髓过氧化物酶与脑梗死患者斑块稳定性关系初探论文_薛硕1,周婧彧 2, 鞠卫萍通讯作者

1.潍坊医学院 261000;2.潍坊医学院附属威海市中心医院 264400

通讯作者: 潍坊医学院附属威海市中心医院 264400

摘要: 在我国,颈动脉粥样硬化的发病率逐年增加,斑块不稳极易造成脑梗死事件的发生。本文拟通过研究脑梗死患者颈动脉斑块稳定性与血浆髓过氧化物酶(MPO)水平,借此探讨二者在脑卒中的应用,判断其是否能够作为脑梗死预警筛查项目,对脑梗死事件起到预测作用。选取行颈动脉超声测定为动脉硬化有斑块形成的100例入院患者、记录颈动脉内-中膜厚度(IMT)、斑块性状及回声特点,根据IMT程度及斑块特点分为斑块不稳定组,斑块稳定组;随后对两组患者进行常规MRI检查,将确诊为首发急性缺血性脑梗死患者记为脑梗死组,余下患者记为非脑梗死组。所有患者入院第2天清晨均空腹留取血液标本。结果显示非脑梗死组患者的MPO水平低于脑梗死组;血清髓过氧化物酶浓度增高与颈动脉斑块去稳定性相关。此外,通过监测患者MPO水平,联合应用颈动脉超声检测颈动脉斑块,通过对炎性指标层面对颈动脉斑块的早期干预有望指导脑血管病高危人群做好二级预防。

关键词:脑梗死 颈动脉斑块稳定性 髓过氧化物酶

A preliminary study on the relationship between myeloperoxidase and plaque stability in patients with cerebral infarction

Shuo Xue1 Weiping Ju2 Ju Weiping*

1.Weifang Medical University 261000;2. Weihai Central Hospital affiliated to Weifang Medical University 264400

Correspondence Author: Weifang Medical College Affiliated Weihai Central Hospital 264400

Abstract: The incidence of carotid atherosclerosis is increasing year by year in China, and plaque instability can easily cause cerebral infarction events. This paper aims to study the stability of the carotid plaque and plasma Myeloperoxidase (MPO) level in patients with cerebral infarction, and explore the application of both in the stroke, to determine whether it can be used as an early warning screening project for cerebral infarction, which can play a predictive role in the event of cerebral infarction. Selected 100 hospitalized patients with plaque formation for atherosclerosis, recorded Carotid Intima-media Thickness(IMT), plaque traits and echo characteristics, divided into plaque unstable group according to IMT degree and plaque characteristics, and then routine MRI examination of two groups of patients, Patients diagnosed as ischemic cerebral infarction are recorded as cerebral infarction groups (not specifically distinguish between with new or stale cerebral infarction), and the remaining patients are recorded as non-brain infarction groups. All patients were admitted to hospital early in the morning on an empty stomach to take blood samples. The results showed that the MPO level slower than that of patients in the non-cerebral infarction group was lower than that of the cerebral infarction group, and the plasma MPO concentration was associated with plaque instability. Increased concentration of serum myelin peroxidase was associated with de-stabilization of cervical artery plaques. In addition, by monitoring the patient's MPO level, the joint application of cervical artery ultrasound to detect cervical artery plaques, through the early intervention of cervical artery plaque at the level of inflammatory indicators is expected to guide the high-risk groups of cerebrovascular disease to do a good secondary prevention.

Keywords: cerebral infarction;Stability of carotid plaque;Myeloperoxidase

2019年6月份,中国疾病预防控制中心和华盛顿大学健康测量及评价研究所合作,对我国34个省级行政单位的1990-2017年的人口健康数据进行整理分析,并在《柳叶刀》发布了一篇报告:《1990-2017年中国及其各省的死亡率、发病率和危险因素:2017年全球疾病负担研究的一个系统分析》,根据该研究表明,中国居民健康目前负担最重的疾病为慢性非传染性疾病,例如卒中、缺血性心脏病、慢性阻塞性肺疾病和癌症等,其中卒中一跃成为“寿命损失年(YLL)”及“伤残调整寿命年(DALY)”排名第一位,有研究者指出,防控慢性疾病是我国医疗系统的首要目标应[1]。就目前看来,卒中已然成为影响国人健康的头号杀手,给患者本人、家庭及社会带来了极大的负担。因此,及早发现并从源头上遏制脑梗死发生发展势在必行。

