胱抑素C与脑血管病的相关性研究论文_刘琳,徐丽君

胱抑素C与脑血管病的相关性研究论文_刘琳,徐丽君

(江西省赣州市赣南医学院第一附属医院 江西省南昌市南昌大学第二附属医院)

胱抑素C(CysC)是一种低分子的蛋白质,由120个氨基酸构成,其在有核细胞细胞中合成,随之很快分泌至细胞外,广泛分布于体液中,脑脊液中最多,尿液中最少。血清胱抑素C能自由通过肾小球,被完全滤过,之后在近曲小管重吸收并在细胞内降解,所以是评估肾小球滤过率变化的理想血清标记物。目前有研究证实,许多生理和病理学过程都有胱抑素C的参与,如肿瘤的生长和转移、炎症的发生及脑血管疾病等。现就胱抑素C与脑梗死、脑出血的关系做一综述。

1、胱抑素C概述:

胱抑素C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂的家族成员之一,由120个氨基酸残基构成的碱性非糖化蛋白质,其在有核细胞细胞中合成,并很快分泌至细胞外,广泛分布于体液中,脑脊液中最多,尿液中最少,血清浓度相对恒定。血清胱抑素C能自由通过肾小球,被完全滤过,之后在近曲小管重吸收并在细胞内降解,同时无肾小管上皮细胞的分泌,所以是评估肾小球滤过率变化的理想血清标记物[1-3]。分析显示,检测轻微肾功能损害胱抑素C最为适合。我们常用的检测指标肌酐则不然,当GFR明显下降时肌酐水平才出现轻微的增高。半胱氨酸蛋白酶在抗原递呈、蛋白的分解等方面均起着关键作用。胱抑素C目前被认为对组织蛋白酶B具有最强抑制作用,因此胱抑素C的一个重要的生物学功能是对半胱氨酸蛋白酶的活性起调节作用。胱抑素C除了在胚胎着床、骨吸收、肿瘤的生长、转移和炎症发生调控方面起了重要作用[4],在心脑血管疾病的发生和防治方面作用逐渐被关注。

2、胱抑素C与脑梗死

脑梗死又称缺血性脑卒中,是脑部血液供应障碍,缺血、缺氧引起的局限性脑组织缺血性坏死或脑软化。动脉粥样硬化是血栓形成性脑梗死最常见的病因。动脉粥样硬化是一种炎性血管病,首先内皮细胞损伤造成动脉内膜破坏,胆固醇沉积,单核细胞黏附,同时穿过内皮细胞成为巨噬细胞,平滑肌细胞向内膜迁移、增殖,形成动脉粥样斑块。此过程中,血管壁细胞外基质的损伤、重构起了关键作用。而重构的前提条件则是特异性组织蛋白酶对基质的降解。在血管壁中胱抑素C与组织蛋白酶含量水平失衡对动脉粥样硬化发生、发展及预后起重要作用。当胱抑素C含量减少,则组织蛋白酶活性相对增高,从而造成血管壁的病理学损害。对载脂蛋白E基因被敲除的小鼠进行研究发现其胱抑素C水平降低,动脉壁的弹性纤维破坏和平滑肌、胶原的增殖明显增加。同时还发现,胱抑素C在动脉粥样硬化形成过程中,可通过减少细胞外基质的降解所引发的血管壁重构。贾建普等研究发现,颈动脉粥样硬化并重度狭窄患者较轻、中度狭窄者的血清胱抑素C水平要高,由此可见,血清的胱抑素C水平与颈动脉的狭窄程度有关,且是颈动脉粥样硬化并重度狭窄的独立危险因素。Zhu 等在慢性肾病与颈动脉内、中膜增厚和颈动脉斑块的关系研究中发现,在反映肾功能的各项指标中,只有血清胱抑素C与颈动脉内、中膜增厚以及斑块有关。Ni等研究了血清胱抑素C水平与卒中的关系,结果显示,卒中组血清胱抑素C水平明显高于对照组,血清胱抑素C与卒中呈正相关,胱抑素C水平高者则卒中风险也高。不管是卒中组还是对照组,高水平的血清胱抑素C与心血管事件及全因死亡的高发生率相关。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Yang 等发现,脑梗死患者血清胱抑素C的水平明显高于对照组,行Logistic 回归分析,显示胱抑素C升高是脑梗死的独立预测因素;对实验性卒中模型小鼠进行系列研究发现,外源性胱抑素C通过抑制半胱氨酸蛋白酶,可实现对缺血脑组织的保护作用,提示胱抑素C可成为脑梗死新的治疗靶点。

