吸烟与急性心肌梗死患者内皮细胞源微粒表达水平相关性研究*

佧米莱·赛伊提江,吐尔孙阿依·依斯米提拉,刘米莉,穆叶赛·尼加提△

(1.新疆维吾尔自治区人民医院急救中心,乌鲁木齐 830001;2.新疆医科大学研究生院,乌鲁木齐 830001)

冠心病(coronary artery disease,CAD)一直是全球首要死亡原因[1]。世界卫生组织的数据显示,每年约190万人死于烟草引发的心脏病[2]。持续吸烟不仅是早发急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)发生、发展的重要原因,也是AMI后复发心血管事件的独立危险因素[3]。吸烟对血管系统的影响在很大程度上可逆且可改变[4]。随着医学进步,疾病的全球负担从感染和创伤等病因转移到了慢性病,减少使用导致或加剧慢性病的制成品是最合乎逻辑的人口干预。

内皮细胞微粒(endothelial-derived microparticles,EMPs)在内皮细胞受损或功能障碍过程中被释放,可以较好地反映内皮细胞功能及斑块演变情况。当外周血中EMPs水平较高时,会导致血管损伤,进一步加重血管内皮功能障碍[5]。循环EMPs数量与心肌梗死面积、AMI后不良结局发生风险增加有关[6]。微粒作为细胞间有效的通讯介质,识别并结合靶细胞表面蛋白,同时将体内细胞膜和成分传递至靶细胞,激活和募集更多单核细胞等,加速动脉粥样硬化斑块的形成及演变,导致急性心血管事件。因此,研究吸烟与EMPs间相互作用在内皮功能障碍、动脉粥样硬化斑块演变和血栓形成过程中具有重要作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1-12月就诊于新疆维吾尔自治区人民医院因胸痛、胸闷入院的患者146例作为研究对象。其中,将符合AMI入组标准的患者74例纳入AMI组,其他患者纳入非AMI组。AMI入组标准:(1)根据第4版“全球心肌梗死定义”,符合AMI标准;(2)目前的吸烟时间已经≥6个月,每天吸烟量≥5支(不包括戒烟人群)。排除标准:(1)有高血压、糖尿病史;(2)患有肝不全、肿瘤性疾病;(3)患有血液系统疾病、风湿免疫相关疾病及脑梗死肺栓塞。所有患者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1外周血标本收集

收集入组患者入院第2天清晨外周血,分别用于实验室检查和EMPs定性、定量分析(于20 000 r/min、4 ℃离心15 min,-80 ℃保存,用于后续EMPs分析)。

1.2.2资料收集

收集患者一般资料(年龄、性别、BMI、入院血压、吸烟史等)和实验室检查(血常规、肝功能、肾功能、血脂分析、心肌损伤标志物等),同时收集心脏超声结果及冠状动脉造影结果。

1.2.3外周血EMPs水平测定

通过流式细胞术进行EMPs的定性、定量分析。将标本移入流式试管中,测量EMPs的光散射及荧光强度,计算EMPs数量;提取的EMPs在室温下快速溶解、离心,加入CD31抗体避光孵育30 min。孵育结束后,加入磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)稀释EMPs,流式细胞仪进行检测,CD31的表达率即为EMPs的相对水平。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 AMI组、非AMI组患者一般资料比较

与非AMI组患者比较,AMI组患者男性比例、WBC更高,差异有统计学意义(P<0.05);其余指标两组间比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 AMI组、非AMI组患者一般资料比较

2.2 AMI组、非AMI组患者EMPs水平及吸烟情况比较

AMI组患者EMPs水平、吸烟比例均高于非AMI组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 AMI组、非AMI组患者EMPs水平及吸烟情况比较

2.3 AMI与EMPs的单因素及多因素分析结果

以是否发生AMI为因变量,以AMI组、非AMI组间差异有统计学意义的指标为自变量,单因素分析,结果显示,EMPs、吸烟、WBC、男性是发生AMI的危险因素(P<0.05),见表3。多因素分析结果显示,调整性别后,EMPs水平升高、吸烟是发生AMI的独立危险因素(P<0.05),见表4。

表3 单因素分析

表4 多因素分析

2.4 ROC曲线结果

ROC曲线图显示,EMPs预测AMI的AUC为0.877(95%CI:0.824～0.929,P<0.001),最佳截断点为42.35%,见图1。

图1 ROC曲线图

2.5 低、高水平EMPs组患者资料比较

以EMPs最佳临界点42.35%划分AMI患者,将EMPs≥42.35%者纳入高水平EMPs组(n=47),其他纳入低水平EMPs组(n=27)。高水平EMPs组患者WBC、肌酸激酶、肌钙蛋白T水平高于低水平EMPs组,高密度脂蛋白(HDL)水平低于低水平EMPs组,差异有统计学意义(P<0.05),见表5。

表5 低、高水平EMPs组患者资料比较

2.6 EMPs与临床指标的单因素与多因素分析结果

以EMPs为因变量的单因素分析结果显示,HDL、射血分数(EF)水平低和吸烟是EMPs增加的危险因素(P<0.05),见表6。多因素分析结果显示,HDL水平低和吸烟是EMPs增加的独立危险因素(P<0.05),见表7。

