5-脂氧合酶、同型半胱氨酸與頸動脈粥樣硬化穩定性的關系研究*

邢冬梅，楊興隆,李佩云，戚 玲，李 詞，賈 帆

(1.云南省第三人民醫院神經內科，昆明 650011；2.昆明醫科大學第一附屬醫院老年神經內科，昆明 650032；3.四川大學華西醫院神經內科，成都 610041)

5-脂氧合酶、同型半胱氨酸與頸動脈粥樣硬化穩定性的關系研究*

邢冬梅1，楊興隆2,3△,李佩云1，戚 玲1，李 詞1，賈 帆1

(1.云南省第三人民醫院神經內科，昆明 650011；2.昆明醫科大學第一附屬醫院老年神經內科，昆明 650032；3.四川大學華西醫院神經內科，成都 610041)

目的研究血清5-脂氧合酶(5-LO)、同型半胱氨酸(Hcy)與頸動脈粥樣硬化(CAS)斑塊穩定性的關系。方法收集云南省第三人民醫院經頸動脈超聲診斷為CAS的患者共176名，并根據頸動脈超聲結果分為穩定斑塊組及易損斑塊組；另收集同期該院體檢中心體檢并經由頸動脈超聲排除CAS的健康志愿者108名為對照組；檢測各組 5-LO、Hcy的血清水平，并進行比較探討兩者與CAS斑塊穩定性的關系；通過Logistic回歸分析探討CAS的危險因素并通過繪制ROC曲線探討5-LO、Hcy預測頸動脈粥樣硬化斑塊穩定性的意義。結果5-LO、Hcy在易損斑塊組均較穩定斑塊組及對照組高，差異有統計學意義(P<0.05)；穩定斑塊組Hcy水平較對照組高(P<0.05)，而5-LO水平與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)；Logistic回歸分析發現5-LO、Hcy、糖尿病是CAS的危險因素(P<0.05)。ROC曲線提示以232.89 pg/mL 水平為臨界值，血清5-LO 水平預測斑塊穩定性的敏感性為84.4%，特異度為81.8%；以12.53 μmol/L為臨界值，血清Hcy水平預測斑塊穩定性的敏感性為70.1%，特異度為66.7%。結論血清5-LO及Hcy是預測CAS斑塊穩定性的危險因素；調節二者水平可能成為臨床穩定CAS的潛在靶點。

5脂氧合酶；同型半胱氨酸；動脈粥樣硬化;頸動脈疾病

頸動脈粥樣硬化(carotid artery atherosclerosis，CAS)是以頸動脈增厚及局部粥樣斑塊形成為主要病理特征的一種病理狀態。CAS已經被認為是急性腦梗死的重要危險因素，CAS形成的初期有著比較長時間的無癥狀狀態；隨著CAS發展，CAS斑塊破潰栓塞遠端細小血管，或者局部血栓形成導致動脈狹窄、閉塞從而導致腦梗死的發生[1]。關于CAS發生發展的機制目前仍在探索之中，但公認的是由于各種危險因素的作用導致內皮損傷、低密度脂蛋白的沉積及一系列的炎性反應在CAS的發生發展中起到的重要的作用[2]。

5-脂氧合酶(5-lipoxygenase,5-LO)是調節白三烯(leukotriene)的關鍵酶，催化花生四烯酸轉變為白三烯。后者與動脈粥樣硬化有著密切的關系。研究也發現在CAS的斑塊中，5-LO與巨噬細胞源性的泡沫細胞共表達。另外發現，5-LO基因多態性也與CAS相關。而同型半胱氨酸(Homocysteine，Hcy)是體內胱氨酸和甲硫氨酸相互作用的而產生的一種含巰基的氨基酸。Hcy與氧化應激、線粒體功能障礙都有著密切的關系[3]。研究發現Hcy是CAS的危險因素，可能參與了CAS的發生、發展。因此，本研究旨在探討5-LO，Hcy與CAS斑塊穩定性的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2014年1月至2015年12月在云南省第三人民醫院神經內科門診及住院診斷為CAS的患者176例(試驗組)，其中男98例，女78例；根據頸動脈超聲的結果分為穩定斑塊組與易損斑塊組；排除標準：(1)近半年內患急性腦梗死，短暫性腦缺血發作；(2)近半年內患腦出血接受或者未接受手術治療；(3)半年內診斷為急性冠狀動脈綜合征；(4)半年內患外周動脈、肺動脈栓塞；(5)半年內診斷為中樞神經系統感染；(6)近3個月內正在接受他汀類等抗動脈粥樣硬化治療；(7)近3個月內接受維生素B6、B12及葉酸的治療；(8)近3個月接受阿司匹林或其他非甾體抗炎藥治療；(9)合并嚴重的心、肝、肺、腎疾病；(10)未簽署知情同意書。另外收集在云南省第三人民醫院體檢中心檢查的健康志愿者108例作對照組，經由頸動脈超聲檢查排除CAS。

