恩格列净对急性心肌梗死患者心功能和外周血单核细胞极化的影响*

陈芯荛,于长青,殷 建,涂植涛,刘大伟,邓资翔,张微微,殷跃辉,闫庆凯△

(1.重庆医科大学附属璧山医院心血管内科 402760;2.陆军特色医学中心心血管内科,重庆 400042;3.重庆医科大学附属第二医院心血管内科 400010)

心血管疾病(cardiovascular diseases,CVD)已成为全球最大的公共卫生问题,并带来巨大的社会经济负担。我国CVD患病人数约为3.3亿,急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)是CVD的严重类型,是CVD疾病引起死亡的最主要原因[1-3]。尽管介入和溶栓治疗能够降低AMI致死率,但复流后可能造成心肌缺血再灌注损伤,并募集大量炎症细胞,引起炎症级联反应[4]。

单核细胞对微环境的变化十分敏感,在心肌梗死后局部炎症细胞因子的刺激下可向促进炎症的M1型巨噬细胞或抑制炎症的M2型巨噬细胞分化,而M2型巨噬细胞通过分泌大量白细胞介素(interleukin,IL)-10及精氨酸酶1(Arginine 1,Arg1)等细胞因子进行抗炎反应,促进细胞基质生成、心肌组织修复、血管新生等过程[5-8]。研究发现,使用钠-葡萄糖转运体2抑制剂(sodium-glucose cotransporter-2 inhibitor,SGLT2i)恩格列净能够抑制细胞糖酵解作用,促进全身游离脂肪酸动员和细胞脂肪酸利用[9-10],而M2型巨噬细胞主要通过线粒体脂肪酸氧化提供能量,提示SGLT2i可能通过调控能量代谢影响M2型巨噬细胞作用。SGLT2i相关临床试验显示,非糖尿病的心力衰竭患者使用SGLT2i同样能够减少不良心血管事件;亚组分析结果显示,无论是否合并糖尿病,无论心力衰竭的发病原因,SGLT2i使用的心血管获益一致[11-12]。动物实验发现,在非糖尿病模型中使用SGLT2i能够改善心肌梗死后心功能,降低心肌梗死后致死率[13-14]。既往认为SGLT2i是降糖药物,但目前发现SGLT2i在心力衰竭、心肌梗死等CVD中具有明确的保护作用,具体机制尚不清楚。因此,本研究通过观察恩格列净对心肌梗死患者心功能、血清炎性因子和外周血M2型巨噬细胞的影响,探讨其心肌梗死后心脏保护作用及可能作用机制,现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

按照纳入和排除标准,选取重庆医科大学附属璧山医院2018年1月至2021年1月800例AMI住院患者作为研究对象。纳入标准:(1)年龄>18岁;(2)符合AMI诊断标准,包括临床症状及冠状动脉造影检查等,患者入院后接受标准药物治疗或经皮冠状动脉介入治疗;(3)基线时美国纽约心脏病学会(New York heart association,NYHA)心功能分级Ⅰ～Ⅲ级;(4)肾小球滤过率(eGFR)≥45 mL·min-1·1.73 m-2;(5)体重指数(BMI)≤35 kg/m2。排除标准:(1)存在先天性心脏病、瓣膜性心脏病、心肌病、结缔组织疾病、恶性肿瘤、全身感染、活动性肝病或肝功能不全、严重肾功能损伤者、甲状腺功能减退症等;(2)病情危重需进行紧急抢救、生命体征不平稳(包括NYHA心功能分级Ⅳ级)、意识障碍或无法进行言语沟通交流者。由临床医师向患者说明恩格列净前期研究结果、适应证及可能存在的不良反应,并按1∶1比例分入试验组(n=400)及对照组(n=400)。对照组中,男184例、女216例,年龄51～75岁;观察组中,男224例、女176例;年龄51～75岁。所有患者均签署知情同意书,自愿将临床资料、影像资料及服药情况录入本研究记录册(隐藏个人信息,如姓名、住院号等),且患者在研究期间任何时间均有权退出。两组患者基线年龄、危险因素(高血压、高脂血症、糖尿病、吸烟)及并发症(冠心病)等情况比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

1.2 方法

1.2.1药物治疗方案

所有纳入对象按照美国心脏学会/美国心脏病协会治疗指南,以就诊时间及危险分层进行调脂、抗凝、抗血小板治疗,无禁忌证应用β-受体阻滞、血管紧张素转换酶抑制剂/血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂、硝酸酯类等药物,同时治疗及随访期间患者需被告知配合饮食控制及运动,存在其他基础疾病患者进行相应治疗。在标准治疗基础上,试验组患者在入院后加用恩格列净(欧唐静,德国勃林格殷格翰公司)10 mg治疗,每天1次,干预时间为24周;对照组患者则采用安慰剂(外形、颜色及气味等与恩格列净非常相似)治疗,每天1次,干预时间为24周。

1.2.2观察指标

1.2.2.1基本数据及指标

记录所有纳入对象的基本数据,包括性别、年龄等;检测并记录纳入对象接受恩格列净/安慰剂治疗前后空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)、血清肌酐(creatinine,Cr)变化情况。

1.2.2.2心脏功能相关指标

检测纳入对象接受恩格列净/安慰剂治疗前后氨基末端脑钠肽前体(N-terminal brain natriuretic peptide,NT-proBNP)、NYHA心功能分级[15]、心脏结构及功能评定。左心室功能分级:采用超声心动图心脏功能分级[16]。