表6 单因素分析结果

表7 多因素分析结果

3 讨 论

研究发现,AMI组患者EMPs水平明显高于非AMI组患者;进一步行分析,结果显示吸烟、EMPs水平升高是发生AMI的独立危险因素,其对AMI患者的早期诊断具有一定的参考价值。

动脉粥样硬化和相关危险心血管疾病的发病率均较高,吸烟则是动脉粥样硬化形成、进展的可控制独立危险因素。烟草烟雾的成分通过多种机制参与心血管疾病,包括对血流动力学、内皮功能障碍、血栓形成、炎症、脂质异常和心律失常的不利影响等。研究表明,吸烟是内皮损伤、平滑肌细胞增殖、血管生成、血管炎症和动脉粥样硬化发生的催化剂[7],能够影响动脉粥样硬化的整个过程。内皮功能障碍、斑块形成及斑块破裂或斑块侵蚀引起急性血栓过程,其中内皮功能障碍是吸烟最早的病理效应之一[8],尼古丁能够引起内皮损伤,促进动物体内斑块的进展。

微粒是细胞激活或凋亡时细胞膜释放的微囊泡,在心血管疾病的发生、发展中起重要作用,可以作为血管损伤的生物标志物,心血管致死率和主要不良心血管事件的潜在预测因素。国内外学者亦发现,吸烟会导致循环EMPs的数量增加,白细胞、血小板和内皮来源的微粒水平提高。HAIQ等[9]研究证明,短暂使用含有尼古丁的产品会导致EMPs水平增加。MOBARREZ等[10]对17例健康志愿者吸入含或不含尼古丁的电子烟时血液标本中血小板和EMPs水平进行比较,发现随着吸入尼古丁的持续时间延长和尼古丁水平提高,志愿者血液标本中血小板和EMPs水平明显提高。血液中EMPs水平越高,则越容易导致血管损伤,并进一步加重血管内皮功能障碍[11]。因此,吸烟诱导微粒释放可能是吸烟引起内皮功能障碍、动脉粥样硬化斑块演变和血栓形成的原因之一。戒烟目前仍然是防止吸烟引起心血管疾病的最有效措施。然而,针对长期吸烟者,更深层地了解吸烟和心血管疾病的关系,探索新的诊断方法及疗法将会受益匪浅。

研究表明,尼古丁引起的内皮炎症在心血管疾病中起重要作用[12]。GALL等[13]的研究发现,吸烟通过触发内皮炎症参与心血管疾病的发生,而阿托伐他汀可能通过抑制核因子-κB信号通路,进而抑制吸烟诱导的内皮炎症。本研究发现,AMI组患者CRP水平明显高于非AMI组患者,提示尼古丁与动脉粥样硬化血栓相关,具有潜在的干预靶点。除了戒烟,还可以通过干预其信号通路,抑制炎症反应,降低吸烟相关心血管事件的发生率。

吸烟量与动脉硬化程度具有相关性。ALTUN等[14]研究纳入4 939例21～79岁冠状动脉疾病患者,研究结果显示,与不吸烟者比较,吸烟可使患者冠状动脉明显狭窄的风险升高83%(OR=1.83,95%CI:1.19～2.80)。动物实验也发现,长期暴露香烟烟雾明显增加了主动脉斑块面积[15]。HAGHIKIA等[16]的体外研究和动物研究发现,尼古丁激活α1烟碱乙酰胆碱受体,通过增加低密度脂蛋白、TG和TC及降低HDL来促进动脉粥样硬化的进展。吸烟指数与冠状动脉病变程度呈正相关,吸烟会促进冠状动脉斑块发展和演变。因此,进一步了解吸烟相关病理生理应激反应机制,不仅可以为吸烟引起动脉粥样硬化和相关疾病的病理提供依据,而且有助于发现新的治疗方法。

HDL可以通过诱导反向胆固醇转运,从循环中去除胆固醇,HDL限制脂质氧化并保护内皮的完整性和功能[17]。但是,CAD患者中的HDL可以在结构和功能上进行修饰,通过氧化作用改变其在内皮中的保护作用,进而在血管系统中发挥促炎作用。一项队列观察研究发现,多数外周血EMPs水平较高的志愿者HDL水平偏低[18]。由此可知,EMPs与血脂之间具有一定的相关性,可通过降血脂治疗来减少EMPs的释放。

EMPs参与了炎症、血管损伤和血栓形成的调节,与凝血因子Ⅱ、Ⅴa和Ⅹa结合,形成血栓。EMPs通过内皮黏附分子促进血管炎症,导致炎症细胞的聚集。多项研究提出,ACS患者循环EMPs水平较高,可能参与单核细胞/巨噬细胞核因子-кB和白细胞介素-1β信号通路的调节,影响细胞黏附、增殖和巨噬细胞吞噬能力,导致ACS患者动脉粥样硬化进展相关的血管炎症[19]。微粒水平与稳定的CAD患者长期心血管结局较差有关,并与AMI后的梗死面积大小有关。上述研究结果均提示EMPs与冠状动脉粥样硬化的发生、发展密切相关。未来靶向EMPs介导的血管壁炎症反应可能是一种有前途的治疗策略,可以限制动脉粥样硬化病变形成后的进展。

本研究证实吸烟诱导EMPs表达,增加发生AMI的风险。未来还需要进行细胞学和动物模型研究,探索吸烟促进血管内皮损伤、EMPs释放,以及加重局部炎症反应和增加血栓形成活性的确切机制。