PM2.5暴露與老年急性心肌梗死患者調節性T細胞的相關性

呂彩霞 姚麗霞 苑曉燁 邵偉華 王素星 李芳 張飛飛 張明明

(河北省人民醫院 1心血管二科，河北 石家莊 052260；2心血管內科；3臨床研究中心)

近年研究認為PM2.5作為空氣污染的主要成分，參與多種疾病的發生發展，包括心血管疾病、糖尿病、腫瘤及認知功能異常〔1〕。空氣中PM2.5增加10 μg/m3，動脈粥樣硬化性心血管疾病的死亡率增加11%〔2,3〕。PM2.5對動脈粥樣硬化性心血管疾病的影響機制復雜多樣，其中PM2.5對機體免疫系統的影響是當前研究熱點。免疫反應在動脈粥樣硬化疾病的發生發展中發揮重要作用，其中調節性T細胞(Treg)因在免疫反應中發揮抗炎作用而備受關注，研究證實其數量或功能下降可導致動脈粥樣硬化斑塊的不穩定甚至破裂〔4〕。PM2.5是否通過影響免疫系統中Treg水平進而促進動脈粥樣硬化疾病的進展尚不清楚。因此本研究針對老年急性心肌梗死患者，探討不同PM2.5污染程度與Treg的表達是否存在相關性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年10月至2019年9月河北省人民醫院住院的老年急性心肌梗死患者100例，年齡≥60歲，男78例，女22例，所有患者行冠狀動脈造影檢查，PM2.5濃度值來源于我國環境保護部發表的數據，根據PM2.5濃度值分為：優良組(0～75 μg/m3污染指數)、輕度組(76～115 μg/m3污染指數)、中度組(116～150 μg/m3污染指數)、重度組(>150 μg/m3污染指數)。各組年齡、病變血管數差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。入選標準根據中華醫學會分會急性心肌梗死的診斷標準；排除標準：①患有其他炎癥性疾病、感染、惡性腫瘤或免疫系統和造血系統異常；②服用除阿司匹林以外的其他抗炎藥物；③心臟射血分數<40%；④年齡>75歲。

1.2方法

1.2.1標本收集 所有研究對象于入院24 h內自肘靜脈抽取外周血10 ml，分離上層血漿保存于-80℃冰箱用于細胞因子檢測，采用貝克曼自動生化分析儀對肌酸激酶同工酶(CKMB)及血脂指標〔總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)〕進行檢測，全自動電化學發光分析儀測定血清中肌鈣蛋白(cTn)T的濃度水平，用人淋巴細胞分離液將下層細胞分離外周血單個核細胞(PBMCs)，用于Treg檢測。

1.2.2流式細胞術 上述PBMCs用RPMI1640培養基孵育于37℃培養箱中過夜以貼壁去除單核巨噬細胞。取細胞懸浮液進行流式免疫熒光抗體(購于美國eBioscience公司)標記，首先用FITC-CD4抗體與PE-CD25抗體于4℃避光孵育30 min，磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌，然后加入固定破膜液于4℃ 避光孵育60 min，PBS洗滌后，流式細胞儀(BD FACS 檢測儀)檢測CD4+T細胞、CD4+CD25+T細胞與CD4+CD25+FoxP3+Treg各細胞亞群比例。

1.2.3酶聯免疫吸附試驗(ELISA) 取上述血漿依據試劑盒說明及要求分別檢測細胞因子白細胞介素(IL)-10、轉化生長因子(TGF)-β1、干擾素(IFN)-γ水平。

1.3統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行t檢驗及方差分析。

2 結 果

2.1各組血脂及心功能指標水平比較 各組TC、TG、LDL、HDL水平差異無統計學意義(P>0.05)，重度組cTnT、CKMB水平顯著高于優良組(P<0.05)，重度組peak-CKMB水平顯著高于優良組和輕度組(P<0.05)。見表1。

表1 各組一般資料比較

2.2各組外周血CD4+T細胞，CD4+CD25+T細胞和CD4+CD25+FoxP3+Treg水平比較 各組CD4+T細胞和CD4+CD25+T細胞水平差異無統計學意義(P>0.05)。優良組、輕度組、中度組CD4+CD25+FoxP3+Treg占CD4+CD25+T細胞的比例差異無統計學意義(P>0.05)，但均顯著高于重度組(P<0.05)。見圖1，表2。

圖1 各組CD4+CD25+FoxP3+Treg表達水平

表2 各組CD4+T細胞、CD4+CD25+T細胞、CD4+CD25+FoxP3+Treg水平比較

2.3各組IFN-γ、IL-10和TGF-β1水平比較 中、重度組IFN-γ水平顯著高于優良組及輕度組(P<0.05)；重度組IL-10、TGF-β1水平顯著低于優良組(P<0.05)。見表3。

表3 各組IFN-γ、IL-10、TGF-β1水平比較

3 討 論

高濃度的 PM2.5 對人體外周血淋巴細胞的抑制和免疫系統的毒性作用非常明顯，特別是導致 T 淋巴細胞亞群水平降低，破壞 T 細胞亞群平衡〔5,6〕。研究表明急性心肌梗死患者Treg的表達及功能下降〔7〕，Treg是一類特殊的免疫調控細胞，在抑制炎癥反應，控制對自身或非己抗原的免疫耐受，維持T細胞系統免疫平衡，抑制多種免疫疾病及動脈粥樣硬化的發展等方面發揮重要作用。Treg的減少或者功能障礙可打破這一平衡，加劇動脈粥樣硬化炎癥反應，促進斑塊不穩定甚至破裂〔4,8,9〕，研究發現在老年急性心肌梗死患者Treg表達明顯減少〔10〕。

研究發現高濃度PM2.5可影響脂代謝紊亂〔11〕，升高LDL水平，降低HDL水平〔12,13〕，本研究結果不一致的原因可能與納入本研究中的患者普遍應用他汀類藥物有關。本研究結果表明PM2.5重度污染可加重急性心肌梗死的嚴重程度，研究發現PM2.5吸入可影響大鼠心肌梗死模型中CKMB、cTnT升高及梗死面積擴大〔14,15〕。

本研究結果表明重度PM2.5污染時期老年急性心肌梗死患者外周血Treg表達水平較空氣優良時期明顯較低，表明在空氣污染嚴重的情況下，作為免疫調節作用的Treg減少可能參與動脈粥樣硬化斑塊的進展，研究發現PM2.5降低ApoE-/-動脈粥樣硬化小鼠中Treg〔16〕。本研究結果表明在高PM2.5濃度下老年急性心肌梗死患者Treg的抗炎功能也相應降低，相反致炎因子IFN-γ卻明顯升高。