血清Sestrin2及sSema4D水平對冠狀動脈慢血流現象的預測作用

可欽,魏瑋,楊蕙,杜晶,朱宏穎

冠狀動脈慢血流現象(coronary slow blood flow phenomenon,CSFP)是一種重要的血管造影現象,其特征是在沒有明顯冠狀動脈狹窄的情況下,注射造影劑通過冠狀動脈時血流減慢[1]。CSFP與心肌缺血、危及生命的心律失常、心源性猝死和復發性急性冠狀動脈綜合征有關,近20%的CSFP患者需要入院治療[2]。動脈粥樣硬化介導的微循環功能障礙可能與CSFP發病有關[3],應激誘導蛋白2(Sestrin2)是一種應激誘導蛋白,通過AMPK/mTOR信號通路,維持氧化還原平衡,與動脈粥樣硬化以及心血管病變有關[4]。可溶性信號素4d(sSema4D)可促進血小板—血小板相互作用以及血小板和單核細胞黏附內皮細胞,導致血栓形成和動脈粥樣硬化[5]。本研究擬檢測CSFP患者血清Sestrin2、sSema4D水平,分析其與CSFP的關系以及預測CSFP的價值,旨在為臨床診斷和治療CSFP提供參考,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年2月—2022年11月赤峰學院附屬醫院心內科行冠狀動脈造影檢查未見明顯病變但存在CSFP的患者40例為CSFP組,另選擇同期醫院收治的無冠狀動脈狹窄和無CSFP(TIMI血流分級3級且3支冠狀動脈管徑正常或狹窄<40%)的患者40例為非CSFP組。 CSFP組男性、吸煙史、心房顫動、血管疾病占比高于非CSFP組(P<0.05),其他臨床資料比較差異均無統計學意義(P>0.05),見表1。本研究已經獲得醫院倫理委員會批準(2020010306),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 非CSFP組與CSFP組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between non CSFP group and CSFP group

1.2 CSFP病例選擇標準 (1)納入標準:①存在胸悶或胸痛癥狀,疑似冠狀動脈粥樣硬化性心臟病,行冠狀動脈造影檢查;②冠狀動脈造影結果提示未發現冠狀動脈狹窄,即3支冠狀動脈管徑正常或狹窄<40%;③TIMI血流分級2級及以下,校正后的TIMI幀數>正常冠狀動脈血流速度的2個標準差(以30幀/s采集的圖像)[6]。(2)排除標準:①急性心肌梗死、變異性心絞痛、急性冠狀動脈綜合征;②經皮冠狀動脈介入術后出現的CSFP或無復流;③哮喘、病態竇性綜合征;④Ⅱ或Ⅲ型房室傳導阻滯、長QT綜合征;⑤肺栓塞、主動脈夾層。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 血清Sestrin2及sSema4D水平檢測:患者均于入院次日晨采集空腹12 h靜脈血注入真空試管,室溫下靜置,待血液充分凝固后,取上層液離心(美國賽默飛公司生產的Micro 21臺式離心機,2 500 r/min,半徑10 cm,時間5 min),-80℃保存。取血清樣本,采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清 Sestrin2及sSema4D水平,Sestrin2試劑盒購自上海臻科生物科技有限公司(貨號ZK-2861),sSema4D試劑盒購自上海初態生物科技有限公司(貨號CT671120),儀器為Multiskan SkyHigh-全波長酶標儀(美國賽默飛公司)。

1.3.2 CSFP特征/表現:Seldingers法穿刺股動脈,導管送入冠狀動脈后注射造影劑,采用IGS330數字減影血管造影機(美國GE公司)、以30幀/s采集圖像。采用校正的TIMI幀數法,第一幀定義為對比劑進入冠狀動脈起始部,冠狀動脈開始顯影,最后一幀定義為對比劑到達各支冠狀動脈的遠端標記處。CSFP定義為≥1支血管TIMI幀數達到正常冠狀動脈血流速度的2個標準差。左前降支較長,需除以1.7進行校正。

