任廣理,羅濤,侯伯軒,丁鵬,浦奎
· 論著 ·
血漿炎癥細胞因子與急性冠脈綜合征的相關(guān)性研究
任廣理1,羅濤2,侯伯軒1,丁鵬1,浦奎2
目的 通過對不同臨床類型冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟?,CHD)患者血漿炎癥細胞因子白介素-17(IL-17)、白介素-6(IL-6)、高敏C反應蛋白(hs-CRP)濃度的測定及比較,分析炎癥細胞因子在急性冠脈綜合征(ACS)發(fā)生發(fā)展過程中的作用及臨床意義,并探討IL-17與Gensini積分相關(guān)性。方法 選擇2014年7月~2015年1月于解放軍第254醫(yī)院住院的擬診CHD患者114例,并分成3組:急性冠脈綜合征組(ACS組,61例)、穩(wěn)定心絞痛組(SAP組,29例)和對照組(24例)。其中,ACS組進一步分為兩個亞組:急性心肌梗死組(AMI組,30例)和不穩(wěn)定心絞痛組(UAP組,31例)。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法分別檢測四組患者IL-17、IL-6、hs-CRP濃度。采用Gensini評分系統(tǒng)評價冠狀動脈嚴重程度,分析IL-17與Gensini評分的關(guān)系。結(jié)果 對照組高密度脂蛋白高于SAP、UAP及AMI組,而低密度脂蛋白、總膽固醇、三酰甘油、尿酸低于SAP、UAP及AMI組(P<0.05)。ACS組血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達高于對照組和SAP組(P<0.01);AMI組血漿IL-17、IL-6、 hs-CRP表達高于UAP組(P<0.01);SAP組血漿IL-17、IL-6表達高于對照組(P<0.01);對照組和SAP組血漿hs-CRP表達濃度無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。經(jīng)直線相關(guān)與回歸分析,IL-17、IL-6、hs-CRP表達水平兩兩呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.572、0.496、0.468(P<0.05)。IL-17與Gensini評分呈正相關(guān)(r=0.671,P<0.05)。結(jié)論 IL-17、IL-6、hs-CRP與動脈粥樣硬化(AS)形成和斑塊不穩(wěn)定密切相關(guān)。血漿IL-17與Gensini評分呈正相關(guān),可能是評價ACS冠狀動脈病變程度的有用指標。IL-17、IL-6、hs-CRP之間存在正相關(guān)性,表明炎癥細胞因子之間存在著復雜的網(wǎng)狀聯(lián)系,共同促進動脈粥樣硬化的形成和CHD的進展。
急性冠脈綜合征;白介素-17;白介素-6;高敏C反應蛋白
近年來,冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟?,CHD)的發(fā)病率隨著人民生活水平的提高和飲食習慣的改變呈逐年升高的趨勢,已逐漸成為威脅人類健康、導致死亡的主要疾病之一。急性冠脈綜合征(ACS)是冠心病的一種嚴重類型,是以冠狀動脈粥樣硬化斑塊破裂、或侵蝕、繼發(fā)完全或不完全閉塞性血栓形成為病理基礎(chǔ)的一組臨床綜合征。包括急性ST段抬高性心肌梗死(STEMI)、急性非ST段抬高性心肌梗死(NSTEMI),不穩(wěn)定型心絞痛(UAP)和冠心病性猝死。ACS是突發(fā)性心血管疾病常見原因,是冠心病患者住院和死亡的主要原因。許多研究已證實,炎癥反應不僅貫穿于動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展之中,而且在動脈斑塊的不穩(wěn)定性過程之中扮演了重要角色。動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定是ACS發(fā)病的共同機制。而細胞因子在ACS發(fā)生、發(fā)展、治療、預后判斷、嚴重冠狀動脈事件發(fā)生的預測中具有非常重要的意義。最近研究表明,IL-17參與了動脈粥樣硬化,并在ACS中發(fā)揮了重要作用[1]。IL-17可刺激IL-6、前列腺素E2的產(chǎn)生,提高局部炎癥反應,使局部組織中炎癥因子激活并增加。一系列的研究結(jié)果均證實,IL-17通過其促炎作用,參與了動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展過程。它還通過炎癥反應促使斑塊失穩(wěn),促進急性冠脈綜合征發(fā)生發(fā)展。本研究通過對不同臨床類型CHD患者血漿炎癥細胞因子白介素-17(IL-17)、白介素-6(IL-6)、高敏C反應蛋白(hs-CRP)濃度的測定及比較,分析炎癥反應及炎癥細胞因子在ACS發(fā)生發(fā)展過程中的作用及臨床意義,并探討IL-17與Gensini積分相關(guān)性。
