急性冠脈綜合征患者血清ACE2、suPAR水平與氧化應激損傷及不良預后的關系

李 攀, 程國杰, 田苗苗, 孫越紅, 李彥卓

(大興區(qū)人民醫(yī)院1急診科, 2心內科, 3檢驗科, 北京 102600; 4首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院檢驗科, 北京 100070)

急性冠脈綜合征(Acute coronary syndrom,ACS)是一組由急性心肌缺血引起的臨床綜合征,病理基礎主要為冠脈不穩(wěn)定斑塊破裂或者糜爛致使不完全或完全閉塞性血栓形成[1]。隨著人們飲食、生活習慣發(fā)生改變,ACS發(fā)病率逐年上升,死亡率亦隨之增加。據報道,ACS患者1年后死亡率約為15%,5年累積死亡率可達20%[2]。PCI手術通過心導管技術將狹窄或閉塞的冠狀動脈疏通,改善ACS患者心肌血流灌注,已成為治療ACS的重要手段,但仍有部分患者術后仍存在支架內再狹窄或者再灌注損傷風險,導致其預后不良[3]。早期評估ACS病情及預后有重要的臨床意義。血管緊張素轉化酶2(Angiotensin converting enzyme 2,ACE2)為一種1型跨膜蛋白,主要分布于心臟和腎臟,胃腸道、肺、腦、肝等臟器中也相繼發(fā)現ACE2。有研究發(fā)現,ACE2在小鼠心肌梗死邊緣以及梗死后存活心肌中的水平明顯上調[4],合并心肌損傷的新冠肺炎患者外周血液中ACE2呈高表達[5]。可溶性尿激酶型纖溶酶原激活物受體(Soluble urokinase type plasminogen activator receptor,suPAR)是尿激酶型纖溶酶原激活物受體的可溶形式,與炎癥反應以及心力衰竭、冠心病、高血壓、心房顫動等心血管疾病發(fā)病、進展等關系密切[6]。氧化應激是ACS發(fā)生和發(fā)展中的重要環(huán)節(jié),ACS預后欠佳患者體內氧化應激更為嚴重[7]。目前對ACS發(fā)病機制認識有限,ACS診治和預后評估方面的標志物還較少,且ACE2、suPAR與ACS氧化應激、術后心血管不良事件等的關系尚未有定論。基于此,本研究選擇ACS患者為研究對象,探討ACS患者血清ACE2、suPAR水平與氧化應激損傷、不良預后的關系,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2019年9月-2022年9月大興區(qū)人民醫(yī)院收治的125例ACS患者作為ACS組,并選取與之性別、年齡相匹配的50例冠脈造影結果完全正常者作為對照組。ACS組:年齡22～79歲,平均年齡(65.52±5.17)歲;男性86例;吸煙史40例;飲酒史44例;高血壓史69例;2型糖尿病史33例;高脂血癥史74例;發(fā)病至就診時間(13.56±0.82)h;Gensini評分(40.24±8.56)分。對照組:年齡21～77歲,平均(64.94±5.23)歲;男性35例;吸煙史18例;飲酒史20例。兩組性別、年齡和飲酒史無顯著差異(P>0.05)。納入標準:ACS診斷標準符合《急性冠脈綜合征急診快速診治指南(2019)》[8];擬行經皮冠狀動脈介入術(Percutaneous coronary intervention,PCI);年齡20～80歲;病歷資料完整;簽署知情同意。排除標準:合并血液系統疾病、自身免疫性疾病、精神疾病以及心、肝、腎功能不全;近4周內存在急慢性嚴重感染;妊娠期或哺乳期女性;有嚴重心臟瓣膜病、先天性心臟病、重度心律失常等其他心臟疾病;依從性差;入組前已進行介入治療;隨訪失訪者。本研究經大興區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會審批通過(批號:2018XL025-1)。

1.2 研究方法

1.2.1 觀察指標及冠脈病變程度評估 觀察指標包括性別、煙酒史、發(fā)病至就診時間、高血壓史、2型糖尿病史、高脂血癥史、左室射血分數(Left ventricular ejection fraction,LVEF)、冠脈病變程度、ACS類型、心功能Killip分級、住院時間、中性粒細胞計數、淋巴細胞計數等。冠脈病變程度評估[9]采用Gensini評分:3～25分為輕度病變;26～47分為中度病變;48～69分為重度病變。

1.2.2 外周血指標測定 (1)血液樣本采集:受試者入院后3 h內采集其空腹肘靜脈血5 mL,以3 000 r/min、5 min離心,分離血清。(2)血清ACE2、suPAR水平測定:ELISA法測定血清ACE2、suPAR水平,試劑盒購于上海西唐生物科技有限公司、武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司。(3)氧化應激指標測定:硫代巴比妥酸法測定丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平,改良巴木式直接法檢測過氧化脂質(Lipid peroxide,LPO)水平,黃嘌呤氧化法測定超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)水平,試劑盒分別購自南京萬木春生物科技有限公司、上海瓦蘭生物科技有限公司、深圳海思安生物技術有限公司。