1.4 TIMI血流分級[7]0級,血管閉塞的遠端沒有任何血流;1級,血管、血液可以通過閉塞的部位,但是不能到達遠端;2級,血液可通過閉塞部位到達遠端,但血流速度都較慢;3級,血流能在三個心動周期內到達血管的遠端。

2 結 果

2.1 非CSFP組和CSFP組血清Sestrin2、sSema4D水平比較 CSFP組血清Sestrin2、sSema4D水平均高于非CSFP組(P<0.01),見表2。

表2 非CSFP組和CSFP組血清Sestrin2、sSema4D水平比較Tab.2 Comparison of serum Sestrin2 and sSema4D levels between non CSFP and CSFP groups

2.2 非CSFP組和CSFP組CSFP特征/表現比較 CSFP組平均TIMI幀數高于非CSFP組(P<0.01),TIMI血流分級≤2級比例高于非CSFP組(P<0.01),見表3。

表3 非CSFP組和CSFP組平均TIMI幀數、TIMI血流分級比較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水平與平均TIMI幀數的相關性 血清Sestrin2、sSema4D水平與平均TIMI幀數呈正相關(r/P=0.442/<0.001、0.316/<0.001)。

2.4 影響CSFP的多因素Logistic回歸分析 以CSFP為因變量(賦值:0=否,1=是),性別(賦值:0=女,1=男)、吸煙史(賦值:0=否,1=是)、心房顫動(賦值:0=否,1=是)、血管疾病(賦值:0=否,1=是)、高Sestrin2、高sSema4D為自變量,建立Logistic回歸方程。向后逐步法排除無關變量,最終男性、血管疾病、高Sestrin2、高sSema4D是CSFP的危險因素(P<0.05),見表4。

表4 影響CSFP的多因素Logistic回歸分析Tab.4 Multivariate logistic regression analysis affecting CSFP

2.5 血清Sestrin2、sSema4D單獨及聯合預測CSFP的價值 繪制血清Sestrin2、sSema4D單獨及聯合預測CSFP價值的ROC曲線,并計算曲線下面積(AUC),結果顯示:血清Sestrin2、sSema4D單獨及二者聯合預測CSFP的AUC分別為0.707、0.753、0.873,二者聯合優于各自單獨預測價值(Z/P=3.047/<0.001、2.402/0.012),見表5、圖1。

圖1 血清Sestrin2、sSema4D預測CSFP的ROC曲線圖Fig.1 ROC curves of serum Sestrin2 and sSema4D predicting CSFP

表5 血清Sestrin2、sSema4D單獨及二者聯合預測CSFP的價值分析Tab.5 Value analysis of serum Sestrin2 and sSema4D alone and in combination for predicting CSFP

3 討 論

CSFP是冠狀動脈疾病進展和不穩定的標志,提示隱匿的冠狀動脈病變,主要由微血管內皮依賴性功能障礙引起,微血管內皮依賴性功能障礙典型特征是靜息時微循環血管不均勻收縮和異常不均勻灌注,這種異常的發生由內皮細胞產生血管擴張劑和抗血栓因子功能受損導致[3]。而CSFP靜息血管收縮張力異常與隱匿性心外膜動脈粥樣硬化有關，冠狀動脈粥樣硬化損害內皮依賴性心外膜動脈擴張功能,導致動脈血管異常不均勻收縮,繼而引起血管阻力增加和充血流量下降[3,8]。