1.1 一般資料及分組 選擇2014年7月~2015年1月,于解放軍第254醫(yī)院心血管分院接受冠狀動脈介入治療的冠心病患者共90例,其中男性48例,女性42例,年齡43~80(58.9±9.7)歲。根據(jù)臨床癥狀、冠狀動脈造影、心電圖及心肌酶學等結(jié)果將90例CHD患者分為SAP組29例,ACS組61例;其中ACS組再分為UAP組31例和AMI組30例。另選同期住院的冠狀動脈造影(CAG)正常者24例(但均有胸痛癥狀)作為對照組,其中男15例,女9例,年齡48~75(58.2±9.6)歲。入選患者診斷均符合世界衛(wèi)生組織(WHO)診斷標準。排除標準:排除貧血、感染、腫瘤、免疫缺陷、先天性心臟病、心臟瓣膜病、心肌病、肝腎功能不全、腦血管疾病、凝血功能異常及其他血液病的患者。
1.2 標本采集 所有患者入院后首先搜集一般臨床病史資料?;颊呷朐?4 h內(nèi)抽取靜脈血液樣本化驗相關(guān)生化指標,包括:①三酰甘油(TG)、總膽固醇(T C)、高密度膽固醇脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C);②空腹血糖;③肌酐、尿素氮、尿酸等。各組患者均于術(shù)前即刻抽取靜脈血液樣本4 ml于肝素抗凝管,30 min內(nèi)送實驗室,離心機(3000 轉(zhuǎn)/min)離心10 min,取血漿分裝于EP管,-80℃冰箱中保存,收集好所有樣本后,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法分別檢測其血漿IL-17、IL-6、hs-CRP水平。
1.3 統(tǒng)計分析 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件分析,計量資料采用均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間均數(shù)比較采用t檢驗,多組間均數(shù)比較采用方差分析;計數(shù)資料采用例數(shù)(構(gòu)成比)表示,組間比較采用χ2檢驗。相關(guān)性分析采用Pearson直線相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 患者一般臨床資料的比較 對照組、SAP組、UAP組及AMI組在年齡、性別、高血壓史、糖尿病史和吸煙史等方面無統(tǒng)計學差異(P均>0.05,表1)。
表1 各組患者一般基本資料
2.2 患者生化指標資料比較 各組生化資料與對照組對比顯示,對照組HDL顯著高于SAP、UAP及AMI組,對照組LDL、TC、TG、尿酸顯著低于SAP、UAP及AMI組,差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.05);肌酐、尿素氮在各組間無統(tǒng)計學差異(P均>0.05)。SAP、UAP及AMI組在HDL、LDL、TC、TG、尿酸方面無統(tǒng)計學差異(P均>0.05,表2)。
2.3 各組患者冠狀動脈病變累及支數(shù)比較 各組在病變累及血管所占比例之間的差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05,表3)。
2.4 各組血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達濃度的比較 ACS組患者血漿IL-17、IL-6、 hs-CRP表達濃度高于對照組和SAP組(P均<0.05,表4-1)。ACS亞組分析,AMI組患者血漿IL-17、IL-6、 hs-CRP表達濃度高于UAP組(P均<0.05);SAP組血漿IL-17、IL-6表達濃度高于對照組(P均<0.05);對照組和SAP組血漿hs-CRP表達濃度無統(tǒng)計學差異(P>0.05,表4-2)。
