朱 晴,趙翠婷,王永槐,李光源,孟平平,孔凡鑫,馬春燕,楊 軍
(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管超聲科,沈陽(yáng) 110001)
冠狀動(dòng)脈慢血流(coronary slow flow,CSF)指在無(wú)阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病的情況下,冠狀動(dòng)脈造影證實(shí)心外膜冠狀動(dòng)脈“正常”或“接近正?!?,但冠狀動(dòng)脈末端充盈延遲的現(xiàn)象,由Tambe等[1]在1972年首次發(fā)現(xiàn)。研究表明,約90%的CSF患者會(huì)出現(xiàn)反復(fù)胸痛,33%的患者需要再次入院治療,其嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,2.5%的患者預(yù)后不良,有猝死的可能[2-3]。因此,CSF患者應(yīng)引起臨床密切關(guān)注,及時(shí)給予臨床干預(yù)。
目前CSF的病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確,可能與冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙、微血管儲(chǔ)備功能異常、炎癥反應(yīng)、動(dòng)脈粥樣硬化早期病變以及遺傳因素等有關(guān)[4-6]?;蚨鄳B(tài)性亦稱遺傳多態(tài)性,通常分為DNA片段長(zhǎng)度多態(tài)性、DNA重復(fù)序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP),SNP是指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸變異所引起的DNA序列多態(tài)性。現(xiàn)對(duì)基因多態(tài)性與CSF發(fā)病機(jī)制相關(guān)性的研究進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,以闡明CSF發(fā)病機(jī)制中的遺傳易感性,并為預(yù)防及個(gè)體化治療提供臨床依據(jù)。
研究表明,冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙可能是導(dǎo)致CSF發(fā)生的最主要的機(jī)制之一,其中血管收縮因子和血管舒張因子的不平衡在CSF的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[7-8]。血管內(nèi)皮細(xì)胞可產(chǎn)生多種活性物質(zhì),在調(diào)節(jié)血管緊張度、平滑肌細(xì)胞增殖、單核細(xì)胞黏附、血小板聚集以及維持正常血管結(jié)構(gòu)和功能方面具有重要作用。
1.1血管內(nèi)皮舒張因子 血管內(nèi)皮收縮及舒張因子是血管內(nèi)皮分泌的血管活性因子,具有調(diào)控血管平滑肌收縮和舒張的功能,包括一氧化氮(nitric oxide,NO)、前列腺素I2、內(nèi)皮素、血管緊張素等。NO是最重要的血管舒張因子之一,與可溶性糖皮質(zhì)激素結(jié)合,促使鳥(niǎo)苷三磷酸轉(zhuǎn)化成環(huán)鳥(niǎo)苷酸,進(jìn)一步激活蛋白激酶,使蛋白酶磷酸化,進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。該途徑具有擴(kuò)張血管、抑制白細(xì)胞和血小板聚集及斑塊形成、減低血管阻力、增加冠狀動(dòng)脈內(nèi)血流的作用。內(nèi)皮受損、炎癥應(yīng)激時(shí),血管內(nèi)皮生成的NO減少,血管內(nèi)皮功能紊亂[9]。
一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)是NO合成的限速酶,可分為神經(jīng)源型、誘導(dǎo)型和內(nèi)皮型。內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)在冠心病的發(fā)病中起重要作用,其表達(dá)減少會(huì)導(dǎo)致NO合成減少。而NO具有抑制血小板聚集,減弱血小板和白細(xì)胞黏附,并拮抗血管平滑肌細(xì)胞增殖的作用,NO合成減少會(huì)導(dǎo)致以上作用減弱,從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化[10]。研究表明,靜息狀態(tài)下CSF患者血漿中eNOS的水平較無(wú)CSF者降低,提示eNOS可能參與了CSF的發(fā)生及發(fā)展[11-12]。因此,eNOS的基因多態(tài)性可能與CSF存在關(guān)聯(lián)。