Sestrin2是一種抗氧化蛋白,主要由巨噬細胞、內皮細胞和心肌細胞表達和分泌,由缺氧、DNA損傷和氧化應激等各種應激誘導,通過激活Kelch樣ECH相關蛋白1(Keap1)/轉錄因子NF-E2相關因子2(Nrf2)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素靶蛋白1(mTORC1)信號通路抑制活性氧的產生和積累,增強抗氧化防御功能,保護細胞免受氧化損傷,Sestrin2還通過抑制toll樣受體4信號通路,減少腫瘤壞死因子-α、白介素-6和1β的釋放發揮抗炎作用,在動脈粥樣硬化進展過程中起保護作用[9]。本研究發現,CSFP患者血清Sestrin2水平增高,且與TIMI幀數增加相關,表明Sestrin2可反映CSFP患者冠狀動脈血流減慢程度。Kishimoto等[10]研究顯示Sestrin2在冠心病患者中表達增高,Sestrin2水平與冠狀動脈狹窄節段數和狹窄程度呈正相關。Sestrin2參與CSFP的發病機制尚不清楚,研究顯示CSFP與冠狀動脈微血管功能障礙、彌漫性動脈粥樣硬化有關,在炎性反應條件下,中性粒細胞和單核細胞激活,啟動核因子-κB信號通路,活性氧大量產生,促進炎性基因的表達上調和促炎細胞因子的釋放,產生炎性級聯反應,引起血管內皮損傷,繼而抑制血管舒張因子一氧化氮合成,最終導致冠狀動脈微血管持續收縮異常和CSFP[11]。Sestrin2作為抗氧化和抗炎因子,在CSFP患者升高可能反映對CSFP進展的保護反應,因此Sestrin2水平升高可能作為CSFP的標志物。

Sema4D是一種同型二聚體蛋白,屬于軸突定向蛋白信號量家族,在B淋巴細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞、血小板、單核細胞和內皮細胞中表達,并于炎性反應刺激下被激活進入外周血循環形成sSema4D,參與T細胞啟動、抗體產生、細胞間黏附等[12-13]。動脈粥樣硬化中,sSema4D介導血小板—血小板相互作用以及血小板和單核細胞對內皮細胞的黏附,促使血栓形成,sSema4D還誘導細胞活化和細胞因子的產生,導致巨噬細胞浸潤,吞噬氧化低密度脂蛋白膽固醇,引起脂質沉積和動脈粥樣硬化斑塊形成[14-15]。現有報道顯示急性心肌梗死患者外周血sSema4D表達較高,sSema4D可促進CD8+T細胞毒性增加以及細胞因子的產生,引起血小板黏附,加速冠狀動脈病變的進展[16]。本研究發現CSFP患者血清sSema4D水平增高,且與TIMI幀數呈正相關,表明sSema4D水平增高可能參與CSFP發生以及促進CSFP病變。Gong等[17]報道顯示sSema4D水平在冠心病患者中升高,且與冠狀動脈狹窄程度相關。分析原因為sSema4D可通過促使巨噬細胞浸潤在冠狀動脈血管內皮細胞浸潤和內膜新生血管形成減少,導致冠狀動脈損傷和微血管功能障礙[18],sSema4D在血小板表達可激活血小板反應,介導血小板和內皮細胞黏附,促使動脈粥樣硬化進程[19],繼而影響冠狀動脈收縮和舒張功能,導致血流通過目標血管時速度減慢。

ROC分析顯示血清Sestrin2、sSema4D在CSFP診斷中均具有一定價值,聯合血清Sestrin2和sSema4D后診斷CSFP的效能顯著增加,表明聯合血清Sestrin2、sSema4D有助于提高對CSFP的診斷效能。回歸分析顯示男性、血管疾病與CSFP也有關,這與男性吸煙導致內皮功能障礙,介導冠狀動脈血管舒張功能障礙有關[20],而血管疾病患者自身存在血管內皮依賴性舒張功能障礙,因此更容易發生CSFP。

綜上,CSFP患者血清Sestrin2、sSema4D水平均增高,且與TIMI分級增加有關,高水平Sestrin2、sSema4D是CSFP的主要危險因素,檢測血清Sestrin2、sSema4D水平有助于提高對CSFP的診斷效能。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

可欽:提出研究思路,設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;魏瑋:實施研究過程,資料搜集整理;楊蕙:論文修改;杜晶:論文審核;朱宏穎:分析試驗數據,進行統計學處理