表2 各組生化指標的比較(±s )
表2 各組生化指標的比較(±s )
注:HDL:高密度脂蛋白;LDL:低密度脂蛋白;TC:膽固醇;TG:三酰甘油;與對照組比較,aP<0.05
項目 對照組(n=24) SAP(n=29) UAP(n=31) AMI(n=30)HDL(mmol/L) 1.35±0.39 1.05±0.38a1.06±0.41a0.99±0.42aLDL(mmol/L) 2.25±0.85 2.96±0.82a2.83±0.79a2.94±0.91aTC(mmol/L) 4.31±0.92 4.85±0.96a4.96±0.94a5.01±0.98aTG(mmol/L) 1.51±0.52 1.86±0.59a1.96±0.53a1.89±0.54a肌酐(μmol/L) 65.86±15.32 68.35±14.78 62.82±13.98 69.57±15.37尿素氮(mmol/L) 5.23±1.58 5.87±1.49 6.10±1.52 5.93±1.47尿酸(μmol/L) 295.87±103.46 378.32±120.56a381.16±122.48a386.86±123.65a
2.5 各組患者血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達水平相關(guān)性分析 經(jīng)直線相關(guān)與回歸分析,IL-17、IL-6、hs-CRP表達水平兩兩呈正相關(guān)(P<0.05,表5)。
2.6 血漿IL-17表達水平與Gensini評分關(guān)系 IL-17與Gensini評分呈正相關(guān)(r=0.671,P<0.05,圖1)。
表3 各組患者冠脈病變累及支數(shù)比較
表4-1 對照組、UAP與ACS血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達濃度比較(±s )
表4-1 對照組、UAP與ACS血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達濃度比較(±s )
注:IL-17:白介素-17;IL-6:白介素-6;hs-CRP:高敏C反應蛋白;與對照組比較,aP<0.01;與SAP組比較,bP<0.01
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表4-2 各組血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達濃度比較(±s )
表4-2 各組血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達濃度比較(±s )
注:IL-17:白介素-17;IL-6:白介素-6;hs-CRP:高敏C反應蛋白;與對照組比較,aP<0.01;與SAP組比較,bP<0.01;與UAP組比較,cP<0.01
項目 對照組(n=24) SAP(n=29) UAP(n=31) AMI(n=30)IL-17(ng/L) 7.48±1.52 113.54±23.78a216.32±39.48ab286.71±52.95abcIL-6(ng/L) 91.12±10.56 102.32±11.85a158.78±12.31ab204.49±15.29abchs-CRP(mg/L) 0.89±0.22 1.10±0.25 3.85±0.96ab5.52±1.24abc
大量研究表明,免疫細胞直接參與了動脈粥樣硬化的病理進程[2],其中T細胞起到了關(guān)鍵的作用。新發(fā)現(xiàn)的亞群Th17屬于CD4+T細胞,因其分泌IL-17而得名。Th17分化通過IL-6和TGF-β開始,IL-21促進Th-17擴增,而IL-23是維持Th17分化的主要因子[3]。最近的研究表明,IL-17參與了動脈粥樣硬化及ACS并發(fā)揮了重要作用。IL-17可以刺激IL-6、前列腺素E2的產(chǎn)生,提高局部炎癥反應,使局部組織中炎癥因子激活并增加。IL-17的這一生物學作用主要通過誘導核轉(zhuǎn)錄因子、絲裂原激活蛋白酶途徑以及C/EBP轉(zhuǎn)錄因子等下游通路實現(xiàn)。其重要信號通路分子包括:TRAF6、Act1、C/EBP等。一系列的研究結(jié)果均證實,IL-17通過發(fā)揮其促炎作用,參與了動脈粥樣硬化的形成和發(fā)展的過程。