1.2方法

1.2.1頸動脈超聲檢查 試驗組及對照組均接受頸動脈超聲檢查，由云南省第三人民醫院院超聲科兩位經驗豐富的醫師進行操作及確認。CAS的判定采用統一的標準：頸動脈內膜中膜厚度(IMT)是指從管腔內膜交界面到中膜與外膜交界面的垂直距離；IMT<1.0 mm視為正常，1.0～1.2 mm則視為內中膜增厚；若局部突入管腔部分超過周圍IMT 50%，或局部IMT≥1.2 mm則視為CAS斑塊。CAS斑塊的穩定性則依照Mathiesen等[4]建議的標準：穩定斑塊為強回聲(圖1A)；易損斑塊為低回聲的軟斑(圖1B)及有混雜回聲的混合斑塊(圖1C)；正常頸動脈無異常回聲(圖1D)。所采用的超聲儀器為TOSHIBA Aplio500彩色多普勒超聲檢測儀，探頭頻率8～12 MHz。

A：穩定斑塊(白色箭頭標記)，斑塊為強回聲；B：軟斑(白色箭頭標記)，斑塊為低回聲；C：混合斑塊(白色箭頭標記)，斑塊為混雜回聲；D：正常頸動脈

圖1頸動脈超聲檢查圖

1.2.25-LO及Hcy測定 采集試驗組患者及對照組志愿者清晨空腹靜脈血2.5～3.0 mL，離心10 min(3 000 r/min)統一保留上層血清于-70 ℃冰箱。待研究入組完成，于云南省第三人民醫院檢驗中心統一由同一名實驗員采用ELISA測定5-LO及采用循環酶法測定Hcy水平。所用試劑盒購于武漢博士德生物工程有限公司提供提供。

2 結 果

3組在性別構成、年齡差異無統計學意義(P>0.05)。無論是易損斑塊組還是穩定斑塊組在高血壓、高血脂患者比例方面均明顯高于對照組(P<0.05)。吸煙比例在易損斑塊組患者中比例最高(P<0.05)，而穩定斑塊組與對照組吸煙比例差異無統計學意義(P>0.05)。而在易損斑塊組高血脂、糖尿病患者明顯多于穩定斑塊組(P<0.05)，兩組之間高血壓患者比例差異無統計學意義(P>0.05)。易損斑塊組5-LO水平高于穩定斑塊組、對照組(P<0.05)，而穩定斑塊組與對照組差異無統計學意義(P>0.05)。易損斑塊組Hcy水平高于穩定斑塊組、對照組(P<0.05)，穩定斑塊組Hcy水平高于對照組(P<0.05)，見表1。

Logistic回歸分析發現血清5-LO、Hcy、糖尿病為CSA患者斑塊易損性的危險因素(表2)。本研究中5-LO、Hcy的AUC分別為0.894、0.706，表明5-LO及Hcy對預測斑塊的穩定性具有一定價值(圖2)。根據Youden指數確定5-LO和Hcy的最佳臨界值。當5-LO以232.89 pg/mL為臨界值時,其預測斑塊穩定性的敏感性84.4%,特異度81.8%；當Hcy以12.53 μmol/L為臨界值時,其預測斑塊穩定性的敏感性70.1%,特異性66.7%。

