血清骨鈣素水平與冠狀動(dòng)脈病變程度及冠狀動(dòng)脈鈣化的相關(guān)性研究

陶林，苗柳，譚碧松，王勇

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟?，CAD）是指冠狀動(dòng)脈（冠脈）及其主要分支出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化樣斑塊，導(dǎo)致血管腔狹窄或阻塞，而血管鈣化是動(dòng)脈粥樣硬化病變中普遍存在的病理表現(xiàn)，可引起主動(dòng)脈、冠脈及其他動(dòng)脈彈性降低和心血管系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)改變[1]。骨鈣素是由成骨細(xì)胞表達(dá)及分泌的重要的骨基質(zhì)蛋白，通過(guò)與羧基磷灰石表面Ca2+結(jié)合，抑制鈣磷沉積[2]。在骨質(zhì)礦化過(guò)程中可釋放大量骨鈣素進(jìn)入體液循環(huán)，可反映骨轉(zhuǎn)化和更新速率。既往認(rèn)為，血管鈣化和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化都屬于簡(jiǎn)單的鈣磷沉積過(guò)程[3]，但最近有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）和血管平滑肌細(xì)胞（VSMCs）在炎癥因子的刺激下，可向成骨細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化，通過(guò)釋放大量濃縮鈣和磷基質(zhì)囊泡誘導(dǎo)血管礦化[4]。而骨鈣素除了參與骨代謝外，與血管鈣化進(jìn)程也密切相關(guān)[5]。作為骨形成特異性標(biāo)志分子，Patel等[6]發(fā)現(xiàn)鈣化血管細(xì)胞和斑塊中骨鈣素呈高表達(dá)。但存在爭(zhēng)議的是，骨鈣素在冠心病患者循環(huán)血清中隨病情加重則表達(dá)量逐漸降低，推測(cè)可能是血管鈣化的一種保護(hù)因子。本研究旨在為血清骨鈣素在冠狀動(dòng)脈病變中的作用研究提供一定的理論依據(jù)，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象2019年1月～12月，選取因不明原因胸痛于廣西柳州市人民醫(yī)院疑似CAD擬行冠脈造影且具有完整資料的受檢者286例作為研究對(duì)象，年齡62.82±8.85歲（43～87歲）；排除絕經(jīng)前女性人群、6個(gè)月內(nèi)自發(fā)性骨折者、長(zhǎng)期使用影響骨代謝藥物（如糖皮質(zhì)激素、雌激素等）人群或原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)患者。根據(jù)診斷結(jié)果分為冠心病組（CAD）和非冠心病組（Non-CAD）。CAD診斷標(biāo)準(zhǔn)：基于左主干、3條心外膜下冠脈及其大分支最大狹窄直徑≥50%，即診斷為CAD。根據(jù)臨床診斷，CAD可分為2個(gè)亞組：急性冠脈綜合征（急性心肌梗死、不穩(wěn)定型心絞痛）和穩(wěn)定型心絞痛。

1.2 研究方法

1.2.1 一般臨床資料收集詳細(xì)記錄患者年齡、性別、臨床病史及危險(xiǎn)因素（吸煙、飲酒、肥胖、高血壓史、糖尿病史、高脂血癥史）?；颊呷朐汉蠹皶r(shí)完善心臟彩超、心肌酶譜、心電圖、胸部CT等相關(guān)檢查；對(duì)于滿足CTA及CAG的相關(guān)檢查適應(yīng)癥，且擬診斷為冠心病的人群，先進(jìn)行冠脈雙源螺旋CT檢查，再行選擇性冠脈造影檢查來(lái)明確診斷結(jié)果。

1.2.2 血清學(xué)指標(biāo)測(cè)定患者接受CTA檢查前留取血清樣本，保存至-80℃待測(cè)。采用化學(xué)發(fā)光法進(jìn)行測(cè)定血清骨鈣素。骨鈣素電化學(xué)發(fā)光免疫試劑盒購(gòu)自上海江萊生物科技有限公司。另外采用液相蛋白芯片檢測(cè)血清骨保護(hù)素（OPG）、骨橋蛋白（OPN）。其他血清檢測(cè)項(xiàng)目包括空腹血糖（FPG）、空腹胰島素（FINS）、糖化血紅蛋白（HbAlc）、糖化血清白蛋白（GA）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、血清鈣、血清磷水平，由我院檢驗(yàn)科設(shè)備西門子Advia2400全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)。

