先天性心臟病并肺動脈高壓患者血清溶酶原激活劑抑制物-1水平變化及其意義

肖 謀，唐 亮，沈向前

(1.長沙市第四醫院心血管內科，湖南長沙410006;2.中南大學湘雅二醫院心導管室，湖南長沙410011)

肺動脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是一種以持續性肺血管阻力增高和右心室增生肥厚、右心衰竭甚至導致死亡為特征的綜合征[1]。PH的發病機制尚不十分清楚，目前認為其機制包括：肺血管收縮，肺血管重構，細胞凋亡、炎性反應、原位血栓形成、遺傳機制等[2]。Hambert等研究認為，先天性心臟病(congenital heart disease，CHD)所致左向右分流，使肺動脈出現高血流，壓力逐漸升高，肺血管內壁所受剪切力增加，引起肺血管內皮細胞受損，激活;釋放一系列細胞炎性因子，產生生物學效應，從多個途徑引起PH[3]。近期的病理學發展明確了肺血管重構是PH的重要病理基礎，包括血管收縮、血管重構和血栓形成三個階段[4]，而血栓形成的原因有內皮細胞受損、血小板和白細胞激活、黏附;繼發性的紅細胞增多，缺氧導致凝血系統激活、血栓形成、纖溶系統抑制[5]。

目前，國內外尚無CHD并發PH與溶酶原激活劑抑制物-1(plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1)的關系的臨床報道。Edouard等[6]研究發現，在結扎豬左肺動脈所致肺缺血再灌注動物模型中，出現肺動脈內皮細胞凋亡，肺動脈內皮細胞功能不全，引起肺水腫、持續性PH，在此過程中，PAI-1含量升高與病情相關。本研究通過檢測分析CHD患者血清PAI-1的表達水平及變化，探討PAI-1在CHD并發PH形成及肺血管重構、原位血栓形成中的作用及意義，為CHD合并肺血管重構及PH的診斷和治療提供新的思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇中南大學湘雅二醫院心血管內科2005年8月至2009年5月住院的左向右分流CHD患者85例，全部經體格檢查、超聲心動圖(機型IE33，Philips)和心導管檢查確診，男性29例，女性56例，年齡4個月至61歲，平均年齡(19.7±16)歲。心血管畸形包括：動脈導管未閉(Patent Ductus Arteriosus，PDA)15 例，房間隔缺損(Atrial Septal Defect，ASD)40 例，室間隔缺損(Ventricular Septal Defect，VSD)25例，VSD 并ASD 2例，VSD并PDA 1例，VSD并右室雙出口(double outlet right ventricle，DORV)1例、VSD并 ASD并完全性大動脈轉位(complete transposition of the great arteriesc—TGA)1例。同期行射頻消融術、無器質性心臟病、經右心導管檢測肺動脈壓正常的患者20例作為對照組。所有入選患者實驗前14天內均末服用過血管緊張素轉換酶抑制劑、血管緊張素受體阻滯劑、血管擴張藥、利尿劑、β受體阻滯劑和甾體激素類藥物，所有患者均無炎癥表現，且末稍血象均在正常范圍，肝腎功能無異常。

1.2 診斷標準 ①先天性心臟病(CHD)：(BRAUNWALD，HEART DISEASE ATEXTBOOK OF CARDIOVASCULAR：出生時就已存在的心臟循環結構或功能的異常。)②肺動脈高壓(PH)：根據2004年歐洲心臟病學會(European Society of Cardiology，ESC)PH診治指南[1]提出的診斷標準，正常肺動脈壓為15～30 mmHg/5～10 mmHg，平均壓為 10 ～20 mmHg，肺血管阻力(PVR)為＜2.0 Wood力單位。當肺動脈收縮壓≥30 mmHg或舒張壓≥15 mmHg或平均壓≥20 mmHg時為PH。PVR＞4.0 wood力單位亦提示存在PH。

1.3 研究方法 ①收集相關臨床資料，包括年齡、性別、血常規、肺腎功能、心臟彩超，右心導管通過下腔靜脈，右心房、右心室置入肺動脈，連接多導生理儀測得肺動脈主干壓力及其它手術記錄資料。②所有CHD患者行右心導管檢查測肺動脈壓，按肺動脈壓程度分為4組：非PH組(SPAP＜4.0 kPa)27例，輕度PH組(4.00 kPa≤SPAP＜5.33 kPa)22例，中度PH組(5.33 kPa≤SPAP＜9.33 kPa)17例，重度PH組(SPAP≥9.33 kPa)19例。③所有患者清晨空腹狀態下右心導管檢查時抽靜脈血5 ml，標本室溫凝固2小時，離心(1000 r/min)10 min，分離血清，均分兩管裝，－20℃低溫冰箱中保存待測。采用經典酶聯夾心技術(double antibody Sandwich methods，Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay，ELISA)檢測血清PAI-1水平。

1.4 統計學方法 采用SPSS 11.0統計學軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差表示，組間的比較用方差分析，實驗指標間的相關性作單因素直線相關。檢驗水準a=0.05。

