傅 宴, 俞坤武, 彭昱東, 鐘禹成, 鄭國燕, 賈國良, 揭英純, 曾秋棠
冠心病(coronary artery disease,CAD)是我國居民的主要死因之一?!吨袊难芙】蹬c疾病報告2019概要》[1]顯示,我國心血管病現(xiàn)患人數(shù)約為3.3億,其中CAD患者約1 100萬人。CAD的發(fā)生主要是動脈粥樣硬化和冠狀動脈血栓形成的結果,包括穩(wěn)定型心絞痛(stable angina pectoris,SAP)、不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris,UAP)和急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)等多種臨床類型。除了高脂血癥、高血壓和糖尿病等傳統(tǒng)危險因素外,低水平的慢性炎癥在CAD發(fā)生中也起著關鍵性作用[2]。有研究表明,炎癥與動脈粥樣硬化和病變破裂的形成及發(fā)展有關,抗炎療法也被認為具有治療CAD的前景[3]。對于心肌梗死患者,如果處于持續(xù)低水平炎癥激活狀態(tài),其更容易發(fā)生心血管不良事件。近年有研究顯示,白細胞介素(interleukin,IL)-1β單克隆抗體卡那單抗能改善此類人群的臨床預后[3-4]。除IL-1β外,IL-1家族成員還包括IL-1α、IL-1Rα、IL-18、IL-33、IL-36α、IL-36β、IL-36γ、IL-36Rα、IL-37和IL-38。其中IL-1α、IL-1β、IL-1Rα、IL-18和IL-33不僅參與動脈粥樣硬化的形成,而且與CAD的發(fā)生和預后有關,具有成為動脈粥樣硬化疾病治療靶點的前景[5-7]。IL-38是IL-1配體家族中的一種新型抗炎細胞因子[8]。研究發(fā)現(xiàn)其在AMI患者中呈高水平,且在入院后24 h達到高峰[9],而重組IL-38蛋白可顯著改善小鼠心肌梗死后的心室重構,且該作用與IL-38抑制Th1和Th17免疫反應有關,提示IL-38是CAD的一種新型生物標志物[9-10]。但目前對于血漿中IL-38水平在其他CAD類型中的變化情況仍鮮有研究,鑒此,本研究對SAP、UAP和AMI患者血漿IL-38水平進行檢測,并分析其與效應性T細胞亞群Th1、Th2和Th17的相關性。現(xiàn)報告如下。
1.1研究對象 選擇2019年3月至2019年7月華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院收治的CAD患者120例,分為SAP組、UAP組、AMI組各40例。SAP組男28例,女12例,年齡(62.00±9.40)歲,患者有典型的勞力性胸部不適(運動試驗中ST段下傾或水平壓低>1 mm),肌鈣蛋白Ⅰ水平正常。UAP組男24例,女16例,年齡(58.43±8.40)歲,患者靜息時胸痛伴明確缺血性心電圖改變,ST段改變和(或)T波倒置,肌鈣蛋白Ⅰ水平正常。AMI組男24例,女16例,年齡(58.95±8.49)歲,為肌鈣蛋白Ⅰ水平顯著升高證實的心肌梗死。另選擇同期胸痛綜合征(chest pain syndrome,CPS)患者40例作為對照組,其中男21例,女19例,年齡(57.55±8.91)歲,為肌鈣蛋白Ⅰ、心電圖及冠狀動脈正常的CPS患者。排除標準:(1)合并心臟瓣膜病;(2)合并血栓栓塞;(3)合并膠原疾病;(4)合并彌散性血管內(nèi)凝血;(5)合并晚期肝病;(6)合并腎功能衰竭;(7)合并腫瘤等惡性疾??;(8)正在接受類固醇治療。
1.2研究方法
1.2.1 一般臨床資料采集 在入院時采集、記錄患者的年齡、性別、身高、體重、病史和藥物使用情況等一般臨床資料。
1.2.2 檢測指標及方法 AMI組在患者到達急診室時采集血樣,其他組在入院后第二天早晨采集空腹血樣。將樣品收集到肝素鈉真空采樣器(Becton-Dickinson)中,采用Ficoll密度梯度法制備外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs),應用流式細胞儀(BD Immunocytometry Systems)檢測Th1、Th2和Th17水平。離心后的血漿保存于-80 ℃待測,檢測前統(tǒng)一解凍,通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血漿IL-38、干擾素(interferon,IFN)-γ、IL-4和IL-17的水平??偰懝檀?、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、肌酐、空腹血糖、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)、肌鈣蛋白Ⅰ等生化指標采用邁瑞B(yǎng)S-280全自動生化分析儀進行檢測。應用飛利浦EPIQ7C進行心臟超聲檢查,在左室長軸切面,選擇心臟舒張期末期,通過二尖瓣腱索水平,測量室間隔左室內(nèi)膜面至左室后壁內(nèi)膜面之間的距離,即左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDD);左室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)采用雙平面Simpson法進行測量。
2.1四組臨床資料比較 四組總膽固醇、HDL-C、空腹血糖、CRP、BNP、肌鈣蛋白Ⅰ、LVEF水平及使用他汀類藥物的人數(shù)比例比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 四組臨床資料比較
