龚俊豪,汤慧敏,褚庆民,吴辉

近年来,越来越多研究显示,巨噬细胞极化在动脉粥样硬化(AS)过程中炎症的调控起到重要的作用。根据不同因素激活后巨噬细胞的表面标记和功能差异等将其分为两种极性分化类型(极化型),一种为经典激活的巨噬细胞(M1 型)和另一种替代激活的巨噬细胞(M2型)[1]。常见的M1型巨噬细胞表面标志有人类白细胞抗原DR位点有分化簇86(CD86)等[2]。M1 型巨噬细胞可分泌白细胞介素1(IL-1)和其他趋化因子等大量促炎物质,发挥炎症反应和免疫防御功能,导致机体正常组织的炎症损伤[3],IL-1β为IL-1家族中的一员,具有促炎的作用。而炎症、应激反应、血流动力学变化等情况,易使动脉硬化斑块破裂、出血或管腔内血栓形成从而导致急性冠脉事件[4]。本研究通过纳入稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛和急性心肌梗死病人共120例和排除冠心病病人40例,测定各组冠心病病人与正常对照组外周血巨噬细胞极化M1型特异性标志物CD86和细胞因子IL-1的表达情况,探讨巨噬细胞极化M1型与冠心病的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年11月至2019年2月于广州中医药大学第一附属医院心血管科住院的冠心病病人120 例(其中包括稳定型心绞痛病人40例,不稳定型心绞痛病人40例和急性心肌梗死病人40 例)为冠心病组,另外纳入同期在心内科行冠脉造影术且排除冠心病40 例为对照组。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。基线资料比较见表1。

1.2 冠心病西医诊断标准 ①稳定型心绞痛诊断标准:按照2007年由中华医学会心血管病学分会制定的《慢性稳定性心绞痛诊断与治疗指南》[5];②急性冠脉综合征诊断标准:按照中华医学会心血管病学分会和中华心血管病杂志编辑委员会制定的《非ST段抬高型急性冠状动脉综合征诊断和治疗指南》[6]和《急性ST段抬高型心肌梗死诊断和治疗指南》[7]。

1.3 病例纳入标准 ①年龄范围为18~80岁;②有心绞痛临床症状,表现为稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛、急性心肌梗死病人及已行冠脉造影确诊或排除冠心病病人;③病人对研究方案知情同意。

1.4 病例排除标准 ①各种急性和慢性感染性疾病;②其他心血管系统疾病如肺源性心脏病、高血压性心脏病、肥厚型心肌病、病毒性心肌炎、先天性心脏病、肺源性心脏病等;③严重的肝肾功能不全;④脑卒中、肿瘤、甲状腺疾病、自身免疫性疾病、血液系统疾病或精神疾病。

1.5 检测项目 ①病人基本信息:年龄、性别、吸烟史、体质量指数(BMI)、既往病史;②超敏肌钙I(cTnI)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、sCD86、IL-1β等。

1.6 研究步骤

1.6.1 入组筛选 每一个研究对象均按照纳入标准以及排除标准入组,且签署知情同意书。

1.6.2 病人冠脉造影检查 均由广州中医药大学第一附属医院心内科专业医师执行,经桡动脉或股动脉穿刺多体位造影。

1.6.3 外周血sCD86、IL-1 测定 样本采集:在静息、空腹状态下,从受试者肘静脉采取血2 mL,于室温放置2 h然后以3 000 r/min离心15 min,收集上清液后将上清液置-80 ℃保存待检测。sCD86、IL-1检测方法:采用酶联免疫法(ELISA)检测出血清sCD86和IL-1水平浓度。

1.7 统计学方法 采用SPSS 23.0统计软件进行处理。计数资料采用百分率、构成比等进行描述。计量资料采用标准差、中位数等描述,两组均数比较采用χ2或秩和检验,组间两两比较采用Kruskal-Wallis 单因素ANOVA(K样本)检验,相关性分析使用Pearson检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 冠心病组和对照组在性别构成比例、年龄、吸烟史、饮酒史、既往糖尿病史、既往高血压病史和BMI 的比较上,均差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.2 冠心病组及对照组血浆CD86和IL-1β水平含量比较 冠心病病人血CD86血浆含量明显高于对照组水平,差异有统计学意义(P<0.01);冠心病病人血浆IL-1β 含量同样高于对照组,差异有统计学意义(P<0.01),见表2。

