不同類型冠心病患者血清硫氧還蛋白還原酶研究

袁 媛，谷 翔，黃問銀，唐新虎

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·論著·

不同類型冠心病患者血清硫氧還蛋白還原酶研究

袁 媛，谷 翔，黃問銀，唐新虎

目的 探討血清硫氧還蛋白還原酶(TrxR)在不同類型冠心病患者中的水平，分析其與炎性因子的關(guān)聯(lián)，探討其在冠心病病理過程中的作用及可能機(jī)制。方法 選擇2011年12月—2012年12月在九江學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科住院并經(jīng)冠狀動脈造影確診為冠心病的患者115例，其中穩(wěn)定型心絞痛(SAP)組37例、不穩(wěn)定型心絞痛(UAP)組37例、急性心肌梗死(AMI)組41例，同期另選擇40例體檢健康者作為對照組。根據(jù)Gensini評分系統(tǒng)對冠狀動脈病變血管狹窄程度進(jìn)行定量分析；并分別采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)與乳膠免疫比濁法檢測血清中TrxR、腫瘤壞死因子α(TNF-α)與超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平。分別比較各組TrxR水平及其與炎性因子和Gensini評分的相關(guān)性。結(jié)果 4組血清TrxR、TNF-α、hs-CRP水平比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中與對照組比較，SAP組、UAP組和AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高 (P<0.05)；與SAP組比較，UAP組和AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高 (P<0.05)；與UAP組比較，AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高 (P<0.05)。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清TrxR水平與TNF-α水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.919，P<0.001)；血清TrxR水平與hs-CRP水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.885，P<0.001)；血清TrxR水平與Gensini評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.812，P<0.001)。結(jié)論 低水平的TrxR促進(jìn)了冠心病的發(fā)生、發(fā)展，其機(jī)制可能是通過調(diào)節(jié)TNF-α和hs-CRP水平參與其中。

冠心??；硫氧還蛋白還原酶；腫瘤壞死因子α；超敏C反應(yīng)蛋白

袁媛，谷翔，黃問銀，等.不同類型冠心病患者血清硫氧還蛋白還原酶研究[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2015，18(24)：2898-2902.[www.chinagp.net]

Yuan Y,Gu X,Huang WY,et al.Study of serum thioredoxin reductase among patients with different types of coronary heart disease[J].Chinese General Practice，2015，18(24)：2898-2902.

冠心病的病理基礎(chǔ)是動脈粥樣硬化(AS)[1]，氧化應(yīng)激損傷和抗氧化功能減弱，造成機(jī)體氧化還原平衡失調(diào)，活性氧(ROS)增多和氧化型低密度脂蛋白(Ox-LDL)形成。Ox-LDL通過直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，促進(jìn)AS斑塊的形成。硫氧還蛋白還原酶(TrxR)是新近發(fā)現(xiàn)的一種抗氧化酶，是目前已知的唯一能夠催化形成還原型硫氧還蛋白(Trx)的酶類。TrxR、Trx和還原型輔酶(NADPH)共同組成了Trx系統(tǒng)[2]。Nalvarte等[3]研究結(jié)果顯示，TrxR活性的高低影響細(xì)胞功能；TrxR水平升高促進(jìn)細(xì)胞增殖，反之則促進(jìn)細(xì)胞凋亡。TrxR具有C末端氧化還原活性位點(diǎn)，具有廣泛的底物特異性，能還原除Trx外的非二硫化物，如氫過氧化物、維生素C和亞硒酸鹽等。研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的丙烯醇可導(dǎo)致哺乳動物的TrxR失活，細(xì)胞內(nèi)抗氧化能力下降[4]。心肌細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)決定著心肌細(xì)胞的存活與凋亡。TrxR作為重要的抗氧化劑，能維持心肌細(xì)胞內(nèi)的還原狀態(tài)，有利于心肌細(xì)胞的存活。有研究證實(shí)，心肌缺血時(shí)TrxR表達(dá)下調(diào)；抑制TrxR后心肌細(xì)胞凋亡增加，心肌梗死面積增大；而TrxR過表達(dá)可抑制心肌細(xì)胞凋亡[5]。這些結(jié)果均提示，TrxR對心肌細(xì)胞功能起到重要的調(diào)節(jié)作用。在對AS患者體內(nèi)的巨噬細(xì)胞進(jìn)行分離后發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞中TrxR表達(dá)降低，細(xì)胞凋亡增加[6]。本研究旨在觀察不同類型冠心病患者血清中TrxR水平，比較其與炎性因子——腫瘤壞死因子α(TNF-α)和超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)水平的關(guān)系，并結(jié)合冠狀動脈造影結(jié)果，分析其與冠狀動脈病變程度的聯(lián)系，探討TrxR在冠心病病理過程中的作用及其可能機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2011年12月—2012年12月在九江學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科住院并經(jīng)冠狀動脈造影確診為冠心病的患者115例為研究對象，其中男78例，女37例；年齡52～73歲，平均(62.5±9.8)歲；穩(wěn)定型心絞痛(SAP)組37例，不穩(wěn)定型心絞痛(UAP)組37例，急性心肌梗死(AMI)組41例。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重的肝腎功能不全，其他嚴(yán)重心臟病如擴(kuò)張型心肌病、肥厚型心肌病、風(fēng)濕性心臟病、甲狀腺功能亢進(jìn)性心臟病等，嚴(yán)重營養(yǎng)不良、結(jié)締組織疾病、惡性腫瘤等疾病。另選取同時(shí)期體檢健康者40例為對照組。所有患者符合中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會制定的關(guān)于SAP、UAP、AMI的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]。