1.2.3 隨訪與預后評價 通過門診復查或者電話方式對ACS患者隨訪6個月,每月1次,將發(fā)生心衰、再發(fā)心肌梗死、再次血運重建、全因死亡等主要不良心血管事件(Major adverse cardiac events,MACE)者納入預后不良患者,反之納入預后良好患者。

2 結果

2.1 兩組血清ACE2、suPAR及氧化應激指標水平比較與對照組比較,ACS組血清ACE2、suPAR、MDA、LPO水平顯著升高(P<0.05),血清SOD水平顯著下降(P<0.05),見表1。

表1 兩組血清ACE2、suPAR及氧化應激指標水平比較

2.2 不同病變程度ACS患者血清ACE2、suPAR水平比較輕度病變、中度病變、重度病變患者的血清ACE2、suPAR水平及Gensini評分依次上升,組間差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2、圖1。

注:與輕度病變比較, *P<0.05; 與中度病變比較, #P<0.05。

表2 不同病變程度ACS患者血清ACE2、suPAR水平比較

2.3 ACS患者血清ACE2、suPAR水平與氧化應激及Gensini評分的相關性Pearson檢驗顯示,ACS患者血清ACE2、suPAR與MDA、LPO、Gensini評分呈正相關(P<0.05),與血清SOD呈負相關(P<0.05)。見表3、圖2。

圖2 ACS患者血清ACE2、suPAR水平與MDA、LPO、SOD及Gensini評分的相關性

表3 ACS患者血清ACE2、suPAR水平與氧化應激及Gensini評分的相關性

2.4 預后良好患者與預后不良患者臨床資料及各指標水平125例ACS患者中預后不良45例,發(fā)生率為36.00%。兩組性別、煙酒史、高血壓史、2型糖尿病史、高脂血癥史、ACS類型、心功能Killip分級≥3級占比、住院時間≥7 d占比、中性粒細胞計數、淋巴細胞計數差異無統計學意義(P>0.05);與預后良好患者比較,預后不良患者年齡、發(fā)病至就診時間、Gensini評分、ACE2、suPAR、MDA、LPO顯著升高(P<0.05),LVEF、SOD顯著降低(P<0.05)。見表4。

表4 預后良好患者與預后不良患者臨床資料及各指標水平

2.5Logistic回歸模型分析ACS患者預后不良的危險因素和保護因素以預后不良為因變量,將表4中有統計學意義的因素作為自變量,賦值情況見表5,建立Logistic回歸模型結果顯示,年齡、發(fā)病至就診時間、Gensini評分、ACE2、suPAR、MDA、LPO是ACS患者預后不良的危險因素(P<0.05),LVEF、SOD為其保護因素(P<0.05),見表6。

表5 ACS患者預后不良的變量賦值

表6 ACS患者預后不良的危險因素和保護因素

2.6ROC曲線分析血清ACE2、suPAR對ACS預后不良的預測價值繪制ROC曲線發(fā)現,血清ACE2預測ACS預后不良的曲線下面積(Area under curve,AUC)、靈敏度、特異度依次為0.712、85.61、54.03,血清suPAR預測ACS預后不良的AUC、靈敏度、特異度依次為0.748、81.60、64.02。兩項聯合預測ACS預后不良的AUC、靈敏度、特異度依次為0.894、88.00、84.01,顯著優(yōu)于單項檢測(P<0.05)。見表7和圖3。

圖3 血清ACE2、suPAR預測ACS預后不良的ROC曲線

表7 血清ACE2、suPAR對ACS預后不良的預測價值

3 討論

ACS發(fā)病和進展機制復雜,氧化應激與ACS關系密切[10]。ACS發(fā)生時,心肌組織處于缺血缺氧狀態(tài),氧自由基生成增多、清除減少,氧化與抗氧化系統失衡,造成心肌組織損傷,表現為外周血液中MDA、LPO水平上調,SOD水平下調[11-12]。本研究中,ACS患者血清MDA、LPO水平明顯升高、SOD水平明顯降低,這3項指標是反映機體氧化應激水平的常用指標,此結果提示ACS患者體內存在嚴重的氧化應激損傷。