1.2.3 血管病變支數(shù)及病變程度評(píng)價(jià)三支病變心外膜下冠脈即前降支、回旋支和右冠及其最大分支任何一段直徑狹窄≥50%，即為有意義病變。根據(jù)冠脈狹窄累計(jì)主要冠脈支數(shù)，分為單支病變和多支病變。若三支主干無(wú)狹窄，其主要分支直徑狹窄≥50%，視作等同病變。累計(jì)左主干時(shí)以同時(shí)累計(jì)左前降支和左回旋支計(jì)算，即雙支病變。其中雙支及以上病變稱為多支病變。根據(jù)主要冠脈內(nèi)徑的狹窄程度對(duì)每支血管病變程度評(píng)分（1～32分）并與各節(jié)段對(duì)應(yīng)的系數(shù)（0.5～5）相乘得到Gensini評(píng)分。冠脈鈣化積分統(tǒng)計(jì)：所有CAD患者行冠脈雙源螺旋CT檢查，工作站及相關(guān)影像重建軟件為美國(guó)飛利浦公司生產(chǎn)。通過(guò)鈣化分析軟件自動(dòng)計(jì)算冠脈各分支鈣化積分，并聯(lián)合心電圖、綜合考慮血管走向、采用Agatston修正法[7]計(jì)算得出最終的血管鈣化積分：0分為無(wú)鈣化；1～10分為少量鈣化；11～100分為輕度鈣化；101～399分為中度鈣化；≥400分為重度鈣化。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法結(jié)果采用SPSS 13.5軟件進(jìn)行處理分析。計(jì)量資料進(jìn)行K-S（Kolmogorov-Smirnov）正態(tài)分布檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位數(shù)）表示，組間比較采用單因素方差分析和非參數(shù)檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用百分比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson相關(guān)性分析血清骨鈣素與CAI評(píng)分的關(guān)系。以是否發(fā)生冠脈鈣化作為因變量，以年齡、BMI、FPG、Hb A1c、GA、TC、TG、HDL-C、LDL-C、血清鈣、血清磷、OPG、OPN和血清骨鈣素水平作為自變量進(jìn)行多元逐步Logistic回歸分析，計(jì)算OR值（95%CI）。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CAD組和Non-CAD組患者基線資料比較CAD組患者TG、LDL-C、血清鈣、血清磷、OPG、OPN水平高于Non-CAD組，而HDL-C和血清骨鈣素水平低于Non-CAD組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組人群其余臨床指標(biāo)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），表1。

2.2 CAD組各亞組患者血清骨鈣素水平差異200例CAD患者包括67例急性冠脈綜合患者和133例穩(wěn)定型心絞痛患者，血清骨鈣素水平分別為（20.35±4.13）μg/ml、（23.30±5.44）μg/ml，急性冠脈綜合征患者血清骨鈣素水平低于穩(wěn)定型心絞痛組患者，兩亞組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。單支病變患者113例，多支病變患者87例，血清骨鈣素水平分別為（23.83±5.26）μg/ml、（20.34±4.25）μg/ml，多支病變亞組患者血清骨鈣素水平低于單支病變亞組患者，兩亞組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.3 研究人群血清骨鈣素與冠心病的單因素和多因素分析將286例受試者血清骨鈣素水平按四分位數(shù)分為34.57～25.39 μg/ml、25.38～23.74 μg/ml、23.73～19.06 μg/ml、19.05～12.81 μg/ml。經(jīng)單因素分析，血清骨鈣素水平降低，是冠心病發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素；校正混雜因素后，經(jīng)多因素模型分析，血清骨鈣素水平≤19.05 μg/ml是冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05），表2。

2.4 Pearson法分析CAD組患者血清骨鈣素水平與Gensini評(píng)分的相關(guān)性CAD組患者血清骨鈣素水平與Gensini評(píng)分呈負(fù)相關(guān)性（r=-0.619，P=0.000）（圖1）。

2.5 CAD組患者血清骨鈣素水平與冠脈鈣化程度的關(guān)系據(jù)Agatston修正法計(jì)算，200例CAD患者中，無(wú)鈣化亞組34例，少量鈣化亞組57例，輕度鈣化亞組52例，中度鈣化亞組33例，重度鈣化亞組24例，血清骨鈣素水平分別為（26.94±3.26）μg/ml、（25.31±4.30）μg/ml、（23.74±5.33）μg/ml、（20.85±5.18）μg/ml、（17.56±3.29）μg/ml，隨著冠脈鈣化程度的加重，血清骨鈣素水平逐漸降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.6 多元Logistic逐步回歸分析影響冠脈鈣化的重要因素以是否發(fā)生冠脈鈣化作為因變量，以年齡、BMI、FPG、Hb A1c、GA、TC、TG、HDL-C、LDL-C、血清鈣、血清磷、OPG、OPN和血清骨鈣素水平作為自變量行多元逐步回歸分析。結(jié)果表明，血清鈣、血清磷、OPG、OPN、骨鈣素進(jìn)入分析模型，其中血清鈣、血清磷、OPG、OPN都屬于冠脈鈣化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而血清骨鈣素則是冠脈鈣化的獨(dú)立保護(hù)因素（表3）。