2.3 不同冠心病类型CD86、IL-1β 水平比较 根据检验结果显示,不同类型冠心病血浆CD86、IL-1β水平不同,差异有统计学意义(P<0.01)。在冠心病组里CD86含量水平最高为急性心肌梗死组,最低为稳定型心绞痛组;IL-1β含量水平最高为急性心肌梗死组,最低为不稳定型心绞痛组。对照组和稳定型心绞痛组CD86 水平差异无统计学意义(P>0.05),其余冠心病CD86 水平和对照组比较,均差异有统计学意义(P<0.01);不同类型冠心病IL-1β 水平和对照组比较,均差异有统计学意义(P<0.01),见表3。

表1 冠心病组与对照组一般情况比较

表2 冠心病组及对照组血浆CD86和IL-1β水平含量比较/

表2 冠心病组及对照组血浆CD86和IL-1β水平含量比较/

注:CD86为分化簇86,IL-1β为白细胞介素-1β

组别对照组冠心病组Z值P值IL-1β/(pg/mL)24.754±14.97 55.493±37.83 4.516 0.000例数40 120 CD86/(ng/mL)36.314±17.08 133.945±117.78 6.431 0.000

表3 对照组和不同冠心病类型CD86、IL-1β水平比较/

表3 对照组和不同冠心病类型CD86、IL-1β水平比较/

注:与对照组相比较,aP<0.01;CD86为分化簇86,IL-1β为白细胞介素-1β

IL-1β/(pg/mL)24.753±14.97 58.634±22.75a 19.756±5.44a 88.090±37.53a 95.45 0.000组别对照组稳定型心绞痛组不稳定型心绞痛组急性心肌梗死组H值P值例数40 40 40 40 CD86/(ng/mL)36.314±17.08 40.850±8.18 78.722±15.77a 282.262±86.23a 123.62 0.000

2.4 冠心病病人血浆CD86水平与IL-1β水平相关分析 经检验,冠心病病人血浆CD86水平(133.944±117.78)ng/mL与IL-1β水平(55.493±37.83)pg/mL呈正相关,Pearson相关系数=0.741,P=0.000。

2.5 冠心病病人血浆CD86水平与其它检验指标相关分析 经相关性检验,冠心病病人CD86 水平与超敏肌钙I(1.37±2.11)ng/mL成强正相关,r=0.843,P<0.01;冠心病病人CD86 水平与TC(4.00±2.12)mmol/L 成弱正相关,r=0.287,P<0.01;冠心病病人CD86 水平与年龄(63.58±14.01)岁、BMI(25.33±5.00)kg/m2和LDL-C(2.52±0.70)mmol/L 无相关性(P>0.05),见表4。

表4 冠心病病人血浆CD86水平与其它检验指标相关分析/

表4 冠心病病人血浆CD86水平与其它检验指标相关分析/

注:BMI为体质量指数,cTnI为超敏肌钙蛋白I,TC为总胆固醇,LDL-C为低密度脂蛋白

LDL-C 0.118 0.200统计值r值P值年龄0.102 0.269 BMI-0.093 0.312 cTnI 0.843 0.001 TC 0.287 0.010

3 讨论

冠心病具有高发病率、高死亡率和高致残率等特点,目前冠心病已经超过肿瘤成为我国首位死亡原因,这给国家、社会、家庭和个人带来了沉重经济负担。AS 是冠心病发病的基础,当管腔斑块破裂后,溃破处产生急性血栓,形成急性心血管事件。斑块的易损性代表着斑块发生破裂的以及接而发生急性心血管事件的敏感指数,因此,早期发现或预测不稳定斑块进而减少心血管事件的发生,有着重要的临床意义。

3.1 巨噬细胞概述 巨噬细胞是机体免疫细胞的一种,具有吞噬异物、提呈抗原、分泌细胞因子等功能,尤其在机体炎症调控过程中发挥重要作用。巨噬细胞经过不同的组织分布的影响、环境刺激因子刺激和分化后,其表型和功能表现出巨大差异,巨噬细胞被不同因素激活后,分为两种极性分化类型,一种为经典激活M1 型巨噬细胞和另一种替代激活M2 型巨噬细胞[1]。不同极化类型的巨噬细胞其表面标记、生物活性产物和炎症免疫调控功能不同[8]。常见的M1 型巨噬细胞表面标志有人类白细胞抗原DR 位点(HLA-DR)、CD86,CD197,CC12,CCR7,CD16/32等[9-10]。

