冠心病患者血清Sestrin2水平及其與基質(zhì)金屬蛋白酶及炎癥因子的關(guān)系▲

高 釗 曾廣偉 樊貝貝 方 東 孫夢娜 賈 磊

(西安國際醫(yī)學中心醫(yī)院心臟內(nèi)科，陜西省西安市 710100，電子郵箱：qiqxhengj@163.com)

冠心病是導致中老年人死亡的主要原因，隨著社會老齡化加劇，近年來因冠心病住院的患者不斷增加，病死率持續(xù)增長，給社會和家庭帶來了沉重的負擔[1]。動脈粥樣硬化是冠心病發(fā)病的主要病理基礎之一，慢性炎癥反應、細胞外基質(zhì)重構(gòu)和轉(zhuǎn)化均參與動脈粥樣硬化的發(fā)生和進展[1-2]。Sestrin2是一種應激誘導型抗氧化蛋白，具有抗氧化應激、抑制缺血再灌注損傷的作用，并能調(diào)控血栓形成[3]，被證實參與急性缺血性腦卒中的發(fā)病過程[4]，但Sestrin2對冠心病的發(fā)生和發(fā)展是否有影響及其作用機制如何尚未清楚?；|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)-2、MMP-9在細胞外基質(zhì)和膠原代謝過程中發(fā)揮重要作用[5]。白細胞介素(Interleukin，IL)-6、IL-1β是機體活性較高的促炎因子，參與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[6-7]。Sestrin2是否與MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β相互作用參與冠心病的發(fā)生和發(fā)展也尚未清楚。因此，本研究檢測冠心病患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β的水平，并分析上述因子的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年10月至2020年6月我院心臟內(nèi)科收治的123例冠心病患者作為研究對象。納入標準：均經(jīng)冠狀動脈造影證實冠狀動脈病變，符合冠心病診斷標準[8]。排除標準：(1)先天性心臟病、風濕性心臟病、瓣膜病等其他心臟疾?。?2)主動脈夾層、主動脈瘤患者；(3)合并血液疾病、免疫疾病、惡性腫瘤者。其中男性66例，女性57例，年齡53～73(64.23±4.13)歲，體質(zhì)量指數(shù)[24.12(21,27)]kg/m2，基礎疾?。焊哐獕?8例，糖尿病43例，高脂血癥51例；吸煙史(1支/d，連續(xù)吸煙≥6個月)45例；冠心病類型[9]：急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)組69例，慢性心肌缺血綜合征(chronic myocardial ischemia syndrome，CIS)組54例。另選擇109例體檢者作為對照組。納入標準：年齡、性別與觀察組匹配者。排除心血管疾病者、高血壓、免疫疾病和血液系統(tǒng)疾病者。其中男性65例，女性44例，年齡55～75(64.69±4.52)歲，體質(zhì)指數(shù)[23.85(21，27)]kg/m2，基礎疾?。禾悄虿?1例，高脂血癥33例；吸煙史32例。兩組年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、基礎疾病情況、吸煙史比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。所有受試者均對本研究知情同意并簽署知情同意書。本研究獲得我院醫(yī)學倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的檢測：采集冠心病患者入院后24 h內(nèi)、對照組體檢當日的空腹靜脈血5 mL，靜置后取上清液置于TGL-15M臺式微量高速冷凍離心機(湖南平凡科技有限公司)在4℃下以3 000 r/min離心15 min(離心半徑10 cm)，取血清置于-80℃冰箱保存待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平，儀器為Multiskan SkyHigh全波長酶標儀(美國賽默飛公司)，試劑盒購自北京科美東雅生物技術(shù)有限公司(批號：H135217，A3261，41247，06538，G05432)。