Gao等[4]研究發(fā)現(xiàn),載脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠相比對照組,外周血Th17細胞表達明顯升高,而且在動脈硬化斑塊處IL-17表達明顯增高,表明對于小鼠動脈粥樣硬化Th17的作用是非常重要的。Liu等[5]通過觀察對比動脈粥樣硬化患者外周血Th17/IL-17相關(guān)細胞因子與患者頸動脈超聲得出結(jié)論,頸動脈斑塊的嚴重程度、頸動脈內(nèi)-中膜厚度與Th17及Th17相關(guān)細胞因子,包括IL-17、IL-6、TNF-α等表達水平呈正相關(guān)。de Boer等[6]在人動脈粥樣硬化斑塊內(nèi),使用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)檢測方法檢測出IL-17A、IL-17F的mRNA表達,表明了IL-17直接參與人體動脈粥樣硬化過程。Smith等[7]研究發(fā)現(xiàn),通過抑制IL-17作用,動脈粥樣硬化病變嚴重程度會相應減輕。大量研究表明,IL-17通過炎癥反應促進斑塊失穩(wěn),促進急性冠脈綜合征發(fā)生發(fā)展。IL-17通過p38 MAKP刺激血管平滑肌細胞表達C反應蛋白(CRP)[8];IL-17還可激活I(lǐng)L-6、補體等[9],后二者是與斑塊失穩(wěn)相關(guān)的重要炎癥因子。也有不同的研究結(jié)果顯示,IL-17也可能在動脈粥樣硬化中起保護作用。Taleb等[10]研究發(fā)現(xiàn),使小鼠T細胞中的SOCS3基因失活可以促進Th17細胞反應,反而降低了LDLr-/-小鼠的動脈硬化,提示IL-17可能在AS中起保護作用。Patel等[11]對于35例ACS患者和5例健康對照者抽取外周血,并檢測IL-17mRNA的表達,發(fā)現(xiàn)二者并無顯著差異。本研究中IL-17在冠心病患者(SAP、UAP、AMI三組)水平明顯高于對照組,差異具有統(tǒng)計學意義,證實了冠狀動脈粥樣硬化中存在炎癥反應,說明IL-17與冠心病密切相關(guān)。本研究還發(fā)現(xiàn),IL-17在ACS組(包括UAP和AMI)又高于對照組及SAP組,并且AMI組又高于UAP組,說明IL-17與動脈斑塊不穩(wěn)定性又具有相關(guān)性,提示IL-17可能參與了斑塊的不穩(wěn)定性甚至破裂之過程。
表5 患者血漿IL-17、IL-6、hs-CRP表達水平相關(guān)系數(shù)
圖1 IL-17水平與Gensini積分相關(guān)性
IL-6作為細胞因子是具有多生物活性的。它不僅能夠促進多種免疫細胞分化及活化,還能夠誘導急性期炎癥反應。IL-6在動脈粥樣硬化形成過程中,通過激活核因子kB,使局部炎癥和細胞因子轉(zhuǎn)錄增強,促使中膜平滑肌細胞向內(nèi)膜遷移、增殖,并促使單核細胞聚集、浸潤,最終導致動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展。IL-6通過促進巨噬細胞表達MCP-1、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)與組織因子、誘導肝細胞合成纖維蛋白原與CRP,以及促進血小板聚集與血管平滑肌的增殖等機制來參與ACS的發(fā)生、發(fā)展[12]。ACS患者外周血IL-6濃度增高,與急性期CRP濃度呈良好相關(guān)。除了對CRP誘導作用外,IL-6還能下調(diào)血漿LPS活性,加速泡沫細胞形成。研究發(fā)現(xiàn)[13],根據(jù)冠狀動脈造影結(jié)果對冠狀動脈病變程度進行分級分層并比較相應的IL-6水平,發(fā)現(xiàn)不同程度的冠狀動脈病變對應的IL-6水平之間存在統(tǒng)計學差異。而根據(jù)臨床診斷分組的IL-6水平比較中也發(fā)現(xiàn),對照組、AMI、UAP、和SAP組間IL-6水平有統(tǒng)計學差異。本研究中IL-6在冠心病患者(SAP、UAP、AMI三組)水平明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);IL-6在ACS組(包括UAP和AMI)又高于對照組及SAP組,并且AMI組又高于UAP組,證實了IL-6不僅與冠心病密切相關(guān),而且IL-6與動脈斑塊不穩(wěn)定性又具有相關(guān)性。IL-6可以促進Th17細胞的分化和IL-17分泌; IL-17通過刺激產(chǎn)生IL-6、前列腺素E2加重局部炎癥反應。本研究顯示IL-17與IL-6二者正相關(guān),證實了二者的密切關(guān)系。
