血清Sestrin2及sSema4D水平对冠状动脉慢血流现象的预测作用

可钦,魏玮,杨蕙,杜晶,朱宏颖

冠状动脉慢血流现象(coronary slow blood flow phenomenon,CSFP)是一种重要的血管造影现象,其特征是在没有明显冠状动脉狭窄的情况下,注射造影剂通过冠状动脉时血流减慢[1]。CSFP与心肌缺血、危及生命的心律失常、心源性猝死和复发性急性冠状动脉综合征有关,近20%的CSFP患者需要入院治疗[2]。动脉粥样硬化介导的微循环功能障碍可能与CSFP发病有关[3],应激诱导蛋白2(Sestrin2)是一种应激诱导蛋白,通过AMPK/mTOR信号通路,维持氧化还原平衡,与动脉粥样硬化以及心血管病变有关[4]。可溶性信号素4d(sSema4D)可促进血小板—血小板相互作用以及血小板和单核细胞黏附内皮细胞,导致血栓形成和动脉粥样硬化[5]。本研究拟检测CSFP患者血清Sestrin2、sSema4D水平,分析其与CSFP的关系以及预测CSFP的价值,旨在为临床诊断和治疗CSFP提供参考,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2020年2月—2022年11月赤峰学院附属医院心内科行冠状动脉造影检查未见明显病变但存在CSFP的患者40例为CSFP组,另选择同期医院收治的无冠状动脉狭窄和无CSFP(TIMI血流分级3级且3支冠状动脉管径正常或狭窄<40%)的患者40例为非CSFP组。 CSFP组男性、吸烟史、心房颤动、血管疾病占比高于非CSFP组(P<0.05),其他临床资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。本研究已经获得医院伦理委员会批准(2020010306),患者或家属知情同意并签署知情同意书。

表1 非CSFP组与CSFP组临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data between non CSFP group and CSFP group

1.2 CSFP病例选择标准 (1)纳入标准:①存在胸闷或胸痛症状,疑似冠状动脉粥样硬化性心脏病,行冠状动脉造影检查;②冠状动脉造影结果提示未发现冠状动脉狭窄,即3支冠状动脉管径正常或狭窄<40%;③TIMI血流分级2级及以下,校正后的TIMI帧数>正常冠状动脉血流速度的2个标准差(以30帧/s采集的图像)[6]。(2)排除标准:①急性心肌梗死、变异性心绞痛、急性冠状动脉综合征;②经皮冠状动脉介入术后出现的CSFP或无复流;③哮喘、病态窦性综合征;④Ⅱ或Ⅲ型房室传导阻滞、长QT综合征;⑤肺栓塞、主动脉夹层。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 血清Sestrin2及sSema4D水平检测:患者均于入院次日晨采集空腹12 h静脉血注入真空试管,室温下静置,待血液充分凝固后,取上层液离心(美国赛默飞公司生产的Micro 21台式离心机,2 500 r/min,半径10 cm,时间5 min),-80℃保存。取血清样本,采用酶联免疫吸附试验检测血清 Sestrin2及sSema4D水平,Sestrin2试剂盒购自上海臻科生物科技有限公司(货号ZK-2861),sSema4D试剂盒购自上海初态生物科技有限公司(货号CT671120),仪器为Multiskan SkyHigh-全波长酶标仪(美国赛默飞公司)。

1.3.2 CSFP特征/表现:Seldingers法穿刺股动脉,导管送入冠状动脉后注射造影剂,采用IGS330数字减影血管造影机(美国GE公司)、以30帧/s采集图像。采用校正的TIMI帧数法,第一帧定义为对比剂进入冠状动脉起始部,冠状动脉开始显影,最后一帧定义为对比剂到达各支冠状动脉的远端标记处。CSFP定义为≥1支血管TIMI帧数达到正常冠状动脉血流速度的2个标准差。左前降支较长,需除以1.7进行校正。