上述研究表明,胱抑素C参与了脑梗死的发生,推测脑梗死患者血清胱抑素C升高的机制可能是:1、脑梗死患者大多数都存在动脉粥样硬化,而胱抑素C是半胱氨酸蛋白酶抑制剂,因而对组织蛋白酶与抗蛋白酶的平衡起调节作用,所以直接影响血管壁的重构,参与了动脉粥样硬化发生的病理学过程。2、脑梗死患者多伴有高血压,长期的高血压未接受治疗可引起肾功能减退,使胱抑素C排出减少,则血浆胱抑素C水平升高。3、脑梗死患者脑组织因缺血损伤,刺激引起血清胱抑素C水平升高,实现对脑组织的保护作用[10]。4、脑梗死患者急性期因应激反应可使肾素-血管紧张素系统激活,肾血管收缩,肾血流量减少,肾小球率过滤下降,胱抑素C排出减少,则血浆胱抑素C水平升高;5、脑梗死后,血脑屏障受损,脑脊液中的胱抑素C进入血液,导致血清胱抑素C水平升高。

3、胱抑素C与脑出血

脑出血分外伤性和非外伤性两种,临床所说脑出血多指非外伤性脑出血,又称原发性或自发性脑出血,原因以高血压性脑出血最多见,高血压导致脑动脉硬化逐渐形成微动脉瘤以致破裂出血。遗传性淀粉样变性患者约有半数年轻时发生脑出血。遗传性淀粉样变性脑出血与高血压性脑出血发病机制并不完全一致,可能是由于突变的胱抑素C蛋白的沉积对血管壁造成损害,使病变血管平滑肌细胞被破坏,纤维胶原蛋白减少,淀粉样物质堆积,导致血管脆性增加,血管壁断裂形成微动脉瘤,进而纤维素坏死导致脑出血。高血压性脑出血可能是胱抑素C分泌失衡所致。在动脉粥样硬化斑块或动脉瘤的形成过程中涉及到组织蛋白的降解和合成,组织蛋白酶活跃表达,胱抑素C的表达下调必然加速此过程。所以在高血压性脑出血中,组织蛋白酶与胱抑素C的失衡起促进作用,而在淀粉样变脑出血中,胱抑素C具有起始作用。

研究发现,脑出血患者的血清胱抑素C水平明显增高,但是脑脊液胱抑素C水平明显下降。胱抑素C参与了炎性介质反应,在脑出血患者中血清和脑脊液胱抑素C水平与病情密切相关,脑出血病情越严重则胱抑素C在血清和脑脊液中的水平就改变越明显。

4、小结

胱抑素C参与了动脉粥样硬化、脑梗死及脑出血疾病的诸多病理、生理过程,由于它产生的恒定性,且与上述相关疾病的发生、发展及转归密切相关,有望成为脑血管病防治的新靶点。但与动脉粥样硬化、脑梗死及脑出血等相关脑血管疾病的关系以及在疾病的发生、发展中的作用机制还需有待大量的基础研究、大样本多中心的临床研究。

参考文献

[1]Grubb A,L?fberg H.Human gamma-trace,a basic microprotein:amino acid sequence and presence in the adinohypophysis [J].Proc Natl Acad Sci U S A,1982,79(9):3024-3027.

[2]Hoek FJ,Korevaar JC,Dekker FW,et al.Estimation of residual glomerular filtration rate in dialysis patients from the plasma cystatin C level[J].Nephrol Dial Transplant,2007,22(6):1633-1638.

[3]B?kenkamp A,Herget-Rosenthal S,B?kenkamp R.Cystatin C,kidney function and cardiovascular disease[J].Pediatr Nephrol,2006,21(9):1223-1230.

论文作者:刘琳,徐丽君

论文发表刊物:《航空军医》2017年第18期

论文发表时间:2017/11/20

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