3.2 M1 型巨噬细胞与冠心病关系 AS 发病的机制最早提出的是脂肪浸润学说,后又有血小板聚集和血栓形成学说以及平滑肌克隆学说,目前多数学者认同的是“内皮损伤-炎症反应”学说,研究表明,巨噬细胞在AS 发生和发展的过程中有着重大的作用。当内皮损伤时,巨噬细胞参与了泡沫细胞的形成、炎性因子和基质降解酶的释放、胆固醇的逆向转运和斑块的消退等多个方面[11]。而巨噬细胞极化M1 型细胞是经典活化的巨噬细胞,可分泌活性氧(ROS)、活性氮(RNS)、TNF-α、IL-1、IL-12、IL-23和其他趋化因子等大量促炎物质,当不稳定粥样斑块破裂后后,溃破处激活巨噬细胞极化为M1 型巨噬细胞,M1 型巨噬细胞水平上升,常导致机体正常组织的炎症损伤[12]。

本研究共纳入住院确诊冠心病病人120 例(其中包括稳定型心绞痛40 例、不稳定型心绞痛40 例和急性心肌梗死病人40 例),另外纳入同期在行冠脉造影术且排除冠心病的病人40 例。在外周血巨噬细胞CD86 水平测定上,稳定型心绞痛组的平均水平为(40.850±8.18)ng/mL,不稳定型心绞痛组病人的平均水平为(78.722±15.77)ng/mL;急性心肌梗死组的平均水平为(282.262±86.23)ng/mL;对照组的平均水平为(36.314±17.08)ng/mL,各组CD163水平差异有统计学意义(H=123.62,P<0.01),上述结果与前期假设结果大体相符合,冠心病病人CD86水平明显高于对照组,在不同类型的冠心病里,急性心肌梗死病人CD86 的水平最高,而稳定型心绞痛组病人CD86水平最低;在IL-1趋化因子水平上,不同类型冠心病差异有统计学意义(H=95.45,P<0.01);CD86水平与IL-1水平为正相关,相关性强度为强相关(r=0.741,P<0.01)。上述结果可提示,M1 型巨噬细胞水平或许可间接反映冠状动脉粥样硬化病变的严重程度,冠状动脉斑块越不稳定,M1巨噬细胞水平越高,进而导致巨噬细胞释放的炎性因子水平越高。肌钙蛋白是检测心肌损伤敏感性和特异性最重要的指标之一,肌钙蛋白的升高可作为急性心肌梗死评估的重要指标[13-14],在相关性分析上,冠心病病人cTnI 与CD86 水平为正相关(r=0.843,P<0.01),这提示M1巨噬细胞特异性标志物CD86在一定程度上,对早期预测冠心病病人斑块稳定性方面有着重要潜在的价值。另外,CD86与其它检验指标相关性研究上,TC 与CD86 呈弱正相关性(r=0.287,P<0.05),但与LDL-C 无相关性(r=0.118,P>0.05)。富含胆固醇酯的巨噬细胞的累积是动脉粥样硬化病变发展的核心,动脉粥样硬化早期的脂质病变多数被抗炎M2 巨噬细胞所浸润,这过程有利于平滑细胞增殖和细胞外基质沉积(组织修复表型),但随着动脉管腔里脂质积聚的增多,斑块的进展,巨噬细胞发生了从M2 到M1 表型的转换,进而导致炎症增加[14],故本研究显示M1型巨噬细胞与脂质有一定的相关性,由此也间接显示M1型巨噬细胞在冠心病的形成与发生中起着重要的作用。

综上所述,本次实验初步探讨了M1型巨噬细胞极化与不同类型冠心病的相关性,结果提示M1型巨噬细胞水平或许可间接反映冠状动脉粥样硬化病变的严重程度,斑块越不稳定,M1巨噬细胞水平越高,而M1巨噬细胞特异性标志物CD86对早期预测冠心病病人斑块稳定性方面有着重要潜在的价值。