1.4 TIMI血流分级[7]0级,血管闭塞的远端没有任何血流;1级,血管、血液可以通过闭塞的部位,但是不能到达远端;2级,血液可通过闭塞部位到达远端,但血流速度都较慢;3级,血流能在三个心动周期内到达血管的远端。

2 结 果

2.1 非CSFP组和CSFP组血清Sestrin2、sSema4D水平比较 CSFP组血清Sestrin2、sSema4D水平均高于非CSFP组(P<0.01),见表2。

表2 非CSFP组和CSFP组血清Sestrin2、sSema4D水平比较Tab.2 Comparison of serum Sestrin2 and sSema4D levels between non CSFP and CSFP groups

2.2 非CSFP组和CSFP组CSFP特征/表现比较 CSFP组平均TIMI帧数高于非CSFP组(P<0.01),TIMI血流分级≤2级比例高于非CSFP组(P<0.01),见表3。

表3 非CSFP组和CSFP组平均TIMI帧数、TIMI血流分级比较Tab.3 Comparison of average TIMI frame rates and TIMI blood flow grading between non CSFP and CSFP groups

2.3 CSFP患者血清Sestrin2、sSema4D水平与平均TIMI帧数的相关性 血清Sestrin2、sSema4D水平与平均TIMI帧数呈正相关(r/P=0.442/<0.001、0.316/<0.001)。

2.4 影响CSFP的多因素Logistic回归分析 以CSFP为因变量(赋值:0=否,1=是),性别(赋值:0=女,1=男)、吸烟史(赋值:0=否,1=是)、心房颤动(赋值:0=否,1=是)、血管疾病(赋值:0=否,1=是)、高Sestrin2、高sSema4D为自变量,建立Logistic回归方程。向后逐步法排除无关变量,最终男性、血管疾病、高Sestrin2、高sSema4D是CSFP的危险因素(P<0.05),见表4。

表4 影响CSFP的多因素Logistic回归分析Tab.4 Multivariate logistic regression analysis affecting CSFP

2.5 血清Sestrin2、sSema4D单独及联合预测CSFP的价值 绘制血清Sestrin2、sSema4D单独及联合预测CSFP价值的ROC曲线,并计算曲线下面积(AUC),结果显示:血清Sestrin2、sSema4D单独及二者联合预测CSFP的AUC分别为0.707、0.753、0.873,二者联合优于各自单独预测价值(Z/P=3.047/<0.001、2.402/0.012),见表5、图1。

图1 血清Sestrin2、sSema4D预测CSFP的ROC曲线图Fig.1 ROC curves of serum Sestrin2 and sSema4D predicting CSFP

表5 血清Sestrin2、sSema4D单独及二者联合预测CSFP的价值分析Tab.5 Value analysis of serum Sestrin2 and sSema4D alone and in combination for predicting CSFP

3 讨 论

CSFP是冠状动脉疾病进展和不稳定的标志,提示隐匿的冠状动脉病变,主要由微血管内皮依赖性功能障碍引起,微血管内皮依赖性功能障碍典型特征是静息时微循环血管不均匀收缩和异常不均匀灌注,这种异常的发生由内皮细胞产生血管扩张剂和抗血栓因子功能受损导致[3]。而CSFP静息血管收缩张力异常与隐匿性心外膜动脉粥样硬化有关，冠状动脉粥样硬化损害内皮依赖性心外膜动脉扩张功能,导致动脉血管异常不均匀收缩,继而引起血管阻力增加和充血流量下降[3,8]。