表1 各組之間一般臨床資料比較

a:P<0.05,與對照組比較;b:P<0.05,與穩定斑塊組比較

表2 影響CAS患者斑塊穩定性危險因素的Logistic回歸分析

續表2 影響CAS患者斑塊穩定性危險因素的Logistic回歸分析

圖2 5-LO和Hcy的ROC曲線

3 討 論

CAS斑塊的穩定性與腦梗死有著密切的聯系。易損斑塊具有較大的脂質核心及薄壁纖維帽，因此容易破裂，栓塞遠端小血管及導致局部血栓的形成[5-6]。易損斑塊除了與腦梗死有著密切的聯系，研究也發現易損斑塊是急性腦梗死患者發病3個月后認知功能障礙的獨立危險因素[7]。而在CAS形成后并過渡到易損斑塊存在較長一段時間的穩定期，即穩定斑塊時期。因此，盡早地發現頸動脈斑塊由穩定向易損的過渡，并研究介導這一過程的相關機制并進行適當的干預有著重要的意義。

本研究發現，不論在易損斑塊組還是在穩定斑塊組，高血壓、高脂血、糖尿病、吸煙等危險因素的發生率均要高于對照組，且差異有統計學意義(P<0.05)。這也和既往的研究提示高血壓[8]、高脂血[9]、糖尿病[10]、吸煙[11]等危險因素與CSA相關相吻合。

本研究發現血清5-LO水平在易損斑塊組的水平較穩定斑塊組及對照組升高(P<0.05)，然而在穩定斑塊組和對照組差異卻無統計學意義(P>0.05)。這可能和易損斑塊纖維帽破裂，斑塊的成分可以直接釋放入血有關。Spanbrock等[12]采用RT-PCR和免疫組織化學在人粥樣硬化的主動脈、頸動脈和冠狀動脈中檢測到5-LO及其途徑成分。5-LO+巨噬細胞主要分布在纖維帽的“肩”部和動脈瘤周圍的肉芽腫[13]。人頸動脈斑塊和動物CAS模型均提示5-LO參與CAS的形成：在人CAS斑塊內，炎癥激活的巨噬細胞、肥大細胞、樹突狀細胞均大量表達5-LO；在單核細胞轉化為組織細胞的過程中，5-LO表達上調；然而在非炎癥時期，5-LO水平則無明顯變化。在肥胖小鼠的脂肪細胞中，5-LO在5-LO激活蛋白輔助作用下，激活脂肪細胞核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)，促進單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protien-1，MCP-1)、白細胞介素-6(interleukin，IL-6)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎癥因子的釋放增加。此外，在單核細胞中，5-LO能夠通過細胞表面LTB1R和LTB2R作用，快速誘導促分裂原活化蛋白酶(MAPKs)，ERK1/2和Jun氨基末端激酶(Jun N-terminal kinase,JNK)1/2、磷脂酰肌醇-3-激酶/丙氨酸氨基轉移酶(phosphatidylinositol-3-kinase/alanine aminotransfe-rase,P13K/Akt)磷酸化。并在MAPK-活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)依賴機制下增加NF-κB DNA結合活性，參與炎癥過程。而單核細胞聚集、黏附于血管內皮細胞，最終激活、衍化成泡沫細胞是CAS形成的早期事件和始動環節。進一步的研究還發現5-LO不僅影響斑塊的發展[14]，而且還影響斑塊的穩定,這可能和5-LO能夠上調基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)有關[15-16]。活化的MMP-9可降解細胞外基質，有利于動脈粥樣硬化的發生、發展并降低動脈粥樣硬化斑塊穩定性[17]。這也與本研究相吻合，Logistic回歸分析發現5-LO是影響CAS斑塊穩定的獨立危險因素。