1.2 實(shí)驗(yàn)室檢查 分別采集各組受試者清晨空腹靜脈血，測定血糖、血脂等生化指標(biāo)，由本院檢驗(yàn)科的自動生化儀測定。其中血糖、血脂、載脂蛋白A(Apo-A)水平均采用酶法檢測；TrxR和TNF-α水平采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法測定，采用酶標(biāo)儀測定450 nm波長處的吸光度(OD值)，并繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線圖計(jì)算出樣本中TrxR和TNF-α的水平；hs-CRP水平采用乳膠免疫比濁法測定。

1.3 Gensini評分 運(yùn)用Gensini評分系統(tǒng)[8]對冠狀動脈病變血管狹窄程度進(jìn)行定量分析。依據(jù)病變血管狹窄程度≤25%、26%～50%、51%～75%、76%～90%、91%～99%和100%，分別計(jì)1分、2分、4分、8分、16分和32分，再乘以病變所在血管節(jié)段的權(quán)重系數(shù)[8]：左主干病變得分×5；左前降支近段得分×2.5,中段得分×1.5,遠(yuǎn)段得分×1；第一對角支得分×1；第二對角支得分×0.5；左回旋支近段得分×2.5,中段得分×1.5,遠(yuǎn)段和后降支得分均×1,后側(cè)支得分×0.5；右冠狀動脈近、中、遠(yuǎn)段和后降支得分均×1。最終評分為各分支得分之和。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料比較 SAP組、UAP組、AMI組和對照組性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、吸煙率、空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、Apo-A水平比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，見表1)。

表1 4組臨床資料比較

注：SAP=穩(wěn)定型心絞痛，UAP=不穩(wěn)定型心絞痛，AMI=急性心肌梗死，BMI=體質(zhì)指數(shù)，F(xiàn)BG=空腹血糖，TC=總膽固醇，TG=三酰甘油，HDL-C=高密度脂蛋白膽固醇，LDL-C=低密度脂蛋白膽固醇，Apo-A=載脂蛋白A；a為χ2值

2.2 4組TrxR、TNF-α、hs-CRP水平比較 4組TrxR、TNF-α、hs-CRP水平比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中與對照組比較，SAP組、UAP組和AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與SAP組比較，UAP組和AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與UAP組比較，AMI組TrxR水平降低，TNF-α、hs-CRP水平升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

Table 2 Comparison of levels of TrxR,TNF-α and hs-CRP among the four groups

例數(shù)TrxR(mU/L)TNF-α(ng/L)hs-CRP(mg/dl)對照組403.76±0.661.55±0.410.26±0.08SAP組372.58±0.30a3.42±0.54a0.62±0.11aUAP組371.69±0.68ab5.63±0.47ab0.86±0.12abAMI組410.54±0.08abc9.05±0.81abc1.53±0.20abcF值304.441234.88623.82P值<0.001<0.001<0.001

注：TrxR=硫氧還蛋白還原酶，TNF-α=腫瘤壞死因子α，hs-CRP=超敏C反應(yīng)蛋白；與對照組比較，aP<0.05；與SAP組比較，bP<0.05；與UAP組比較,cP<0.05