颈动脉粥样硬化在我国老年患者中的十分常见, 大多数的脑卒中是由于颈动脉颅外段狭窄性病变发展所致,在临床中正确评价颈动脉粥样斑块的存在,及其严重程度、进展情况、斑块的形态、斑块是否稳定等可为缺血性脑血管疾病的防治提供可靠的依据。因此,对脑血管病高危人群寻求更为合理的检查方法,加强筛查,做到早发现、早预防,能够及早进行合理个体化干预愈显重要。动脉硬化早期形成的标志是血管内皮细胞功能受损和外周动脉内-中膜增厚[2],颈动脉超声可敏感地检测动脉内-中膜厚度及斑块的大小、性质和严重程度,但超声毕竟存在其局限性,在某些方面仍旧不能客观的、尽早发现。而有研究发现粥样硬化斑块的性质与脑梗死密切相关,如能正确评价颈动脉硬化程度,则可为缺血性脑血管疾病的防治提供可靠的依据。

颈动脉粥样硬化本质是一种慢性炎症过程, 是与免疫调节相关的炎症信号通路相调节[3]。早期中性粒细胞的补充会引起动脉粥样硬化,髓过氧化物酶(MPO)是在多形核中性粒细胞和巨噬细胞的嗜天青颗粒中表达的一种酶,由活化的巨噬细胞在动脉硬化病变过程中分泌,在动脉斑块中呈现较高表达[4],MPO的出现标志着斑块不稳定、中性粒细胞活化,该物质参与氧化应激和炎症反应,可直接反映血管内粥样斑块的稳定性。MPO与颈动脉超声联合,作为一种评估脑梗死发生风险的临床工具,或会优于单项检查。

1资料与方法

1.1研究对象

选取威海市中心医院行颈动脉超声检查确定颈动脉硬化且有斑块形成的100例患者,根据超声结果分为斑块稳定组和斑块不稳定组,颈动脉硬化及分组标准如下:正常颈动脉内膜光滑、颈动脉内中膜厚度(IMT)≤1.0mm,分叉处IMT<1.2mm;动脉局部IMT>1.0mm,分叉处IMT>1.2mm 且突入管腔、有清晰的范围定义为颈动脉斑块形成。颈动脉板块根据超声显示的形态和回声常分为扁平斑、软斑、硬斑及复合斑块四型。扁平斑表面光滑,呈现条状较均匀的低回声; 硬斑呈团状强回声,后方伴声影;软斑彩超下见内膜欠光滑,形态欠规整,向管腔突出,以略低回声为主;复合斑块则是指斑块组织结构松散,可见不规则的低回声区, 常常合并出血、溃疡、血栓形成等继发性改变。将彩超发现软斑及复合板块的患者记为斑块不稳定组,扁平斑及硬斑的患者记为斑块稳定组。

随后对所有患者行常规MRI,将确诊为首次急性缺血性脑梗死的69名患者记为脑梗死组,剩余31名未发生过脑梗死患者记为非脑梗死组。实验对象纳入标准:1.所有入选脑梗死患者参考《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018版》[5]。2.所有患者个人史明确,临床资料齐全。3.自愿签署知情同书配合实验。排除标准:1.排除3个月内遭受严重创伤和大型手术、严重心肝肾功能不全、急慢性炎症性疾病、恶性肿瘤、急性冠状动脉综合征、外周血管疾病及患有自身免疫疾病等患者。2.不能配合检查或拒绝签署同意书。3. 近3个月内服用抗炎药物或他汀类的所有患者。所有患者入院第二天空腹采取静脉血留取血液标本,且两组性别、年龄、高血压病史、糖尿病史、吸烟及饮酒病史差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2仪器与方法

1.2.1 颈动脉超声

颈动脉超声检查:患者取仰卧位,颈后垫高,头略向后仰,双臂自然放置于身体两侧,充分暴露颈部,自胸锁乳突肌前缘或后缘开始行横切面或矢状面进行全面扫查,从颈总动脉开始,探测至颈内动脉入颅显示不清段为止。

1.2.2.MPO标本采集及检测

所有受检者均于入院第二天清晨空腹抽取肘静脉血,进行抗凝处理,以3000r/min的速度离心15min,分离血浆,并置于-80℃冰箱保存以待检测。血浆MPO 测定采用双抗体夹心酶联免疫吸附(ELISA)试验法,操作步骤按试剂盒说明书进行。

1.3统计学方法

采用SPSS17.0统计软件进行统计分析,资料以x-± s表示多样本间均数比较, 两两比较采用t检验,计数资料采用χ2 检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2.结果

2.1 斑块稳定组及斑块不稳定组脑梗死率的比较

所有经头颅核磁共振确诊为缺血性脑梗死患者,在斑块稳定组中共有18例,梗死率为54.55%,而斑块不稳定组患者脑梗死占51例,脑梗死率为76.12%,斑块不稳定组脑梗死率高于斑块稳定组(见表1)。