ACE是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(Renin angiotensin aldosterone system,RAAS)的限速酶,可催化血管緊張素I(Angiotensin I,AngI)轉化為AngII。ACE2為ACE的同系羧肽酶,全長805個氨基酸,定位在極化細胞頂端膜上。ACE2與ACE的催化位點相同,但ACE2可將ACE介導合成的AngII代謝成Ang1-7,并且能與下游Mas受體結合,而發(fā)揮抗氧化應激、抑制炎癥、抗細胞增殖、抗心肌纖維化等作用,同時還可通過提高舒緩激肽活性,誘導內皮超極化因子(Endothelium-derived hyperpolarizing factor,EDHF)、前列腺素、一氧化氮釋放,而起到舒張血管效果。ACE2與ACE被認為是心血管保護因子之一[13]。有研究發(fā)現,心肌梗死后外周血內ACE2活性明顯增強,并與左心室功能、梗死面積、心室不良重構有關;血清ACE2在糖尿病心肌病中顯著升高,且其水平隨心功能惡化而上升,說明ACE2可參與糖尿病心肌病發(fā)病和病情進展過程[14-15]。本研究結果顯示,ACS患者血清中ACE2呈高表達并與Gensini評分呈正相關,提示ACE2可能參與了ACS發(fā)病與進展過程。ACS發(fā)生后,患者心臟內過表達ACE2,以對抗ACE-Ang II-AT1軸對心臟造成的不利影響,保護殘存心功能,此類心肌缺血后心臟內ACE2水平上升現象同時也可表現在外周血液層面,故血清ACE2升高可能是ACS患者機體的代償性保護作用[16]。本研究結果顯示,ACS患者血清ACE2表達水平與MDA、LPO呈正相關,而與血清SOD呈負相關。ACE2具有抗氧化應激損傷的作用,故推測ACS發(fā)病和進展過程中血清ACE2水平上調可能與患者體內氧化應激過度激活有關。此外,Masson等[17]通過建立心肌ACE2過表達模型,觀察到ACE2持續(xù)過表達對大鼠的心臟結構和功能有不良影響,如心肌細胞肥大、心肌間質纖維化等;Donoghue 等[18]發(fā)現心臟內持續(xù)高表達ACE2可引起大鼠惡性心律失常及高度房室傳導阻滯(Advanced atrioventricular block,AVB),并增加猝死發(fā)生率,ACS患者中ACE2水平越高者冠脈病變程度越重、預后不良風險越大。

多項研究顯示,ACS發(fā)生和發(fā)展過程中炎癥反應發(fā)揮重要作用,慢性炎癥反應可引起左室收縮功能障礙以及心室重塑,促使心功能惡化,加劇心肌損傷[19-20]。suPAR為新型炎癥標志物之一,在炎癥刺激下,體內suPAR可從細胞表面裂解,裂解后釋放至血液中,進而引起外周血內suPAR含量增多。近年有研究顯示[21-22],冠心病患者中suPAR呈異常高表達且其水平與冠脈狹窄程度有關;老年慢性心衰患者中發(fā)生MACE者外周血suPAR水平較未發(fā)生MACE者明顯上升且有較好的預測價值。本研究中,ACS組血清suPAR明顯高于對照組,而且患者血清suPAR水平與MDA、LPO、SOD相關。氧化應激在ACS急性血栓形成中起重要作用[23],而suPAR可增強機體氧化應激,參與組織損傷機制[24],故推測suPAR可能通過氧化應激途徑參與了ACS發(fā)病過程。同時還發(fā)現suPAR在冠脈病變程度、預后狀況不同的ACS患者中存在明顯的水平差異,相較于輕中度冠脈病變以及預后良好患者,重度冠脈病變和預后不良患者suPAR水平均顯著上升,且suPAR水平升高為ACS預后不良的危險因素,由此說明suPAR與ACS病變進展及不良預后有關。此外ACS患者本身存在明顯的炎癥反應,炎性環(huán)境下suPAR釋放會增多,而suPAR又會使更多的炎癥細胞聚集于內膜下,促使炎癥因子大量分泌,形成正反饋,放大炎癥效應,加重冠脈病變程度,致其不良預后[25]。本研究結果顯示,除了年齡、發(fā)病至就診時間、Gensini評分、LVEF等常見因素外,MDA、LPO、SOD也是影響ACS預后的相關因素;這與以往研究相符[26-27]。發(fā)生ACS后,患者體內氧化應激明顯激活,導致心肌微循環(huán)障礙,加重血管內皮損傷,促使血液高凝狀態(tài),導致病情加重,預后不良[28]。本研究ROC曲線顯示,血清ACE2聯合suPAR預測ACS預后不良的AUC值可達0.894,提示其預測效能優(yōu),兩者有望成為評估ACS臨床預后的新型標志物。ACS入院后及時檢測血清ACE2、suPAR水平,并結合年齡、發(fā)病至就診時間、Gensini評分、LVEF等危險因素,有助于盡早篩查預后不良風險患者,進而實施干預措施,以改善患者預后。

綜上所述,ACS患者外周血中ACE2、suPAR呈高水平,其水平與患者氧化應激損傷及不良預后關系密切,ACE2聯合suPAR對于患者短期預后的預測價值較高。本研究也存在局限性:樣本量較小,存在一定混雜、偏移因素;研究時長較短,缺乏長期隨訪;僅觀察了ACS發(fā)病24 h內的血清ACE2、suPAR水平,未進行多時間點對比研究,故仍有待后續(xù)補充完善。