2.3 TrxR水平與TNF-α、hs-CRP水平的相關(guān)性分析 血清TrxR水平與TNF-α水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.919，P<0.001，見圖1)。血清TrxR水平與hs-CRP水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.885，P<0.001，見圖2)。

2.4 TrxR水平與Gensini評分的相關(guān)性分析 血清TrxR水平與Gensini評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.812，P<0.001，見圖3)。

注：TrxR=硫氧還蛋白還原酶，TNF-α=腫瘤壞死因子α

圖1 TrxR水平與TNF-α水平的相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure 1 Scatter plot of correlation between TrxR level and TNF-α level

注：hs-CRP=超敏C反應(yīng)蛋白

圖2 TrxR水平與hs-CRP水平的相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure 2 Scatter plot of correlation between TrxR level and hs-CRP level

圖3 TrxR水平與Gensini評分的相關(guān)性散點(diǎn)圖

3 討論

TrxR是一種包括FAD結(jié)構(gòu)域的二聚體硒蛋白。研究表明，TrxR能維持細(xì)胞內(nèi)的還原狀態(tài)，避免氧化狀態(tài)對細(xì)胞的損傷[9]。TrxR和Trx-1分泌到血液循環(huán)中，起到抗氧化應(yīng)激作用。研究顯示，芳基硒化合物可誘導(dǎo)TrxR表達(dá)，尤其在細(xì)胞表面[10]。Wang等[11]通過補(bǔ)硒后引起TrxR活性增強(qiáng)，有效抑制組織因子在細(xì)胞表面的促凝血活性。炎性反應(yīng)和血脂異常在AS斑塊的早期形成階段起到重要作用[12]。hs-CRP和TNF-α可作為冠心病的獨(dú)立預(yù)測因子[13]。TNF-α與炎性反應(yīng)、細(xì)胞免疫和腫瘤等病理過程有密切關(guān)系[14]。Chen等[15]研究認(rèn)為，TNF-α介導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)凋亡參與了AS進(jìn)程。體內(nèi)hs-CRP 水平與AS程度呈正相關(guān)，并且高水平的hs-CRP 可導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定，甚至斑塊破裂[16]。血清hs-CRP 水平的檢測能夠較敏感地反映機(jī)體AS程度[17]。這就充分說明血清hs-CRP 水平可以間接地反映機(jī)體AS的程度。

本研究選擇不同類型的冠心病患者為研究對象，檢測TrxR、TNF-α、hs-CRP水平，探討TrxR在冠心病過程中起到的作用。結(jié)果表明，冠心病患者中存在炎性反應(yīng)，并且這種炎性反應(yīng)和冠心病嚴(yán)重程度具有相關(guān)性。同時(shí)在對TrxR水平與TNF-α、hs-CRP水平的相關(guān)性分析中顯示，TrxR水平降低導(dǎo)致hs-CRP、TNF-α水平上調(diào)。由此推斷，TrxR在冠心病中的作用機(jī)制可能是通過影響機(jī)體炎性反應(yīng)導(dǎo)致病變的發(fā)生和病變程度的變化。Gensini評分是一套評價(jià)冠狀動脈狹窄程度的評分系統(tǒng)。而冠狀動脈Gensini評分與心血管事件的發(fā)生和 AS 嚴(yán)重程度相關(guān)。本研究中，TrxR水平與冠狀動脈Gensini評分也進(jìn)行了相關(guān)性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TrxR水平與Gensini評分呈負(fù)相關(guān)，提示TrxR水平越低，冠狀動脈狹窄程度越重。