2.2 斑块稳定组及斑块不稳定组血浆MPO水平

100例研究对象中,斑块不稳定者共有67人,且MPO平均水平约高于斑块稳定组13%,差异具有统计学意义,但二者均值水平上反映出的差距并不十分明显(见表2)。

2.3 脑梗死组及非脑梗死组血浆MPO水平

脑梗死组与非脑梗死组血浆MPO水平相比较,经计算所得,脑梗死组髓过氧化物酶水平明显高于非脑梗死组,二者具有差异性,P<0.001(见表3)。

3.讨论

动脉硬化出现在疾病早期阶段,若不及时加以干预,容易继发斑块形成,造成不同程度的血管弹性差,血流减少,更严重时一旦斑块脱落,极大可能会导致脑梗死的发作。而动脉硬化是脑梗死的始动环节,其发病机制多样,尚不能完全有所定论,近来越来越多的学者提出“炎性学说”,即炎性机制介导血管内皮损伤,有促进动脉硬化作用,同时炎性因子又参与斑块去稳定性,可以对急性脑血管事件的发生起预测作用[6]。因此研究炎性标记物髓过氧化物酶与颈动脉斑块易损性的关系,以便早期识别具有潜在破裂倾向的易损斑块,不失为是对脑梗死预防的好方法。

超声检测颈动脉颅外段粥样硬化是反映全身粥样硬化的一个可靠指标,据悉,20%-25%的缺血性脑梗死患者与颈动脉颅外段粥样硬化斑块密切相关[7]。其作用机制主要有:①激活血小板、凝血因子;②阻塞颈部动脉或栓塞脑部远端血管;③狭窄的区域动脉血供差、灌注压不足,易形成低灌注性梗死[8]。常规颈动脉超声检查无创、无痛,借助观察评价斑块的大小、形态、回声特点及血流动力学等情况对其稳定性做出评价,发挥了难以比拟的优势,但对于斑块内部组织特征的显示,仍有其局限性。炎性作用与斑块形成密不可分,因此,可以在早期联合动脉超声及炎性指标识别易损性颈动脉斑块是预防血栓事件的重要措施。

髓过氧化物酶(MPO)是表达于中性粒细胞和巨噬细胞的嗜天青颗粒中的一种血红素蛋白酶[9],具有促进动脉粥样硬化病变形成的作用[10],并影响粥样斑块的稳定性,是易损斑块的一个炎症标志物。MPO在早幼粒细胞阶段合成,通过脱颗粒的方式释放入血,同时又以一种炎症介质身份,反过来促进中性粒细胞进一步活化,加重血管损伤,即从炎性细胞中来又参与到系统炎症反应中去, 形成一种正反馈不断地加强炎症反应,在动脉硬化中发挥扩大作用。髓过氧化物酶主要作用机制及生理功能主要为以下几个方面:1.氧化修饰低密度脂蛋白(LDL): MPO可在一定的条件下将LDL氧化催化成为oxLD L,oxLD L本身具有毒性作用,损伤血管内皮[11],且新生成的oxLD L不能被细胞识别进行正常的胞吞作用最终被溶酶体脂肪酶分解,而是通过非正常途径被巨噬细胞当作异物大量吸收后引起巨噬细胞的泡沫化,转化为早期动脉粥样硬化病变特征的载脂泡沫细胞,不断累积并参与动脉粥样硬化。2.导致高密度脂蛋白(HDL)逆向转运胆固醇功能缺陷:MPO的衍生物如HOCl,可被视为生理条件下最强氧化剂,能间接氧化HDL-C,改变其蛋白质构成发生,使HDL的主要功能蛋白apo AI急剧减少,人体内依赖该受体的胆固醇转运通路被破坏,影响胆固醇排出,导致巨噬细胞内胆固醇大量沉积,而且改变后的HDL不仅抑制胆固醇逆转,而且丧失了其正常的生理功能,表现出与正常HDL相反的促炎、促氧化功能,内皮损伤,上述过程促进动脉粥样硬化[12]。3.激活金属蛋白酶:基质金属蛋白酶是一类Zn依赖性的内肽酶组成的酶家族,具有降解多种细胞外基质成分作用的肽链内切酶,几乎可溶解除多糖以外所有的细胞外基质[13],促进动脉粥样硬化的发生、发展,该酶的增加可作为是斑块不稳定的标志。主因是MPO在上述加速脂质的过氧化反应过程中所产生的HOCl能够激活基质金属蛋白酶酶原[14],并抑制基质金属蛋白酶组织抑制因子l的活性,增加基质金属蛋白酶浓度和活性,抑制平滑肌细胞合成胶原,引起纤维帽破溃,启动血栓过程,降低斑块稳定性。4.降低一氧化氮(NO)生物利用度:NO属于一种内源性血管舒张因子,是由左旋精氨酸在一氧化氮合成酶作用下产生,其主要作用机制是减少细胞内游离钙离子,缓解动脉痉挛。但HOCI通过竞争反应底物、抑制酶活性等作用来抑制NO的生成,导致血管平滑肌舒张受限,内皮功能失调,引起胆固醇在血管内沉积[15]。5.诱导内皮细胞死亡和组织因子,增加斑块去稳定性:曾有研究表明[16],血清MPO每升高1μg /L,发生不稳定性斑块的可能性增加8%,MPO主要以其活性产物HCIO身份参与斑块不稳定性,一方面,高浓度的MPO衍生物对HDL的氧化作用生成的CI-oxHDL和NO2-oxHDL抑制内皮细胞SR-BI表达,导致SMC在纤维帽中的数量减少,从而削弱高密度脂蛋白及其亚群所具有的抗氧化、抗炎、细胞保护、血管扩张和抗血栓形成等减慢或预防动脉粥样硬化发展的效应。另一方面,它能促进oxLDL的生成,oxLDL导致更强的致动脉硬化作用,促使LDL沉积,脂核越来越大,炎性反应更激烈,血管内皮受损严重,动脉痉挛,以致不稳定斑块松脆易于脱落,破裂出血,血栓形成,且oxLDL既抑制SMC产生的维持纤维帽的蛋白减少,纤维帽变薄、弱化,促进斑块破裂,又诱导巨噬细胞分泌血管内皮生长因子,促进斑块内病理性血管新生。新生血管极易引起斑块破裂出血,去稳定性增加。另外,同前所述,HCIO还可促进基质金属蛋白酶表达,降解细胞外基质蛋白,导致基质溶解,纤维帽变薄,引起斑块不稳[13][14]。