3 討論

骨鈣素作為評(píng)估骨轉(zhuǎn)換率及骨形成的特異性標(biāo)志，又名羧基谷氨酸蛋白，是骨細(xì)胞外基質(zhì)的組成成分。研究發(fā)現(xiàn)骨組織是機(jī)體的一個(gè)重要的內(nèi)分泌器官，成骨細(xì)胞通過(guò)分泌的特異性骨基質(zhì)蛋白質(zhì)-骨鈣素參與能量代謝的調(diào)節(jié)過(guò)程，被認(rèn)為是一種新型的激素[8]。骨鈣素在循環(huán)中和在局部組織具有不同的作用。例如，在鈣化血管壁和鈣化心臟瓣膜局部，骨鈣素與沉積的羥基磷灰石具有高親和力，鈣化部位局部骨鈣素表達(dá)升高。骨鈣素在循環(huán)及局部組織中作用不一致的機(jī)制目前尚不清楚，有待進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)骨鈣素具有促進(jìn)血管鈣化的作用，骨質(zhì)疏松的患者心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)明顯升高，成骨細(xì)胞存在于脈管系統(tǒng)，使動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞鈣化。骨鈣素還存在于向鈣化發(fā)展的血管平滑肌細(xì)胞中，骨鈣素可能參與了動(dòng)脈粥樣硬化形成的調(diào)節(jié)，在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用[9]。

表1 CAD組和Non-CAD組人群基線臨床資料比較

表2 總體人群血清骨鈣素與冠心病的單因素和多因素分析

圖1 Pearson法分析CAD組患者血清骨鈣素水平與Gensini評(píng)分的相關(guān)性

表3 CAD患者冠狀動(dòng)脈鈣化相關(guān)因素Logistic回歸分析

在本研究中，通過(guò)對(duì)比CAD組和Non-CAD組受試者及不同類型CAD患者血清中骨鈣素水平的差異，發(fā)現(xiàn)CAD組患者血清骨鈣素水平顯著低于Non-CAD組，且不穩(wěn)定性CAD患者血清骨鈣素水平低于穩(wěn)定性CAD患者，說(shuō)明血清骨鈣素水平與冠心病的發(fā)生和進(jìn)展均密切相關(guān)。這與國(guó)外近期的研究結(jié)論不謀而合。G?ssl等[10]研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化患者組與對(duì)照組相比，大部分的內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）表達(dá)骨鈣素參與動(dòng)脈的鈣化。Lewis等[11]發(fā)現(xiàn)骨形成因子在體內(nèi)外周循環(huán)血水平與動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度明顯相關(guān)。Darwish等[12]對(duì)2型糖尿病人群研究發(fā)現(xiàn)，男性骨鈣素水平與動(dòng)脈硬化的參數(shù)如肱踝脈搏波傳導(dǎo)速度、IMT呈負(fù)相關(guān)。冠脈鈣化是各種細(xì)胞間復(fù)雜的相互作用，臨床上冠脈鈣化積分主要是是對(duì)患者的血管壁情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，而Gensini評(píng)分更多受冠脈管腔內(nèi)狹窄情況影響，能更好預(yù)測(cè)心血管事件。冠脈鈣化積分和Gemini評(píng)分都是對(duì)冠脈血管床斑塊負(fù)荷的整體描述。在本研究中，通過(guò)分析血清骨鈣素水平與冠脈鈣化積分和Gensini評(píng)分間的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，隨著冠脈病變程度和鈣化程度的加重，CAD患者血清骨鈣素水平逐漸降低，與兩種公認(rèn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)均呈負(fù)相關(guān)性。提示血清骨鈣素作為動(dòng)脈粥樣硬化的負(fù)性調(diào)節(jié)因子可能具有抑制動(dòng)脈粥樣硬化的作用。此外，本研究通過(guò)多元Logistic逐步回歸分析證實(shí)，血清鈣、血清磷、OPG、OPN都屬于冠脈鈣化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，而血清骨鈣素則是冠脈鈣化的獨(dú)立保護(hù)因素。說(shuō)明通過(guò)觀察和分析一些骨代謝指標(biāo)的變化對(duì)于深入闡述冠脈鈣化的機(jī)制有一定指導(dǎo)意義。

綜上所述，CAD患者血清骨鈣素水平降低，且與冠脈病變程度及冠脈鈣化的發(fā)生和發(fā)展存在一定相關(guān)性，對(duì)于預(yù)測(cè)冠脈鈣化有一定的參考價(jià)值。但需強(qiáng)調(diào)的是，本文只從臨床角度推斷血清骨鈣素可能是冠脈鈣化的保護(hù)因子，但由于血清骨鈣素成分復(fù)雜，包括全羧酸骨鈣素、羧化不全的骨鈣素及不同大小的分子片段，因此具體作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。