2 結果

2.1 各組PAI-1水平比較 先心病各組患者血清PAI-1值較正常對照組均明顯升高(P均＜0.01)，且隨著肺動脈壓的升高，血清PAI-1值逐漸增高，各組間差異均達到顯著統計學意義(P均＜0.01)。

表1 各組PAI-1水平比較

2.2 肺動脈壓與血清PAI-1的相關分析 將肺動脈壓與血清PAI-1進相關性分析后發現，肺動脈收縮壓(r=0.4797，P ＜0.05)、舒張壓(r=0.3393，P ＜0.05)及平均壓(r=0.3982，P＜0.05)與血清PAI-1的相關性均具有統計學意義(圖1)。

圖1 不同肺動脈壓與血清PAI-1的相關性

3 討論

本研究發現CHD各組患者血漿PAI-1含量較對照組升高，并且隨著肺動脈壓力和全肺阻力增高，血漿PAI-1含量在各組間有明顯增加，具有統計學意義。對照組無左向右分流，無內皮細胞和血小板激活，PAI-1處于生理水平。CHD肺動脈壓正常組由于存在左向右分流導致肺血管高流量、高剪切力，內皮細胞和血小板激活，釋放PAI-1，故CHD肺動脈壓正常組PAI-1值較對照組高。CHD患者PH形成早期是舒血管/縮血管因子失衡導致肺動脈收縮的動力型肺血管阻力增高，主要是血管內皮細胞損傷激活所致;晚期為肺血管重構所致阻力型肺血管阻力增高，其機制有無肌型小動脈肌化、肌型小動脈進一步肌化、基質沉積、細胞外纖維增生、叢樣病變、原位血栓形成。在此過程中，血管內皮細胞、血小板進一步激活，炎性細胞、血管平滑肌細胞等也被激活，分泌更多 PAI-1，參與促進肺高壓的形成 。另外PDGF、EGF、bFGF、TGF-β、IGF-1、IL-1、IL-6 等與CHD肺高壓呈正相關細胞因子可上調PAI-1[7]，故先心病并患者肺高壓各組患者PAI-1值較先心病肺動脈壓正常組升高，且PAI-1與肺動脈壓呈正相關。

PAI-1參與CHD肺高壓形成機理可能如下：①PAI-1與血栓形成。PAI-1是t-PA的抑制劑，其通過1∶1比例與t-PA結合并使后者失活而促進血栓形成。PAI-1以潛在型和活化型兩種方式存在，活化型能與Pa結合起滅活作用，其功能主要是滅活t-pa和u-pa[8]。血栓性疾病的病理生理基礎是患者存在凝血系統或(和)纖溶系統的功能失調。t-PA和PAI-1是衡量纖溶活性的兩個重要指標。tPA是纖溶激活劑，其能選擇性地作用于Plg/Fb復合物并促使Fb溶解。PAI-1升高可促進血栓形成。② PAI-1促進肺動脈纖維基質沉積。PAI-1是尿激酶型纖溶酶原激活物(uPA)的不可逆抑制劑。uPA特異性結合于uPA受體(uPAR)，促進結合于細胞的纖溶酶原的激活及細胞周圍蛋白的水解，從而降解基質或激活潛在型的蛋白水解酶及生長因子，如基質金屬蛋白酶(MMP)和肝細胞生長因子(HGF)[9]。基礎狀態下人肺微循環內皮細胞有較高的uPA表達，肺動脈內皮細胞有較高的tPA表達，而兩者有類似的PAI-1低表達。PA/PAI-1平衡傾向促纖溶[10]。肺高壓形成過程中，在損傷和炎癥刺激中，微血管內皮細胞PAI-1表達上調，PA表達下調。促進局部纖維沉積形成。MMP失調與細胞外間質沉積有關。PAI-1有抑制MMP活性的作用，而MMP對細胞外基質和多種膠原降解起重要作用[11]。PAI-1通過抑制MMP活性促血管外基質沉積，參與肺動脈高壓PVSR過程。HGF是多潛能生長因子，能促進有絲分裂DNA合成，肺泡Ⅱ型上皮細胞增殖以及肺損傷后上皮細胞修復，并發揮抗纖維變性作用，對損傷肺組織重建起重要作用，PAI-1抑制HGF活性，起到抑制肺泡上皮修復和促進肺纖維化作用[12]，也可加重肺高壓。③PAI-1對血管新生的作用。動物實驗研究發現，給予生理濃度的外源性重組PAI-1可以恢復新血管的萌生，而治療濃度的PAI-1則抑制血管的新生[13]。因此，PAI-1在血管新生中存在的重要作用，它在生理濃度可以促進血管新生，而在發揮治療作用的高濃度范圍則抑制血管新生。本研究中CHD并PH患者PAI-1隨肺動脈高壓嚴重程度還逐漸升高，但皆未達到文獻中所述的治療濃度，故對PH的PVSR可能起促進作用，促進PH形成，這一結果與國外基礎研究結論一致。

綜上，PAI-1濃度與左向右分流先心病肺動脈壓呈正相關，可能參與肺高壓形成的病理生理過程。