稳定性冠心病患者血清Perilipin5水平及与心功能的相关性分析

左庆娟 和丽丽 马赛 张国瑞 郭艺芳

050051 石家庄,河北省人民医院老年心血管内科(左庆娟、和丽丽、马赛、郭艺芳);050000 石家庄市第三医院心内科(张国瑞)

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种动脉慢性炎症性疾病,常与血脂异常有关,以内皮功能障碍、炎症细胞浸润血管壁、脂质和纤维成分的积聚以及动脉粥样硬化斑块的形成为特征[1]。动脉粥样硬化性心血管疾病最常见的表型是稳定性冠心病(stable coronary artery disease, SCAD),包括慢性稳定性劳力性心绞痛、缺血性心肌病和急性冠脉综合征之后稳定的病程阶段。随着我国冠心病二级预防的普及,SCAD在冠心病就诊人群中的比例正逐年升高[2],因此需要不断探索和优化防治SCAD的新策略。Perilipin5(Plin5)是一种重要的脂滴周蛋白,在心脏、肝脏、骨骼肌和褐色脂肪等组织中丰富表达[3-4]。基础研究发现,Plin5具有抗AS作用[5]。Plin5通过降低游离脂肪酸过氧化和抑制细胞内脂滴的脂解来减轻氧化应激,从而缓解心肌缺血/再灌注损伤[6]。另有研究表明,Plin5缺乏与心肌缺血后较差的预后相关[7],提示Plin5在缺血性心脏病中可能发挥有益作用。本研究旨在观察SCAD患者的血清Plin5表达水平,并探讨其与心功能的相关性,从而为SCAD的治疗提供潜在的新靶点。

1 对象和方法

1.1 研究对象

本研究为病例对照研究。选取2020年11月至2021年6月于河北省人民医院心血管内科住院治疗的183例SCAD患者作为病例组,并根据患者是否存在心力衰竭(heart failure, HF)将其分为:SCAD组(62例)和SCAD+HF组(121例)。此外,选取同期就诊的57例非冠心病患者作为对照组。121例合并HF的SCAD患者中,58例为射血分数保留的HF(HF with preserved ejection fraction,HFpEF),32例为射血分数中间值HF(HF with midrange ejection fraction,HFmrEF),31例为射血分数降低的HF(HF with reduced ejection fraction,HFrEF)。

纳入标准:(1)SCAD诊断标准符合2018年发布的《稳定性冠心病诊断与治疗指南》[8];(2)HF诊断标准符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[9];(3)对照组患者于住院期间完成冠状动脉造影且显示冠状动脉狭窄<50%,或冠状动脉CT成像未见狭窄病变。排除标准:(1)合并急性冠状动脉综合征及其他心血管疾病,如严重心律失常、心脏瓣膜病、心肌炎、心肌病、肺源性心脏病、急性HF或慢性HF急性加重等;(2)合并严重肝肾功能不全;(3)合并恶性肿瘤;(4)合并甲状腺功能异常;(5)合并免疫系统疾病和结缔组织疾病;(6)合并严重感染性疾病;(7)孕妇及哺乳期妇女;(8)同时使用除中等强度他汀治疗以外的降脂治疗,如高剂量他汀、联合或单独使用依折麦布、前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂、贝特类降脂药及降脂中成药等。本研究符合医学伦理学要求,已通过河北省人民医院伦理委员会的审查批准(伦理批号:2023042),且所有患者知情同意。

1.2 研究方法

对所有入选的患者进行病史采集及体格检查,记录患者的一般情况、既往病史和临床用药史等资料。所有患者经过夜禁食8 h后,抽取空腹静脉血,离心后取血清,使用AU5800全自动生化分析仪(美国Beckman公司)检测总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)等。采用电化学发光法测定N末端B型利钠肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP),使用酶联免疫吸附法检测血清Plin5水平。采用EPIQ7C彩色多普勒超声诊断仪(日本飞利浦公司)进行超声心动图检查,检测左心房内径、室间隔厚度、左心室后壁厚度、左心室舒张末期内径、左心室收缩末期内径和左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 患者的一般临床资料