NOS3 Glu298Asp多態(tài)性是指eNOS基因的第7個(gè)外顯子298位谷氨酸-天冬氨酸的錯(cuò)義突變,其被認(rèn)為是導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙的因素之一,同時(shí)也是原發(fā)性高血壓和冠心病的危險(xiǎn)因素[1,13-14]。關(guān)于Glu298Asp基因多態(tài)性與CSF的相關(guān)性存在爭(zhēng)議:對(duì)土耳其人的研究顯示,NOS3 Glu298Asp多態(tài)性與CSF的T等位基因頻率缺乏關(guān)聯(lián)[10,15];而Gupta等[16]的研究則認(rèn)為,NOS3Glu298Asp多態(tài)性與CSF相關(guān)。
Nakayama等[17]最先報(bào)道了核苷酸-786基因位點(diǎn)上胸苷嘧啶被胞嘧啶所取代(T-786C)。研究表明,eNOS基因T-786C多態(tài)性與基因啟動(dòng)子活性以及NO水平降低相關(guān),增加了高血壓、急性冠狀動(dòng)脈綜合征以及冠狀動(dòng)脈痙攣的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[17-18]。Nurkalem等[19]報(bào)道了eNOS基因T-786C多態(tài)性與CSF的關(guān)聯(lián),并認(rèn)為C等位基因與心肌梗死溶栓幀數(shù)相關(guān)。但Gazi等[20]則認(rèn)為T-786C多態(tài)性與CSF無(wú)關(guān)。
在eNOS內(nèi)含子4a/b基因多態(tài)性中,等位基因“a”會(huì)增加eNOS的表達(dá),但降低eNOS的活性[21]。Ekmekci等[22]發(fā)現(xiàn),eNOS內(nèi)含子4的可變串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性的“a等位基因”是SCF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,并與冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備受損相關(guān)。但Gupta等[16]和Sezgin等[10]的研究未觀察到“a等位基因”與CSF的關(guān)聯(lián)。
由此可見(jiàn),eNOS Glu298Asp多態(tài)性、eNOS T-786C多態(tài)性以及eNOS內(nèi)含子4a/b多態(tài)性與CSF的相關(guān)性還需更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)加以證實(shí)。
1.2血管內(nèi)皮收縮因子 血管緊張素原(angiotensinogen,AGT)是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的關(guān)鍵分子,在血壓調(diào)節(jié)、血管重塑以及電解質(zhì)平衡中發(fā)揮著重要作用。腎素將AGT轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅰ,血管緊張素Ⅰ在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)的作用下生成血管緊張素Ⅱ。血管緊張素Ⅱ在血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放細(xì)胞因子和黏附分子引起的動(dòng)脈粥樣硬化中起作用。AGT T207M多態(tài)性是指在外顯子2的密碼子207中蘇氨酸與甲硫氨酸的交換。研究表明,AGT基因多態(tài)性導(dǎo)致AGT水平升高,并與高血壓和冠狀動(dòng)脈疾病有關(guān)[23-24]。但Gazi等[25]的研究認(rèn)為,AGT T207M多態(tài)性與CSF無(wú)關(guān)聯(lián)。
ACE是腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵酶,在血管壁動(dòng)態(tài)平衡和內(nèi)皮功能中發(fā)揮重要作用。ACE基因位于17q23,總長(zhǎng)21 kb,第16號(hào)內(nèi)含子具有插入(I)和缺失(D)的多態(tài)性,共有3種基因型,插入(I)/插入(I)型、缺失(D)/缺失(D)型、缺失(D)/插入(I)型。研究顯示,具有D/D等位基因的受試者血清ACE的活性高于I/D等位基因受試者,并與高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化以及心血管疾病相關(guān)[26]。Yalcin等[27]的研究認(rèn)為,D/D基因型是CSF的一個(gè)危險(xiǎn)因素;Tanriverdi等[28]的研究顯示,ACE I/D多態(tài)性與頸動(dòng)脈壁增厚顯著相關(guān),從而引起CSF。但也有研究顯示,ACE I/D多態(tài)性與CSF無(wú)顯著關(guān)聯(lián)[20,29]。