1.2.2 冠狀動脈病變的評價：冠心病患者按照Judkins法[10]進行冠狀動脈造影術(shù)，根據(jù)冠狀動脈造影結(jié)果記錄病變冠狀動脈支數(shù)(單支病變、雙支病變、三支及以上病變)，并根據(jù)冠狀動脈病變情況進行Gensini評分[11]，Gensini評分對病變部位(左主干記5分，左前降支或回旋支近段記2.5分，左前降支中段記1.5分，左前降支遠段記1分，左回旋支中、遠段記1分，右冠狀動脈記1分，小分支記0.5分)和狹窄程度(1%～25%記1分，26%～50%記2分，51%～75%記4分，76%～90%記8分，91%～99%記16分，完全堵塞記32分)進行打分，病變部位得分乘以該部位狹窄程度得分為該部位評分，多支病變血管取各自評分之和。Gensini評分≤40分為輕度，41～79分為中度，≥80分為重度[11]，根據(jù)Gensini評分將冠心病患者分為輕度組(45例)、中度組(51例)和重度組(27例)。根據(jù)冠狀動脈病變支數(shù)將患者分為單支組(單支病變，42例)、雙支組(雙支病變，56例)、多支組(三支及以上病變，25例)。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計學分析。正態(tài)分布的計量資料以(x±s)表示，組間比較采用t檢驗或單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以[M(P25，P75)]表示，比較采用Mann-Whitneyu檢驗；計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗；采用Spearman秩相關(guān)分析Sestrin2與Gensini評分的相關(guān)性，多重線性回歸分析Sestrin2與MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β的相關(guān)性。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 3組受試者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較 ACS組、CIS組患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平高于對照組(P<0.05)，且ACS組患者上述指標水平高于CIS組(P<0.05)，見表1。

表1 3組受試者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較(x±s)

2.2 不同冠狀動脈病變支數(shù)患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較 單支組、雙支組、多支組患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平依次升高(P<0.05)，見表2。

表2 不同冠狀動脈病變支數(shù)患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較(x±s)

2.3 不同冠狀動脈病變程度患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較 輕度組、中度組、重度組患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平依次升高(P<0.05)，見表3。

表3 不同冠狀動脈病變程度患者血清Sestrin2、MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的比較(x±s)

2.4 冠心病患者血清Sestrin2水平與Gensini評分及血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平的相關(guān)性 Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，冠心病患者血清Sestrin2水平與Gensini評分呈正相關(guān)(rs=0.820，P<0.001)。以血清Sestrin2水平為因變量，血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平為自變量(均以實際值納入方程)，建立多重線性回歸方程，結(jié)果顯示，冠心病患者血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平均與血清Sestrin2水平均呈正相關(guān)(均P<0.05)。見表4。

表4 冠心病患者血清Sestrin2水平與血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平相關(guān)性的多重線性回歸分析

3 討 論

冠心病病理生理基礎為冠狀動脈粥樣硬化型斑塊發(fā)生破裂，繼發(fā)血栓，導致急性或亞急性心肌缺血，因此，動脈粥樣硬化是導致冠心病發(fā)病的主要因素之一，而動脈粥樣硬化是多因素長期綜合作用的結(jié)果，可能涉及血小板活化、內(nèi)皮功能損傷、炎癥反應、氧化應激、細胞外基質(zhì)重構(gòu)等[1-2]。探討影響動脈粥樣硬化相關(guān)的分子機制有助于了解冠心病的發(fā)病機制，指導臨床治療，并為疾病的診斷和預后評估提供理論依據(jù)。

Sestrin2是一種高度保守、應激誘導抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的蛋白分子，屬于Sestrin家族成員，其編碼基因位于6號染色體，具有抗氧化應激、抗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激的作用[12]。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和缺氧誘導下Sestrin2表達上調(diào)，通過調(diào)節(jié)mTOR信號通路抑制mTOR表達，減少活性氧積聚，發(fā)揮抗氧化應激作用，進而減輕組織缺血再灌注損傷[13]。現(xiàn)有研究顯示，Sestrin2通過Sestrin2/Kelch樣ECH相關(guān)蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1)/核紅細胞相關(guān)因子2(nuclear erythroid-related factor 2，Nrf2)通路發(fā)揮抗氧化作用，參與心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、癌癥等多種疾病的發(fā)病機制[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，冠心病患者血清Sestrin2水平較正常人群升高(P<0.05)，在不同冠心病類型、冠狀動脈病變支數(shù)、冠狀動脈病變程度患者中血清Sestrin2表達水平均存在差異性(P<0.05)，Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示冠心病患者血清Sestrin2水平與Gensini評分呈正相關(guān)(P<0.05)，說明Sestrin2參與冠心病的發(fā)生和進展，可反映冠狀動脈病變嚴重程度。Kishimoto等[15]的研究顯示，頸動脈粥樣硬化患者血漿Sestrin2水平升高，且與頸動脈斑塊評分呈正相關(guān)，指出血漿Sestrin2濃度升高可能是對頸動脈粥樣硬化進展的保護性反應。Nrf2作為調(diào)控多種抗氧化基因的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，其表達升高有助于促使抗氧化相關(guān)蛋白表達[16]，在心肌缺血缺氧應激下Sestrin2表達上調(diào)，增強自噬誘導Keap1降解，而Keap1又可靶向Nrf2，進而發(fā)揮抗氧化應激和抗缺血再灌注損傷的作用，因此，Sestrin2可能通過調(diào)控Keap1/Nrf2參與冠心病的發(fā)病。Sestrin2還可通過腺苷一磷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase，AMPK)-mTOR調(diào)節(jié)糖脂代謝以及單核細胞極化和單核細胞與內(nèi)皮細胞之間的黏附，從而參與動脈粥樣化形成[16]。