有研究顯示，TrxR參與了心肌活性氧的清除，并且能減少心肌缺血后細(xì)胞凋亡和梗死面積[18]。在心肌缺血/再灌注過程中過度產(chǎn)生的活性氧導(dǎo)致了組織損傷和功能惡化。特別是線粒體活性氧開啟線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔的過程，可作為心肌缺血再灌注的損傷事件。TrxR是心肌抗氧化應(yīng)激過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。Horstkotte等[19]研究證實(shí)，TrxR是必不可少的早期心肌缺血后保護(hù)。研究者使用TrxR抑制劑他莫昔芬建立TrxR缺乏大鼠模型，通過缺血90 min和再灌注24 h后誘導(dǎo)出心肌細(xì)胞功能障礙和死亡；同時(shí)，分別使用活性氧清除劑N-乙酰半胱氨酸和線粒體通透性轉(zhuǎn)化孔抑制劑環(huán)孢菌素-A對大鼠進(jìn)行缺血再灌注預(yù)適應(yīng)，結(jié)果顯示，TrxR通過硫醇再生在心肌缺血再灌注過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，TrxR能將氧化后的過氧化物酶還原，并通過谷胱甘肽系統(tǒng)傳遞電子還原谷胱甘肽過氧化物[20]。由此表明，細(xì)胞內(nèi)氧化還原的平衡，關(guān)鍵在于TrxR水平的動態(tài)變化。Park等[21]研究顯示，TrxR水平下降導(dǎo)致氧化應(yīng)激損傷。對于TrxR的研究有望成為冠心病一級預(yù)防或二級預(yù)防的新亮點(diǎn)。

綜上所述，TrxR在冠心病的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。是否能夠通過使用重組或外源性TrxR、上調(diào)TrxR水平來抑制冠心病的發(fā)展趨勢和嚴(yán)重程度，將成為今后冠心病研究的新思路和方向。本研究樣本量與大規(guī)模樣本研究相比，具有一定局限性，在今后的研究中可擴(kuò)大樣本量進(jìn)行更深入的研究。

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(本文編輯：陳素芳)

Study of Serum Thioredoxin Reductase Among Patients With Different Types of Coronary Heart Disease

YUANYuan,GUXiang,HUANGWen-yin,etal.

DepartmentofCardiovascularDiseases,AffiliatedHosptialofJiujiangUniversity,Jiujiang332000,China

Objective To investigate the serum levels of thioredoxin reductase (TrxR) in patients with different types of coronary heart disease,to study the correlation between TrxR and inflammatory cytokines,and to explore the role of TrxR on the course of coronary heart disease and its possible mechanism.Methods A total of 115 patients who were diagnosed with coronary heart disease by coronary angiography in Department of Cardiovascular Diseases in Affiliated Hosptial of Jiujiang University from December 2011 to December 2012,were selected as study subjects,the patients were divided to 3 groups:stable angina pectoris (SAP) group (n=37),unstable angina pectoris (UAP) group (n=37),and acute myocardial infarction (AMI) group (n=41).40 normal healthy people were included in control group.The severity of coronary atherosclerosis were determined by the the Gensini score.Gensini score system was used for quantitative analysis of the stenosis degree of coronary artery lesion vessels.The serum levels of TrxR,TNF-α and hs-CRP were tested by enzyme-linked immunosorbent assay and latex turbidimetric immunoassay.Serum levels of TrxR were compared among different groups,the correlation between TrxR and inflammatory cytokines,and correlation between TrxR and Gensini score for severity of coronary artery disease was analyzed respectively.Results There were significant differences in serum levels of TrxR,TNF-α and hs-CRP among the four groups of the patients (P<0.05).The serum level of TrxR in SAP group,UAP group and AMI group was significantly lower than that in control group,respectively (P<0.05);while serum levels of TNF-α and hs-CRP in SAP group,UAP group and AMI group were significantly higher than those in control group,respectively (P<0.05).The serum level of TrxR in UAP group and AMI group was significantly lower than that in SAP group,respectively (P<0.05);while serum levels of TNF-α and hs-CRP in UAP group and AMI group were significantly higher than those in SAP group,respectively (P<0.05).The serum level of TrxR in AMI group was significantly lower than that in UAP group (P<0.05);while serum levels of TNF-α and hs-CRP in AMI group were significantly higher than those in UAP group,respectively (P<0.05).The correlation analysis results showed that serum TrxR level was negatively correlated with the TNF-α level (r=-0.919,P<0.001),hs-CRP level (r=-0.885，P<0.001) and Gensini coronary artery score (r=-0.812,P<0.001),respectively.Conclusion Low level of TrxR may promote the occurrence and development of coronary heart disease,TrxR may be involved in the occurrence and development of atherosclerosis by adjusting levels of TNF-α and hs-CRP.

Coronary disease；Thioredoxin reductase；Tumor necrosis factor-alpha；Ultra-sensitivity C-reactive protein

332000江西省九江市，九江學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科

袁媛，332000江西省九江市，九江學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科；E-mail：jjxyfsyykjk@163.com

R 541.1

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.24.006

2015-02-22；

2015-06-31)