Sestrin2是一种抗氧化蛋白,主要由巨噬细胞、内皮细胞和心肌细胞表达和分泌,由缺氧、DNA损伤和氧化应激等各种应激诱导,通过激活Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)/转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白1(mTORC1)信号通路抑制活性氧的产生和积累,增强抗氧化防御功能,保护细胞免受氧化损伤,Sestrin2还通过抑制toll样受体4信号通路,减少肿瘤坏死因子-α、白介素-6和1β的释放发挥抗炎作用,在动脉粥样硬化进展过程中起保护作用[9]。本研究发现,CSFP患者血清Sestrin2水平增高,且与TIMI帧数增加相关,表明Sestrin2可反映CSFP患者冠状动脉血流减慢程度。Kishimoto等[10]研究显示Sestrin2在冠心病患者中表达增高,Sestrin2水平与冠状动脉狭窄节段数和狭窄程度呈正相关。Sestrin2参与CSFP的发病机制尚不清楚,研究显示CSFP与冠状动脉微血管功能障碍、弥漫性动脉粥样硬化有关,在炎性反应条件下,中性粒细胞和单核细胞激活,启动核因子-κB信号通路,活性氧大量产生,促进炎性基因的表达上调和促炎细胞因子的释放,产生炎性级联反应,引起血管内皮损伤,继而抑制血管舒张因子一氧化氮合成,最终导致冠状动脉微血管持续收缩异常和CSFP[11]。Sestrin2作为抗氧化和抗炎因子,在CSFP患者升高可能反映对CSFP进展的保护反应,因此Sestrin2水平升高可能作为CSFP的标志物。

Sema4D是一种同型二聚体蛋白,属于轴突定向蛋白信号量家族,在B淋巴细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、血小板、单核细胞和内皮细胞中表达,并于炎性反应刺激下被激活进入外周血循环形成sSema4D,参与T细胞启动、抗体产生、细胞间黏附等[12-13]。动脉粥样硬化中,sSema4D介导血小板—血小板相互作用以及血小板和单核细胞对内皮细胞的黏附,促使血栓形成,sSema4D还诱导细胞活化和细胞因子的产生,导致巨噬细胞浸润,吞噬氧化低密度脂蛋白胆固醇,引起脂质沉积和动脉粥样硬化斑块形成[14-15]。现有报道显示急性心肌梗死患者外周血sSema4D表达较高,sSema4D可促进CD8+T细胞毒性增加以及细胞因子的产生,引起血小板黏附,加速冠状动脉病变的进展[16]。本研究发现CSFP患者血清sSema4D水平增高,且与TIMI帧数呈正相关,表明sSema4D水平增高可能参与CSFP发生以及促进CSFP病变。Gong等[17]报道显示sSema4D水平在冠心病患者中升高,且与冠状动脉狭窄程度相关。分析原因为sSema4D可通过促使巨噬细胞浸润在冠状动脉血管内皮细胞浸润和内膜新生血管形成减少,导致冠状动脉损伤和微血管功能障碍[18],sSema4D在血小板表达可激活血小板反应,介导血小板和内皮细胞黏附,促使动脉粥样硬化进程[19],继而影响冠状动脉收缩和舒张功能,导致血流通过目标血管时速度减慢。

ROC分析显示血清Sestrin2、sSema4D在CSFP诊断中均具有一定价值,联合血清Sestrin2和sSema4D后诊断CSFP的效能显著增加,表明联合血清Sestrin2、sSema4D有助于提高对CSFP的诊断效能。回归分析显示男性、血管疾病与CSFP也有关,这与男性吸烟导致内皮功能障碍,介导冠状动脉血管舒张功能障碍有关[20],而血管疾病患者自身存在血管内皮依赖性舒张功能障碍,因此更容易发生CSFP。

综上,CSFP患者血清Sestrin2、sSema4D水平均增高,且与TIMI分级增加有关,高水平Sestrin2、sSema4D是CSFP的主要危险因素,检测血清Sestrin2、sSema4D水平有助于提高对CSFP的诊断效能。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

可钦:提出研究思路,设计研究方案,实施研究过程,论文撰写;魏玮:实施研究过程,资料搜集整理;杨蕙:论文修改;杜晶:论文审核;朱宏颖:分析试验数据,进行统计学处理