動脈粥樣硬化是一種動脈壁的慢性炎癥反應，是血管壁對應激性損傷的異常反應[17]。MMP是一類依賴鋅和鈣的內(nèi)肽酶，通過降解細胞外基底膜、膠原、明膠等多種成分，促進平滑肌細胞增殖、遷移，導致動脈粥樣硬化斑塊破裂，進而促進動脈粥樣硬化發(fā)展[18]。MMP-2、MMP-9是MMP家族成員，通過促進平滑肌細胞遷移至內(nèi)膜，誘導粥樣斑塊形成，并通過降解細胞膠原和外基質(zhì)促使斑塊不穩(wěn)定、破裂，導致血栓形成[5]。IL-6是炎癥級聯(lián)反應上游炎性細胞因子，可誘發(fā)內(nèi)皮細胞表達黏附因子和趨化因子，激活單核細胞釋放炎性細胞因子，進而促使脂質(zhì)在頸動脈血管壁聚集，導致動脈粥樣硬化血栓形成[19]。IL-1β是血管炎性反應的誘導劑，具有較強的致炎作用，通過誘導內(nèi)皮細胞黏附分子合成，增加血管平滑肌細胞活化增殖，參與動脈粥樣硬化進程[7]。本研究中冠心病患者血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平高于對照組，且其水平隨著冠狀動脈病變支數(shù)增多、病情程度加重而升高(P<0.05)，提示炎性因子、MMP與冠心病發(fā)病機制有關(guān)。多重線性回歸分析結(jié)果顯示，血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平與血清Sestrin2水平呈正相關(guān)(P<0.05)，說明在冠狀動脈粥樣硬化過程中Sestrin2可能與MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β相互作用從而參與冠心病的發(fā)生和發(fā)展。動物研究顯示，Sestrin2蛋白通過調(diào)控MMP、炎性因子水平，抑制動脈粥樣硬化病變過程[21]。Hwang等[21]發(fā)現(xiàn)，敲除小鼠H9c2細胞中的Sestrin2后，AMPK磷酸化水平降低，抗氧化基因表達下調(diào)，導致氧化氫酶、超氧化物歧化酶水平降低，活性氧產(chǎn)生增多，可以增加心臟組織中MMP-2、MMP-9的表達，提示Sestrin2通過調(diào)控MMP-2、MMP-9表達參與心臟氧化應激反應損傷機制。Wang等[22]發(fā)現(xiàn)，Sestrin2過表達可通過抑制磷酸化核糖體蛋白S6激酶信號通路，激活磷酸化AMPK信號通路，降低腫瘤壞死因子α、IL-6水平，抑制炎癥反應，保護脂多糖介導的大鼠心肌細胞損傷，說明在心肌損傷過程中Sestrin2具有調(diào)控炎性因子的作用。結(jié)合本研究結(jié)果，筆者認為，在冠心病發(fā)病過程中，Sestrin2可能通過調(diào)控血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平參與冠狀動脈粥樣硬化過程，Sestrin2在冠心病患者血清中表達升高，是對過度炎癥反應、細胞外基質(zhì)重構(gòu)的保護性反應。

綜上所述，冠心病患者血清Sestrin2表達水平升高，血清Sestrin2水平與冠狀動脈病變支數(shù)、病變嚴重程度密切相關(guān)，Sestrin2可能通過調(diào)控血清MMP-2、MMP-9、IL-6、IL-1β水平參與冠狀動脈病變過程，其有望成為冠心病診斷、病情評估的潛在生物學指標和治療靶點。