細(xì)胞因子是一類由細(xì)胞產(chǎn)生,具有多種生物學(xué)功能的小分子多肽或糖蛋白,通常與相應(yīng)的受體結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。炎性細(xì)胞因子是指參與炎癥反應(yīng)的各種細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)、腫瘤壞死因子等。研究表明,炎癥在CSF的發(fā)病中有重要作用[30]。CSF可能是動(dòng)脈粥樣硬化的早期形式,而低度炎癥反應(yīng)與動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程密切相關(guān)[22,31-32]。
2.1IL IL是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類細(xì)胞因子,在信息傳遞、激活與調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞,介導(dǎo)B細(xì)胞和T細(xì)胞活化、增殖、分化,以及炎癥反應(yīng)中起重要作用。IL-1是單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血小板以及受損內(nèi)皮釋放的促炎細(xì)胞因子,少量時(shí)可促進(jìn)B細(xì)胞增殖和分泌抗體,協(xié)同刺激抗原呈遞細(xì)胞和T細(xì)胞活化,調(diào)節(jié)免疫;大量產(chǎn)生時(shí),IL-1可誘導(dǎo)肝臟急性期蛋白合成,引起發(fā)熱和惡病質(zhì)[33]。IL-6是一種多效性細(xì)胞因子,通過(guò)刺激活化的B細(xì)胞增殖而分泌抗體;刺激T細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞活化;促進(jìn)血細(xì)胞發(fā)育。IL-6是急性期反應(yīng)最重要的介質(zhì)之一,在肝細(xì)胞合成C反應(yīng)蛋白中具有重要作用[34],并參與炎癥反應(yīng),具有促炎和抗炎作用[35]。IL-10是一種多功能的抗炎細(xì)胞因子,通過(guò)抑制輔助性T淋巴細(xì)胞1、B淋巴細(xì)胞以及輔助性T淋巴細(xì)胞2抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,從而下調(diào)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)和細(xì)胞毒性反應(yīng)[36]。
Mutluer等[37]研究IL-1基因簇多態(tài)性與CSF的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn),CSF的臨床表現(xiàn)與冠狀動(dòng)脈循環(huán)對(duì)炎癥的反應(yīng)以及炎癥系統(tǒng)的激活有關(guān),并證實(shí)機(jī)體的炎性因子可能通過(guò)不斷增強(qiáng)的免疫系統(tǒng)促使CSF形成,CSF患者IL-1β-511 SNP顯著高于冠狀動(dòng)脈造影正常者。Liu等[38]研究IL-6啟動(dòng)子多態(tài)性與CSF的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),IL-6-634C/G多態(tài)性與CSF相關(guān),CG+GG基因型的CSF患者血清IL-6的水平高于CC基因型患者,G等位基因增加了漢族患CSF的風(fēng)險(xiǎn)。這種結(jié)果可能與IL-6基因轉(zhuǎn)錄水平升高,血清IL-6水平升高,進(jìn)而調(diào)節(jié)C反應(yīng)蛋白基因的表達(dá)有關(guān)[39-40]。Shi等[41]在研究IL-10啟動(dòng)子-592A/C多態(tài)性與中國(guó)漢族CSF患者的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),IL-10-592A/C多態(tài)性與CSF相關(guān),A等位基因通過(guò)降低血清中IL-10的水平,促進(jìn)促炎細(xì)胞因子啟動(dòng),增加了漢族人群患CSF的風(fēng)險(xiǎn)。
2.2淋巴毒素(lymphotoxin,LT) LT是淋巴細(xì)胞受抗原等刺激活化后在某些腫瘤、自身免疫疾病存在的情況下分泌的一種細(xì)胞因子。淋巴毒素α(lymphotoxin-α,LTA)是一種促炎細(xì)胞因子,與冠心病的發(fā)病相關(guān)[42]。Yücel等[29]研究LTA C+804A(Thr26Asn,rs1041981,外顯子3)基因多態(tài)性與慢性冠狀動(dòng)脈綜合征的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn),與冠狀動(dòng)脈造影正常者相比,CSF患者中LTA多態(tài)性的純合基因型更高。以上結(jié)論支持低度炎癥反應(yīng)在CSF的發(fā)病中起重要作用的假說(shuō)。