综上所述可以得出如下结论:1.斑块不稳定组脑梗死发生率为76.12%,远高于斑块稳定组(54.55%),提示斑块的特性对于脑梗死发生的预测作用具有重要参考价值,斑块不稳可导致急性脑血管事件的发生;2.斑块不稳定组血浆MPO水平高于斑块稳定组,提示MPO可作为斑块稳定性的参考指标;3.非脑梗死组血浆MPO水平明显低于脑梗死组,意味着MPO水平与脑血管事件相关,MPO或可作为预测脑血管事件的重要临床检查。结合本实验结果及相关文献的参考,总结:脑梗死组患者血浆髓过氧化物酶水平明显高于非脑梗死组水平,且随着斑块去稳定性的转化,髓过氧化物酶也呈现增高趋势,提示脑梗死患者斑块不稳定高,发生破裂风险高于非脑梗死组,血浆髓过氧化物酶水平的增高可能意味着斑块不稳定性的增加,即MPO可作为斑块易损性的标志。

本实验的意义在于,曾经有文献提示,血管炎症和炎症细胞聚集是动脉硬化两大特征[17],本实验研究恰好可以反映动脉粥样硬化发展过程中的炎症反应和所致的斑块形成这两大过程,对脑梗死的预防可能是一种更加合理和有效的方法。本研究结果提示,联合超声评估颈动脉内膜中厚度及血清髓过氧化物酶浓度的检测,可以更好的评估脑血管病患者动脉狭窄程度及预测斑块不稳定性、破裂发生风险,增强干预,尤其适合无症状患者的早期诊断和大样本人群筛查。另外,目前对于缺血性脑血管病,抗血小板聚集及他汀类调脂稳斑、保护血管内皮等治疗是临床主要的二级预防及诊治思维,但血脂增高亦可以引起炎性反应,炎性介质也会促进斑块形成,二者相互促进疾病发展,那么可以推测,除应用他汀类降脂稳斑外,发展新的治疗策略,调节氧化还原环境,在斑块早期形成阶段加强对炎性反应的干预是否会延缓动脉硬化进程?抑制炎症反应是否会获益更多?“三抗”(抗血小板、抗斑、抗炎)是否将来可作为新的用药思维应用于临床?一系列疑问目前有待考证,我们且拭目以待。

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论文作者:薛硕1,周婧彧 2, 鞠卫萍通讯作者

论文发表刊物:《健康世界》2019年第09期

论文发表时间:2019/9/26

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髓过氧化物酶与脑梗死患者斑块稳定性关系初探论文_薛硕1,周婧彧 2, 鞠卫萍通讯作者
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