1.2.2.3血清炎性因子水平

分别于治疗前后采集空腹静脉血3 mL,采用酶联免疫吸附试验测定血清IL-1β、IL-6、IL-10、Arg1水平,具体操作依据试剂盒说明书进行。

1.2.2.4外周血3种mRNA水平

检测外周血单核细胞中一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、Arg1及巨噬细胞半乳糖型凝集素2(macrophage galactose-type lectin 2,Mgl2)mRNA水平。荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法分别取两组患者治疗前后静脉血3 mL,置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中,使用人外周血淋巴细胞分离液试剂盒分离单核细胞。采用Trizol法抽提总RNA、测定RNA浓度,逆转录后进行荧光定量PCR检测目的基因表达。以GAPDH为内参基因,计算各组目的基因的2-ΔΔCT值。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 两组患者治疗前、后主要指标变化情况

对照组治疗后HDL水平较治疗前增加,NT-proBNP、NYHA心功能分级及左室射血分数(LVEF)较治疗前明显改善(P<0.05),而FPG、TG、TC、LDL、Cr水平较治疗前无明显变化(P>0.05)。试验组治疗后TG、TC、LDL水平较治疗前降低,HDL水平较治疗前增加,且NT-proBNP、NYHA心功能分级及LVEF较治疗前明显改善(P<0.05)。试验组治疗后TG、TC、LDL、NT-proBNP较对照组治疗后明显降低,LVEF较对照组治疗后明显改善(P<0.05),见表2。

表2 两组患者治疗前、后主要指标变化情况

2.2 两组患者治疗前、后血清炎性指标变化情况

对照组治疗后血清IL-1β和IL-6水平较治疗前降低(P<0.05),而IL-10与Arg1较治疗前无明显改变(P>0.05)。试验组治疗后血清IL-1β和IL-6水平较治疗前明显降低,IL-10与Arg1水平较治疗前明显升高(P<0.05)。试验组治疗后血清IL-1β和IL-6水平低于对照组治疗后,IL-10与Arg1水平高于对照组治疗后(P<0.05),见表3。

表3 两组患者治疗前、后血清炎性指标变化情况(n=400)

2.3 两组患者治疗前、后外周血单核细胞iNOS、Arg1及Mgl2 mRNA水平变化情况

对照组治疗前、后外周血单核细胞iNOS、Arg1及Mgl2 mRNA表达水平无明显差异(P>0.05);试验组治疗后外周血单核细胞iNOS mRNA较治疗前、对照组治疗后明显下降,而Arg1及Mgl2 mRNA较治疗前、对照组治疗后明显升高(P<0.05),见表4。

表4 两组患者治疗前、后外周血单核细胞iNOS、Arg1及Mgl2 mRNA水平变化情况

2.4 两组患者不良反应发生情况比较

治疗期间,对照组出现恶心呕吐10例,低血糖6例,不良反应发生率为4%(16/400);观察组出现恶心呕吐9例,低血压3例,低血糖4例,不良反应发生率为4%(16/400)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

AMI起病急、进展凶险,具有高致死率和高致残率。AMI发生后,血液循环中单核细胞被招募到损伤局部,在炎症细胞因子的作用下分化为M1型或M2型巨噬细胞,并分泌多种细胞因子、生长因子参与心肌梗死后炎症反应和纤维化修复过程[17-18]。研究发现,AMI早期M1型巨噬细胞向M2型分化可明显促进心肌梗死后血管新生,降低心肌细胞凋亡和心肌纤维化,促使AMI后心脏功能恢复[19-20]。

SGLT2i是一种新兴降糖药物,已被证实具有心血管保护作用。多项临床试验结果显示,恩格列净可明显降低非致死性心肌梗死的发生率及心力衰竭患者心血管死亡风险[11-14]。尽管恩格列净具有不依赖于血糖控制的心血管保护作用,可降低冠心病患者AMI发生率和心血管死亡,但其在AMI中的作用及其机制并不清楚。SGLT2i能够促进全身游离脂肪酸动员和细胞脂肪酸利用,而M2型巨噬细胞主要通过线粒体脂肪酸氧化提供能量。本研究纳入AMI患者并给予恩格列净干预24周,观察其一般资料、心功能指标、血清炎症细胞因子等情况。结果显示,使用恩格列净干预24周后,试验组患者TG、TC、LDL、心功能指标较治疗前及对照组治疗后明显改善(P<0.05);试验组治疗后血清IL-1β和IL-6水平较均治疗前明显降低,且IL-10与Arg1水平较治疗前及对照组治疗后均明显提高(P<0.05);试验组治疗后外周血单核细胞iNOS mRNA较治疗前、对照组治疗后明显下降,而Arg1及Mgl2 mRNA较治疗前、对照组治疗后明显升高(P<0.05)。上述结果提示,恩格列净可能通过调控IL-10、Arg1等炎症细胞因子分泌,促进外周单核细胞向M2型巨噬细胞分化。进一步观察药物不良反应发生情况,发现两组不良反应发生率比较差异无统计学意义(P>0.05),说明其安全性好。

综上所述,恩格列净可能通过影响AMI后IL-10、Arg1等炎症细胞因子分泌,促进外周血单核细胞向M2型巨噬细胞分化,促使心功能恢复。但由于本研究随访时间仅为24周,远期效益暂不明确,需要进一步研究证实其长期保护作用,并深入探索恩格列净调控单核细胞向M2型巨噬细胞分化的分子机制。