2.2四組炎癥因子水平比較 四組IL-38、IL-4、IL-17和IFN-γ水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組IL-38、IL-17水平顯著高于SAP組(P<0.05),但與UAP組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。SAP組IL-4水平高于UAP組和AMI組,且UAP組IL-4水平高于AMI組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組IFN-γ水平高于UAP組和SAP組,且UAP組IFN-γ水平高于SAP組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 四組炎癥因子水平比較
2.3四組效應性T細胞亞群水平比較 四組Th1、Th2、Th17水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。AMI組Th1水平顯著高于SAP組和UAP組(P<0.05);SAP組Th2水平顯著高于UAP組和AMI組(P<0.05);AMI組Th17水平顯著高于SAP組(P<0.05)。見表3。
表3 四組效應性T細胞亞群水平比較
2.4血漿IL-38水平與效應性T細胞亞群及其他臨床參數(shù)的相關性分析結果 Pearson相關分析結果顯示,血漿IL-38水平與Th1、Th17、IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌鈣蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD呈正相關(P<0.05),與IL-4、LVEF呈負相關(P<0.05)。見表4。
表4 血漿IL-38水平與效應性T細胞亞群及其他臨床參數(shù)的相關性分析結果
3.1本研究結果顯示,CAD患者IL-38水平顯著升高,且以AMI患者IL-38升高最為顯著,這與本課題組前期研究[9]結果相似。另外,本研究結果還顯示,IL-38與Th1、Th17呈正相關,提示IL-38與Th1、Th17存在密切聯(lián)系,其機制值得進一步探討。
3.2IL-38是IL-1家族的新成員,被發(fā)現(xiàn)于2001年[8]。與其他IL-1家族成員相似,IL-38基因位于人類2號染色體上,基因組結構高度保守。IL-38蛋白與IL-36Ra的同源性為43%,與IL-1Ra的同源性為41%。IL-38前體由152個氨基酸組成,無信號肽和caspase-1共有裂解位點。IL-38在心臟、脾臟、淋巴結、胸腺和扁桃體等人體器官組織中表達,與IL-36Rα共享同一特異性受體IL-36R,且其對IL-36R的親和力顯著高于IL-36Rα,可阻止IL-36α、IL-36β、IL-36γ與IL-36R的結合,從而介導其生物學效應。IL-1R9被發(fā)現(xiàn)是IL-38的另一個受體,介導IL-38對炎癥細胞因子產(chǎn)生的拮抗作用[11]。
3.3IL-38是一種新型的抗炎細胞因子[8]。Mora等[11]研究發(fā)現(xiàn),截短的IL-38(IL-38aa20-152)較全長的IL-38(IL-38aa1-152)對IL-6具有更強的抑制效果。無論是在體內(nèi)還是體外,Th17的免疫應答效應都受到IL-38的顯著抑制[8]。近年來,許多研究揭示了IL-38與人類自身免疫性疾病的密切關系,例如,原發(fā)性干燥綜合征患者唾液腺中IL-38表達上調[12];IL-38水平升高分別與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)和銀屑病的嚴重程度相關[13];在哮喘患兒中,IL-38水平與IL-10和Treg淋巴細胞百分比呈負相關[14]。上述研究結果提示,IL-38作為一種新型的抗炎細胞因子參與了自身免疫和炎癥性疾病的進展。
3.4動脈粥樣硬化斑塊的免疫組化研究揭示了IL-38在動脈粥樣硬化中的潛在作用,并提示IL-38表達與局部炎癥激活有關[15]。本課題組的前期研究結果顯示,AMI急性期患者IL-38蛋白水平和mRNA水平均升高,但發(fā)病后第7天與對照組無顯著差異,IL-38水平恢復;早期再灌注治療,包括急診經(jīng)皮冠狀動脈介入術(percutaneous coronary intervention,PCI)和溶栓治療,使其濃度在24 h達到峰值后提前大幅度降低,提示再灌注策略對IL-38水平有顯著影響。另外,與前期研究[9]結果相似,本研究結果顯示IL-38水平與IFN-γ、IL-17、空腹血糖、CRP、肌鈣蛋白Ⅰ、BNP、LVEDD、IL-4和LVEF存在相關性。
3.5越來越多的臨床研究表明,CAD患者Th1和Th17免疫反應顯著占優(yōu),且與斑塊破裂和不良預后存在關聯(lián),而Th2免疫反應有利于降低心血管事件的發(fā)生風險[16-17]。本研究結果也顯示,CAD患者Th1和Th17水平上調,而Th2水平下調,對此進行了驗證。本研究結果還顯示,IL-38與Th17呈正相關。盡管IL-38具有抑制Th17應答的特性,但許多研究表明,IL-38和Th17在原發(fā)性干燥綜合征、兒童哮喘和克羅恩病中均上調[8,18]。Kim等[19]研究發(fā)現(xiàn),除了IL-17和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α外,IFN-γ也可顯著提升PBMCs+上皮角質形成細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中IL-38的產(chǎn)生,提示Th1免疫反應能有效地誘導IL-38的表達。本研究結果也顯示,Th1與IL-38呈正相關。此前,Vigne等[20]不僅發(fā)現(xiàn)IL-36受體主要表達于幼稚的CD4+T細胞,而且證明IL-36β與IL-12通過協(xié)同作用促進Th1極化,IL-36信號轉導參與介導Th1免疫應答。由于IL-38是IL-36的天然拮抗劑,其可能通過負反饋機制抑制Th1、Th17免疫反應。
綜上所述,CAD患者血漿IL-38水平顯著升高,且與Th1、Th17水平呈正相關,提示IL-38可能通過負反饋機制參與動脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生發(fā)展,其具體機制有待進一步探討。