三组患者的年龄和他汀药物使用率的差异均有统计学意义(均为P<0.001),其他资料均相似(表1)。

表1 三组患者一般临床资料的比较

2.2 患者的血液检测指标

三组患者的血清白蛋白、肌酐、TC、TG、HDL-C和LDL-C、超氧化物歧化酶、血红蛋白、白细胞计数、中性粒细胞比例和Plin5水平等差异均有统计学意义(均为P<0.05),且三组患者血清Plin5水平呈递减趋势,即对照组最高,SCAD组次之,SCAD+HF组最低(表2)。

表2 三组患者血液检测指标的比较

2.3 病例组患者心功能相关指标的比较

SCAD组与三个不同HF亚组比较,发现心肌梗死病史、血清Plin5和NT-proBNP水平,以及左心房内径、左心室收缩末期内径、左心室舒张末期内径及LVEF等差异均有统计学意义(均为P<0.001)(表3)。

表3 SCAD患者心功能相关指标的比较

2.4 患者的血清Plin5水平与心功能及其他差异指标的相关性分析

Pearson相关分析结果显示,Plin5与LVEF呈正相关(r=0.455,P<0.001),与NT-proBNP、左心房内径、左心室舒张末期内径和左心室收缩末期内径均呈负相关(均为P< 0.01)。此外,Plin5与白蛋白、超氧化物歧化酶、TG、TC和LDL-C呈正相关,与年龄、肌酐、白细胞计数和中性粒细胞比例呈负相关(均为P<0.05)。

2.5 Logistic回归分析

单因素logistic回归分析显示,血清Plin5是SCAD患者发生HF的负向影响因素(P<0.05)。进行多元logistic回归分析,将发生不同类型的HF作为因变量,将年龄、他汀类药物使用史(使用他汀类药物赋值为1,未使用他汀类药物赋值为0)、心肌梗死史(有心肌梗死史为1,无心肌梗死史为0),以及白蛋白、肌酐、TG、LDL-C、中性粒细胞比例、血红蛋白、Plin5和NT-proBNP等指标作为自变量。结果显示,心肌梗死史可显著增加 SCAD患者发生HFrEF的风险(P<0.05),NT-proBNP是SCAD患者发生HF的正向影响因素(均为P<0.001),而血清Plin5是SCAD患者发生HFmrEF和HFrEF的负向影响因素(均为P<0.05)(表4)。

表4 多元logistic回归分析

2.6 Plin5对HF的诊断价值

Plin5联合NT-proBNP诊断SCAD患者发生HF的AUC为0.807(95%CI:0.742～0.871),敏感度为82.5%,特异度为68.3%,其诊断效能优于单纯NT-proBNP对HF的诊断效能(约登指数:0.508比0.489)。

3 讨论

本研究首先发现SCAD患者血清Plin5水平明显低于对照组。持续的血脂异常是AS进展的重要危险因素。近年来的研究发现,脂滴是脂肪细胞、心肌细胞和肝细胞等多种细胞脂质代谢的重要调节因子[4, 10-11]。蛋白质组学方法已经鉴定出许多与脂滴相关的蛋白质,其中最突出的是脂滴周蛋白Perilipin家族[12]。Plin5是该家族的重要成员之一,通过定位于脂滴表面来调节细胞质脂肪酶的进入,并作为一个线粒体与脂滴之间的“桥梁”,在调节线粒体功能、维持脂质代谢稳态方面起重要作用[13-14]。Plin5的缺乏与血脂异常密切相关。Plin5缺乏或过表达的转基因小鼠及相关细胞系进行的实验表明,Plin5与TG水解酶相互作用,抑制脂肪分解,影响TG水平[15]。TG的致AS机制虽存在争议,但多数研究发现冠心病患者血清TG浓度高于对照组,且冠心病的风险与血清TG水平呈正相关[16]。在本研究中,血清Plin5与TG、TC和LDL-C正相关,但先前研究发现Plin5与HDL-C呈正相关[17],可能与研究对象的特征及降脂药物的使用情况存在差异有关。Plin5与血脂的相互关系复杂,尚无统一定论,有待进一步研究。

