血清内脏脂肪素和25-羟基维生素D3 与冠状动脉慢性完全闭塞病变侧支循环的相关性

纪晓玲 张吉 王静

发达的冠状动脉侧支可以恢复心肌缺血区域的血流，并保护有缺血风险的心肌组织[1]。研究表明，良好的侧支循环可以减少心肌梗死面积，减少心律失常，保护心功能，降低死亡率，最终改善预后[2～4]。目前，还没有评估侧支功能的无创技术[2，5]，因此，寻找一种循环生物标志物来评估冠状动脉侧支循环（Coronary collateral circulation，CCC）的建立情况，并探索其内在机制，具有重要的临床意义。

内脏脂肪素是一种脂肪细胞因子，在内脏脂肪组织中大量产生[6]，并在心脏、肝脏、肌肉、胎盘、肺、肾和骨髓中表达[7]。有报道称内脏脂肪素在动脉重塑中起直接作用[8]，但内脏脂肪素与CCC 之间的关系研究仍然缺乏。

已证实维生素D 受体（VDR）存在于心肌细胞、平滑肌细胞和肾上皮细胞表面，并控制这些细胞的增殖和分化[9，10]。目前的研究表明，维生素D 以独立的方式促进人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的增殖和迁移[11]。此外，有报道髓样细胞（MCs）[12]数量的增加和VEGF[13]信号转导通路的调节影响动脉生成和血管生成。尽管有证据支持维生素D 在动脉生成和血管生成中发挥积极的调节作用，但很少有报道研究其与冠状动脉慢性完全闭塞（Chronic total coronary occlusion，CTO）患者CCC 的关系。本研究我们探讨CTO 患者血清内脏脂肪素水平、血清25羟基维生素D3[25-（OH）D3]水平与CCC 状态之间的关系。

1 材料与方法

1.1 研究对象选择2018年11月～2019年2月心血管内科住院的经冠状动脉造影证实为CTO 的189 例患者为研究对象，其中男100 例，女89 例，平均年龄（62±8）岁。根据冠状动脉造影中CCC 的Rentrop-Cohen 分级，将患者分为CCC 建立良好组（n=107，其中Rentrop 2 级64 例，3 级43 例）和CCC建立不良组（n=82，其中Rentrop 0 级18 例，1 级64例）。排除标准：近期急性冠状动脉综合征（＜3 个月）、冠状动脉搭桥术、心力衰竭、心肌病、瓣膜性心脏病、既往血运重建史、外周血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、慢性肾脏或肝脏疾病、既往恶性肿瘤诊断、伴发炎症性疾病，与维生素D 有关的代谢疾病，以及在前3 个月内使用含有维生素D 制剂的药物。记录所有患者的冠心病危险因素，如高血压、糖尿病、高脂血症、体重指数（BMI）和吸烟史。

1.2 研究方法

1.2.1 冠状动脉造影 采用Judkins 法经桡动脉穿刺进行冠状动脉造影。CCC 根据Rentrop-Cohen 分级如下[14]：0 级，无明显侧支血管（不透明区域，远端梗死区无造影剂填充）；1 级，阻塞的冠状动脉旁有侧支，但未达到心外膜的冠状动脉；2 级，心外膜下节段部分侧支充盈；3 级，心外膜下侧支全部充盈。

1.2.2 生化指标检查 在行冠状动脉造影检查当天，抽取空腹静脉血测定常规实验室参数，包括肌钙蛋白I（TnI）、肌酐、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和钙水平。采集用于25-（OH）D3 和内脏脂肪素测量的血样进行快速冷冻，并在-70℃下储存，直至分析。使用罗氏601（英国BISL 试剂盒）通过ELISA 法测量25-（OH）D3 和内脏脂肪素的血清水平。

1.3 统计学方法使用SPSS 23.0 软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差表示，组间比较采用t检验，非正态分布的计量资料用M（P25，P75）表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验；计数资料以%表示，组间比较采用χ2检验。应用Spearman 相关分析评估血清25-（OH）D3 和内脏脂肪素与Rentrop-Cohen 分级之间的相关性。二元Logistic 回归分析用于确定CCC 建立不良的独立预测因子。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较两组年龄、性别、BMI、吸烟史、高血压、胆固醇和血钙水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。CCC 建立不良组糖尿病患者比例高于CCC 建立良好组（52.4% vs 33.6%，P＜0.05）。此外，CCC 建立不良组的LDL-C、TnI 和肌酐水平明显高于CCC 建立良好组，见表1。

表1 两组患者一般资料比较

2.2 两组血清内脏脂肪素和25-（OH）D3 水平比较CCC 建立不良组内脏脂肪素水平显著高于CCC 建立良好组（P＜0.001），25-（OH）D3 水平显著低于CCC 良好组（P＜0.001）。见表1。

2.3 内脏脂肪素和25-（OH）D3 水平与Rentrop分级之间的关系Spearman 相关性分析显示内脏脂肪素水平与Rentrop 分级呈负相关（r=-0.692，P＜0.001），25-（OH）D3 水平与Rentrop 分级呈正相关（r=0.689，P＜0.001）。此外，观察到25-（OH）D3和内脏脂肪素水平之间呈L 形关系。见图1。

图1 内脏脂肪素与25-（OH）D3 的关系

2.4 二元Logistic 回归分析对CCC 的建立与25-（OH）D3、内脏脂肪素、LDL-C 等因素进行二元Logistic 回归分析，以CCC 为因变量，所有P值小于0.05 的单变量均作为自变量纳入Logistic 回归方程，采用多元逐步回归分析，结果显示血清25-（OH）D3、内脏脂肪素和LDL-C 水平以及糖尿病是CCC 建立不良的独立危险因素。见表2。