研究發現Hcy是缺血性腦卒中的獨立危險因素[18-20]。而近期的研究也發現，Hcy與CAS的嚴重程度相關[21-22]。關于Hcy如何促進動脈粥樣硬化的形成，學者們提出了一系列的機制[23-24]。而在眾多的機制中，Hcy損傷血管內皮細胞、刺激血管平滑肌的遷移、促進血栓形成因子的激活、脂質的過氧化、單核細胞的激活在Hcy促進CAS的形成過程中起到了關鍵的作用。而這一系列機制的激活一方面與Hcy促進活性氧的產生有關；而另一方則是Hcy通過抑制轉甲基化、抑制硝基化，以及蛋白的半胱氨酸化而誘導的。然而這些機制都需要進一步的證實。本研究發現易損板塊組的Hcy水平高于穩定斑塊及對照組，而穩定斑塊組的Hcy水平高于對照組。Logistic回歸分析發現Hcy是CAS穩定的預測因素之一。

除了5-LO及Hcy外，本研究發現，糖尿病也與CAS的穩定性相關。糖尿病被認為是CAS的重要危險因素之一，其的機制可能和高血糖能導致內皮損傷及血液的高凝有關。另外，糖尿病患者伴隨的胰島素抵抗也可能是促進CAS發生的機制之一[25-26]。研究發現糖尿病不僅和CAS相關，同時也可作為易損斑塊的一個預測因素[27]。這也與本研究相吻合。

此外，筆者通過建立ROC曲線，發現5-LO、Hcy的AUC分別為0.894、0.706，表明5-LO及Hcy對預測斑塊的穩定性具有一定價值。根據Youden指數確定5-LO的最佳臨界值,當5-LO取值為232.89 pg/mL時,敏感性84.4%,特異度81.8%；當Hcy取值為12.53 μmol/L時,敏感性70.1%,特異度66.7%。

綜上所述，本研究發現5-LO、Hcy與CAS斑塊的穩定性相關，5-LO 、Hcy對于預測斑塊的穩定性有一定的價值。調節二者可能成為穩定斑塊治療的潛在靶點。

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Associationstudybetweenserumlevelof5-LOandHcyandcarotidatheroscleroticplaquestability*

XingDongmei1,YangXinglong2,3△,LiPeiyun1,QiLing1,LiCi1,JiaFan1

(1.DepartmentofNeurology,theThirdPeople′sHospitalofYunanProvince,Kunming,Yunnan650011,China;2.DepartmentofGeriatricneurology,theFirstAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniversity,Kunming,Yunnan650032,China;3.DepartmentofNeurology,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610041,China)

ObjectiveTo explore the correlation between 5-LO,Hcy and the stability of carotid artery arteriosclerosis (CAS).MethodsA total of 176 patients diagnosis as CAS were assigned as study group then subdivided into stable plaques SP(group) and instable plaques IP(group).108 healthy volunteers were assigned as control group.The serum levels of 5-LO and Hcy were measured and the relationship between the two groups were analyzed.The risk factors of CAS were investigated by Logistic regression analysis and 5-LO and Hcy were used to predict the stability of carotid atherosclerotic plaque by drawing ROC curve.ResultsThe levels of 5-LO and Hcy in the IP group were higher than those in the SP group and the control group(P<0.05).The level of Hcy in SP group was higher than that in the control group (P<0.05),while there is no statistical significance between SP and control group in the level of serum 5-LO(P>0.05).Logistic regression analysis showed that 5-LO,Hcy and diabetes were the risk factors of CAS (P<0.05).The ROC curve indicate that the optimal cut-off concentration of 5-LO was 232.89 pg/mL for discriminating the IP from SP,the sensibility and specificity were 84.4% and 81.8% respectively.And the optimal cut-off concentration of Hcy was 12.53 μmol/L and the sensibility and specificity were 70.1% and 66.7% respectively.ConclusionSerum 5-LO and Hcy are risk factors for predicting the stability of CAS plaques;regulating both levels may be a potential target for clinically stable CAS.

5-LO;Hcy;arteriosclerosis;carotid artery diseases

云南省第三人民醫院/大理學院昆明直屬醫院院內課題(YJ201204)。

邢冬梅(1979-)，主治醫師，在讀碩士，主要從事腦血管病的研究。△

，E-mail:yxldoc11@163.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.34.009

R743.3

A

1671-8348(2017)34-4783-04

2017-08-12

2017-09-26)