然而,近年来研究发现血清低Plin5表达水平可能是心血管疾病的风险因子,且血清Plin5水平与冠心病的相关危险因素和冠状动脉病变的严重程度负相关,可能成为预测冠心病发生的新的标志物[18-19]。血管受损后,Plin5与增殖因子激活受体γ共激活因子1α相互作用,调节血管平滑肌细胞的增殖、迁移及内膜的增生,有效防治血管再狭窄[20]。上述研究结果可能部分解释了本研究中SCAD患者血清Plin5水平下降的原因。此外,本研究也发现病例组,尤其是SCAD+HF组患者血清白蛋白、超氧化物歧化酶也存在不同程度的下降,然而白细胞计数、中性粒细胞比例升高。Plin5与白蛋白、超氧化物歧化酶呈正相关,与白细胞计数、中性粒细胞比例呈负相关。虽然低白蛋白血症对AS的相对作用存在争议,但最近的证据表明,缺血性心脏病及HF的发生与血清白蛋白水平呈负相关[21]。Plin5可抑制Caspase-3的激活,通过核因子κB通路减轻炎症反应和细胞凋亡,抑制活性氧生成及氧化应激,进而发挥抗AS的作用[5]。炎症反应在心血管疾病患者的发病机制和心室重构过程中起重要作用。中性粒细胞衍生的酶和细胞因子可导致心肌损伤、左心室重构以及加速的进展[22]。

本研究中SCAD+HF组及其亚组分析均发现血清Plin5水平与心功能存在相关性,首次探讨了血清Plin5水平与HF的相关性。结果发现,血清Plin5水平是发生HF的负向影响因素。考虑到这一结果受多种因素的干扰,且HF存在不同亚型,我们使用多元logistic回归分析,排除年龄、药物及血清白蛋白、肌酐、LDL-C、超氧化物歧化酶、中性粒细胞比例等混杂因素的影响后,发现心肌梗死史和NT-proBNP是SCAD患者发生HF的正向影响因素,这与先前研究结果一致[23-24]。然而,本研究首次发现血清Plin5是SCAD患者发生HFmrEF和HFrEF的负向影响因素。先前有研究表明,Plin5与心脏结构和心功能密切相关。Plin5的心脏特异性过表达可在不影响心功能的情况下刺激心脏内大量TG沉积,保护心肌免受过量脂肪酸所致过氧化损伤,减少氧化应激,抑制心脏重构[25]。在Plin5-/-小鼠心肌细胞线粒体膜中磷脂的组成发生了改变,线粒体膜去极化明显受损[26];另有研究发现,Plin5-s155a和Plin5转基因小鼠的低心脏脂解与线粒体裂变减少有关[27]。这些发现表明,Plin5可以通过线粒体相关机制保护心脏功能。此外,Plin5影响心肌的代谢。在正常情况下,Plin5-/-小鼠心脏中的能量平衡通过增加葡萄糖摄取和利用以维持心脏功能,但缺血性心脏病中的Plin5缺乏可导致代谢失调[7]。Plin5缺乏还可增强脂肪酸氧化,激活过氧化物酶体增殖物激活受体,加快脂肪分解,导致活性氧的过量产生,引起心脏功能减退[28]。最近Cinato等[29]分析了来自人类左心室的RNA测序数据,发现心脏Plin5表达与心脏收缩力呈正相关,并采用MHC-Plin5小鼠进一步研究相关机制。结果发现,肌浆/内质网Ca2+ATP酶2为Plin5相互作用蛋白。与野生型小鼠相比,MHC-Plin5小鼠心肌细胞Ca2+ATP酶2功能增强,收缩期细胞内Ca2+释放和舒张期Ca2+去除均增加。这些结果表明,Plin5通过作用于Ca2+信号通路增强心肌收缩力。我们推测Plin5可能通过上述机制影响了心脏结构及左心室收缩功能。

综上,SCAD患者血清Plin5水平显著降低,可能是发生HFmrEF和HFrEF的负向影响因素,为SCAD的治疗提供潜在的新靶点,且与NT-proBNP联合能提高SCAD患者HF的诊断效能。但本研究为单中心研究,样本量有限,还需要更多高质量研究证实。

利益冲突：无