表2 二元Logistic 回归分析

3 讨论

本研究发现在CTO 患者中内脏脂肪素水平在CCC 建立不良组显著高于CCC 建立良好组。CCC建立不良组25-（OH）D3 水平显著低于CCC 建立良好组。25-（OH）D3 与内脏脂肪素水平呈L 型关系。高LDL-C 水平和糖尿病也是导致CTO 患者CCC 建立不良的独立危险因素。

冠状动脉侧支生长被认为是通过扩大已有的侧支网络和形成新血管来建立的[15，16]。有研究发现，影响冠状动脉侧支血管建立的主要因素是闭塞近端和远端节段之间的压力梯度[17，18]。血管内皮生长因子（VEGF）、内皮祖细胞（EPCs）、成纤维细胞生长因子（FGF）、转化生长因子（TGF-β）和一氧化氮（NO）激活的生物物质也在血管生成和动脉生成中发挥重要作用[19]。

内脏脂肪素是一种已知的促炎症细胞因子，在包括动脉粥样硬化和心血管疾病在内的许多慢性炎症性疾病中发挥重要作用。内脏脂肪素可以调节血管重塑关键调节因子的表达，如VEGF[20]、FGF-2[21]和基质金属蛋白酶（MMPs）[22]。有研究表明，内脏脂肪素通过EPCs 中的VEGF 依赖机制促进血管生成[23]。Auguet 等[24]研究发现，内脏脂肪素在脂巨噬细胞的不稳定颈动脉斑块和冠状动脉粥样硬化斑块中高度表达。此外，有报道称细胞外内脏脂肪素直接参与血管重塑[8]。然而，内脏脂肪素与CCC 之间的关系尚不清楚。

本研究报道了内脏脂肪素和CTO 患者侧支循环的关系，结果显示CCC 建立不良组内脏脂肪素水平显著高于CCC 建立良好组，可能机制为：①内脏脂肪素诱导血管内皮细胞LOX-1 表达，促发炎症反应，导致内皮细胞损伤和功能障碍，并促进动脉粥样硬化的恶性循环[25]。②内脏脂肪素激活ERK 1/2 和NF-κB，导致诱导型一氧化氮合酶（iNOS）产生增加[26]。iNOS 是一种促炎酶，可导致NO 生成失衡，诱导内皮功能障碍，最终导致血管生成受损。因此，内脏脂肪素的炎症作用促进内皮功能障碍，这可能是导致CCC 建立不良的原因。

有研究表明，维生素D 可以调节内皮细胞和平滑肌的生长[27]。甚至有报道维生素D 缺乏也与冠状动脉狭窄程度呈正相关[28]。维生素D 缺乏与冠心病患者的血管内皮功能障碍程度密切相关[29]。然而，维生素D 与CCC 之间的关系及其潜在机制尚不清楚。

本研究中，CCC 建立不良组25-（OH）D3 水平显著低于CCC 建立良好组，与Dogan 等[30]的研究结果一致。可能机制为：①维生素D 促进白细胞黏附，增加VEGF-α 表达，并促进血管平滑肌细胞的生长和迁移[13，31]，因此，维生素D 缺乏可导致CCC建立不良；②维生素D 激活并诱导NO 生成，介导VEGF 信号通路，刺激CCC 的生长[32，33]，故维生素D 缺乏导致CCC 建立不良。Cianciolo 等[29]证实，VDR 也存在于循环的EPCs 上，维生素D 缺乏不仅会减少循环中EPCs 的数量，还会降低其增殖和形成血管的能力，导致CCC 建立不良。

本研究报道了25-（OH）D3 和内脏脂肪素之间呈L 型关系，当25-（OH）D3 水平低于30ng/mL 时，随着25-（OH）D3 水平的增高，内脏脂肪素逐渐降低。然而，当25-（OH）D3 水平大于30ng/mL 时，内脏脂肪素水平不会随着25-（OH）D3 的增加而继续降低，而是基本保持不变。这一现象表明，在维生素D 缺乏症患者中，补充维生素D 至正常范围不会使内脏脂肪素水平进一步下降。这也可能为Heike等报道的研究结果（纳入83 000 人的21 项RCT 研究显示，补充维生素D 后，心血管疾病的全因死亡风险和主要不良心血管事件并未减低）提供了另一种可能的解释[34]。本研究发现，CCC 建立不良组血清LDL-C 水平显著高于CCC 建立良好组。此外，25-（OH）D3 水平与LDL-C 水平呈负相关，这与Song 等[35]报道的结果相似。高水平的LDL-C 是冠状动脉的明确风险因素，可导致内皮细胞功能障碍并损害冠状动脉侧支血管的生长[36，37]。

Nisanci 等[38]通过测量冠状动脉楔压发现糖尿病患者侧支循环开放不足。有研究发现，由于糖尿病患者血管内皮细胞功能严重受损，这些细胞的增殖、黏附、整合和最终血管生成能力显著降低[39]。本研究中，CCC 建立不良组的糖尿病发病率显著高于CCC 建立良好组（52.4% vs 33.6%），提示内脏脂肪素和维生素D 似乎在CCC 建立的关键机制的调节中发挥重要作用。

维生素D 水平的季节性变化和阳光照射可能会影响研究结果，因此我们于11 月～次年2 月招募患者，以尽量减少个体间的变异性。此外，体育锻炼也是影响维生素D 水平和CCC 建立的因素之一。尽管我们选择的患者表明他们没有参加常规体育锻炼，但这并不能完全消除对研究结果的影响。

综上，CCC 建立不良与CCC 建立良好的CTO患者相比，血清25-（OH）D3 水平较低，血清内脏脂肪素水平较高。血清25-（OH）D3、内脏脂肪素、LDL-C 水平及糖尿病是CTO 患者CCC 建立不良的独立危险因素。