心病患者发病入院时，其自身心血管情况已不容乐观，需要介入或冠状动脉旁路移植术治疗，故在临床工作中，冠心病的筛查及预防较治疗相比同样重要，而大量研究表明，血管炎症因子参与了血管动脉粥样硬化发生发展的方方面面。本文通过对不同临床资料分组下的患者血清检测，及血清中基质金属蛋白酶-9（MMP-9）和细胞黏附因子-1（ICAM-1）含量，根据其是否具有统计学意义，进而探讨其在冠心病患者血清中的诊断价值，及其在冠心病筛查工作中的指导作用。

1 资料和方法

1.1 一般资料

将2018年9月至2020年10月承德医学院附属医院心脏外科23例冠心病患者及18例部分门诊体检患者作为研究对象，其中女性19例，男性22例，年龄50～76（60.4±7.6）岁。纳入标准：①符合美国心脏病学会(American College of Cardiology, ACC)/美国心脏协会(American Heart Association,AHA)的冠心病诊断标准。②心脏冠脉造影提示为心血管缺血性病变患者。③所有患者均签署知情同意书并自愿配合本次研究血清标本的采集工作，研究符合伦理学原则且通过医院伦理委员会审批。排除标准：①合并周围血管疾病、脑卒中、恶性肿瘤、哮喘、严重的肝肾功能不全以及合并感染性疾病的患者。②既往合并周围血管病、免疫系统疾病的患者。③近6个月内有创伤或手术史者。④合并凝血功能异常或应用炎症抑制药物（如非甾体类消炎药等）的患者均予以剔除。

1.2 方法与分组

1.2.1 临床资料

临床资料均通过查阅病人病历资料获得。记录患者的性别、年龄、吸烟饮酒史、家族史、症状发作情况、出院服药情况、及其他慢性疾病（高血压、糖尿病、甲状腺功能异常、脑卒中、外周血管动脉硬化）。

1.2.2 患者造影结果

所有患者入院均已做介入冠脉造影检查，明确各支冠脉阻塞情况。冠状动脉阻塞的严重程度分级采用Gensini评分（各支冠状动脉狭窄评分乘以其对应系数，分值总和即为Gensini总评分），具体为冠脉血管内狭窄：0%～25%计1分；26%～50% 计 2分；51%～75% 计 4分；76%～90% 计 8分；91%～99%计16分；100%计32分。另外各支病变冠状动脉分别对应其相应系数：左冠脉主干系数为5，左前降支近段为2.5、中段为1.5、远段为1，依次降低；左回旋支近段为2.5，中、远段为1，右冠脉为1，剩余小分支为0.5。见表1。

表1 冠脉Gensini评分

1.2.3 随访观察

对所有患者进行6个月随访，包括复发心绞痛、急性心肌梗死、心力衰竭及死亡等不良心血管事件的发生情况。

1.2.4 MMP-9、ICAM-1血清因子水平检测

患者于治疗前分别采5m1空腹桡动脉血，置于未加抗凝剂的试管中，室温静置1h，随后于离心机上3000 r/min离心10min，将分离出的血清置于-80℃环境冷藏保存。采用双抗体酶联免疫法(ELISA)对血清中MMPs、ICAM-1等炎症因子含量进行检测（实验仪器为美国贝尔公司所产型号BIO-Rod450全自动酶标仪），试剂盒严格按照操作说明进行。

1.3 统计学处理

数据统计学分析采用SPSS 23软件，各分组统计资料用均数标准差±标准误（±s）表示，比较采用t检验或单因素方差分析。采用Pearson相关分析，评估患者血浆MMPs、ICAM-1表达水平与冠脉Gensini评分间的相关性，P＜0.05提示具有显著相关性，P＜0.01提示具有极显著相关性，具有统计学意义。

2 结果

2.1 不同临床病例资料MMP-9、ICAM-1的血清含量比较

患者根据年龄、性别、吸烟史、高血压病史分组，血清样本MMP-9、ICAM-1含量差异无统计学意义（P＞0.05），而既往有糖尿病、冠心病病史病例的血清样本MMP-9、ICAM-1含量普遍高于无糖尿病、冠心病病史的病例，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 不同临床病例资料MMP-9、ICAM-1的血清含量比较（±s）