2.3細(xì)胞間黏附分子1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1) ICAM-1是免疫球蛋白家族成員之一,是由內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞釋放的細(xì)胞表面糖蛋白。因ICAM-1介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活化,觸發(fā)炎癥反應(yīng),誘導(dǎo)白細(xì)胞黏附以及向血管基膜遷移,在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展中起重要作用。ICAM-1基因第6外顯子(K469E)的單核苷酸A-G多態(tài)性導(dǎo)致谷氨酸(E)取代賴氨酸(K)(rs5498)。研究顯示,ICAM-1 K469E多態(tài)性(rs5498)增加了ICAM-1的血清水平和活性,并與動(dòng)脈粥樣硬化的形成和進(jìn)展密切相關(guān)[43-44]。Gazi等[25]研究CSF中ICAM-1 K469E時(shí)發(fā)現(xiàn),ICAM-1基因K等位基因的存在使罹患CSF的風(fēng)險(xiǎn)增加了近2倍,支持動(dòng)脈粥樣硬化和內(nèi)皮功能障礙可能在CSF的發(fā)病中起重要作用的觀點(diǎn)。
3.1亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR) 同型半胱氨酸升高和氧化應(yīng)激等也可能與CSF的發(fā)病相關(guān)。為此,有學(xué)者對(duì)MTHFR的基因多態(tài)性與CSF發(fā)病的相關(guān)性進(jìn)行了研究。MTHFR是葉酸代謝通路的關(guān)鍵酶,其主要作用是將5,10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為5-甲基四氫葉酸,5-甲基四氫葉酸通過(guò)進(jìn)入甲基傳遞通路而發(fā)揮生物學(xué)功能,維持血漿中同型半胱氨酸在一個(gè)較低的水平,并為DNA和蛋白質(zhì)的甲基化提供甲基。MTHFR在同型半胱氨酸的轉(zhuǎn)化以及DNA的合成中具有重要作用。研究表明,MTHFR基因多態(tài)性與編碼酶的活性、血漿同型半胱氨酸的水平及葉酸的水平密切相關(guān)[45]。有學(xué)者研究MTHFR基因多態(tài)性與CSF現(xiàn)象的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),CSF患者血清同型半胱氨酸的水平增高,而MTHFR C677T基因多態(tài)性、血漿高同型半胱氨酸與葉酸可能參與了CSF的發(fā)生,高同型半胱氨酸可抑制NOS的合成和活性,減少NO的生成,同時(shí)通過(guò)高氧化應(yīng)激反應(yīng)損傷血管內(nèi)皮功能,引起微血管舒張功能減退,進(jìn)而出現(xiàn)CSF[46-47]。
3.2乙醛脫氫酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2) ALDH2主要位于肝細(xì)胞線粒體內(nèi),是乙醇代謝過(guò)程的關(guān)鍵酶,由ALDH2基因編碼,可分為野生型(GG型)和突變型(GA型或AA型)兩種。多項(xiàng)研究顯示,ALDH2在減輕心肌缺血、保護(hù)心臟功能及抗氧化應(yīng)激中發(fā)揮作用[48-50]。李勇等[51]的研究顯示,CSF患者中ALDH2基因的突變率明顯高于正常血流組,ALDH2基因突變可能是CSF現(xiàn)象的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一,其機(jī)制可能與ALDH2在抗氧化應(yīng)激、降低炎癥水平、防止內(nèi)皮細(xì)胞損傷、抗心肌缺血及心肌保護(hù)等方面具有重要作用有關(guān)。
近年來(lái),隨著對(duì)心血管疾病研究的深入,CSF等冠狀動(dòng)脈微血管功能障礙疾病逐漸引起了人們的關(guān)注。從目前的研究來(lái)看,基因多態(tài)性與CSF發(fā)病的相關(guān)性尚存在爭(zhēng)議。不同研究人員對(duì)同一位點(diǎn)的基因多態(tài)性與疾病的相關(guān)性得出的結(jié)論不同,可能與基因多態(tài)性在不同種族、地域及環(huán)境中表現(xiàn)形式不同有關(guān)。同時(shí),研究中樣本量的差異可能也是導(dǎo)致結(jié)論具有爭(zhēng)議的原因之一。因此,仍需加強(qiáng)對(duì)中國(guó)漢族人群CSF基因多態(tài)性的大樣本研究,根據(jù)個(gè)體及群體差異,尋找CSF遺傳預(yù)警標(biāo)志,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化治療、精準(zhǔn)治療,這對(duì)減輕患者癥狀,改善預(yù)后以及防止惡性心血管事件的發(fā)生具有重要臨床意義。