表2 不同临床病例资料MMP-9、ICAM-1的血清含量比较（±s）

临床资料 例 MMP-9(ug/L) t P ICAM-1(ng/L) t P性别 男 22 301.24±71.34 1.729 ＞0.05 430.20±60.75 0.751 ＞0.05女 19 181.48±17.87 378.45±23.30年龄 ≤65岁 11 267.87±30.23 0.465 ＞0.05 390.75±24.35 0.27 ＞0.05＞65岁 30 228.08±45.84 411.90±46.10吸烟史 是 16 235.24±29.89 0.045 ＞0.05 381.85±24.50 0.565 ＞0.05否 25 238.60±54.39 421.80±54.15高血压 是 19 273.52±72.10 0.945 ＞0.05 462.80±69.55 1.565 ＞0.05否 22 205.74±23.23 357.35±18.15糖尿病 是 13 393.24±159.61 2.345 ＜0.05 533.45±94.55 2.731 ＜0.05否28 106.69±18.91 347.15±16.90冠心病 是 23 308.25±64.41 2.098 ＜0.05 468.65±56.95 2.155 ＜0.05否18 116.48±20.46 326.45±66.40

2.2 冠心病患者MMP-9、ICAM-1的血清含量与Gensini评分比较

通过Pearson相关分析，可得出在冠心病患者血清中MMP-9（r=0.64）水平与 Gensini评分相关性显著（P＜0.05），ICAM-1（r=0.71） 水 平 与 Gensini评 分 相 关 性 极 显著（P＜0.01）。

3 讨论

临床不良心血管事件的发生很大程度由于冠脉血管粥样硬化斑块的破裂所导致，而基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMPs）在不稳定斑块中往往高表达，其活性较在稳定斑块中明显升高。MMP-9是其中重要的代表性蛋白酶。既往研究发现，基质金属蛋白酶 9（MMP-9）可引起血管中粥样硬化斑块的纤维帽基质分解，影响粥样斑块的稳定性。而粥样斑块的不稳定、脱落后可引起冠脉阻塞、血栓形成，进一步导致急性冠脉综合征等不良后果[3]。既往研究表明，MMP9参与了心梗后心室重塑、心力衰竭、腹主动脉瘤的持续扩张及破裂等众多心血管疾病的病理生理过程。PatrickCollier和Chris J.Watson等学者研究发现，在无症状高血压人群中，MMP9水平升高的患者左房容积指数明显异常(P=0.041,P=0.007)。对MMP9的观察可能有助于确定进展性高血压心脏病高风险的高血压患者亚群，从而促进有针对性的预防策略[4]。有最新的动物模型和表达分析研究发现，病理条件下MMPs活性的改变会导致蛋白质的水解，从而导致不良的心室重构，导致左室扩张、收缩功能丧失和进行性临床心力衰竭[5-6]。人们在人类动脉粥样硬化斑块中发现了MMP-9的过表达和血清含量水平的升高，并与过早发生冠状动脉硬化、收缩期高血压、主动脉硬化和冠心病有关。此外，相关研究也表明，MMP9的功能遗传变异可能与心血管疾病的易感性和进展有关[7-9]，并且患者血浆MMP9水平的升高可以导致冠心病患者死亡风险相对升高[10]。基质金属蛋白酶-9由707个氨基酸组成的长链蛋白质，血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞等均可分泌，为MMPs中的明胶酶，其作用为降解细胞外基质（主要成分弹力蛋白和胶原蛋白）的[11]，故MMP9水平升高增加了冠心病患者动脉粥样硬化斑块的不稳定性，进而导致患者不良心血管事件的发生率明显增加。

细胞黏附因子-1（ICAM-1）与细胞表面受体结合而发挥作用[12]，其本质为免疫球蛋白，其经蛋白酶分解后即形成可溶性细胞外成分s ICAM-1, 该成分作用为促进单核细胞对脂质的吞噬作用, 加速泡沫细胞的形成[13]，即参与了单核细胞向巨噬细胞、泡沫细胞的转变过程，同时其还参与白细胞和红细胞的黏附，进而导致血管内皮的损伤，其在动脉粥样硬化斑块形成和进展的各个环节中均有参与。另外亦可促进干扰素降解细胞外基质, 释放基质金属蛋白酶, 提高平滑肌细胞增殖, 诱发血管痉挛, 使斑块变得不稳定, 易于破裂, 进而发生UAP、SAP及AMI[14]。有研究发现[15]，在冠心病患者的脂纹和斑块中，存在着ICAM-1的大量表达，其表达水平越高，往往提示斑块不稳定，冠脉硬化狭窄越严重。同理，若抑制ICAM-1表达，即可降低众多由黏附因子介导的炎症免疫反应，进而起到稳定斑块的作用，保护心血管组织。

综上，MMP-9、ICAM-1可作为临床冠心病发病筛查的生物指标，为冠心病患者用药、PCI或冠状动脉旁路移植术术后的病情发展、复发风险、治疗疗效和预后评估提供参考。