CRP是人體非特異性炎癥反應中最主要最敏感的標志物之一;CRP主要由肝細胞合成,但最近研究發(fā)現(xiàn),動脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細胞中也存在著CRP合成[14]。目前研究認為急性時相反應物CRP可以作為預測冠心病事件的獨立危險因子[15],并對其診斷及預后判定具有重要的臨床意義。CRP能夠促進炎癥細胞向血管內(nèi)皮黏附和遷移,使單核和T淋巴細胞激活,從而啟動和加速動脈粥樣硬化發(fā)展。CRP作為最重要的標志性炎癥因子,它參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展以及破裂等重要環(huán)節(jié),CRP的增高可以用來預測未來冠狀動脈病變的發(fā)展。研究表明,CRP通過增大斑塊內(nèi)脂質(zhì)核心,減少動脈粥樣硬化斑塊纖維帽厚度,以及加強斑塊內(nèi)炎癥活動,促進動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性。大量研究表明,粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性與hs-CRP水平呈正相關(guān)。hs-CRP升高的患者心血管事件的發(fā)生率也較其他正?;颊呙黠@增加,因此hs-CRP對急性冠脈綜合征的發(fā)生發(fā)展有一定預測價值,對由不穩(wěn)定性斑塊引起的ACS(包括UAP和AMI)和ACS預后具有獨立預測價值。本研究結(jié)果顯示,ACS組hs-CRP水平明顯高于對照組和SAP組,而SAP與對照組無明顯差異,表明hs-CRP反映出動脈硬化斑塊的急性炎癥反應過程,反映了斑塊的不穩(wěn)定性。IL-6誘導肝細胞CRP,IL-17是一種誘導急性期CRP表達的蛋白質(zhì),調(diào)控CRP分泌。本研究結(jié)果亦表明,IL-17與IL-6表達水平同hs-CRP具有良好的相關(guān)性。
Gensini評分系統(tǒng)是一個公認的客觀、有效的評價冠狀動脈病變嚴重程度的方法。Gensini評分系統(tǒng)首先對病變冠狀動脈的狹窄程度進行評價,根據(jù)病變狹窄的程度確定其評分,狹窄程度從25%~99%越重,評分由1-32分越來越高;再根據(jù)病變部位即冠狀動脈分支的重要性來確定系數(shù),系數(shù)0.5-5。將狹窄基本評分與病變部位系數(shù)相乘,得出的分數(shù)即為該病變血管的評分。將此患者各個病變血管的得分相加即得出患者整個冠狀動脈的狹窄程度的總評分。Gensini評分客觀的評價了冠心病患者冠狀動脈的病情,得分越高,說明患者冠狀動脈粥樣硬化的狹窄程度越嚴重,是一種廣泛應用于臨床的評價方法。本研究冠心病患者冠狀動脈造影Gensini積分與血漿IL-17水平進行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示隨著冠狀動脈病變狹窄程度加重,血漿IL-17水平逐漸增高,IL-17與冠狀動脈病變程度正相關(guān),相關(guān)系數(shù)(r)=0.671。說明了IL-17在冠狀動脈病變發(fā)展中起到一定作用,可能是評價冠狀動脈病變程度的有用指標。
綜上所述,IL-17、IL-6、hs-CRP與動脈粥樣硬化形成和斑塊不穩(wěn)定密切相關(guān);血漿IL-17與Gensini評分呈正相關(guān),可能是評價ACS冠脈病變程度的有用指標;IL-17、IL-6、hs-CRP之間存在正相關(guān)性,說明炎癥細胞因子之間存在著復雜的網(wǎng)狀聯(lián)系,各種因子之間相互影響,共同促進動脈粥樣硬化的形成和CHD的進展。
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本文編輯:田洪榛,田國祥
Relationship between plasma inflammatory cytokines and acute coronary syndrome
REN Guang-li*, LUO Tao,HOU Bo-xuan, DING Peng, PU Kui.*Department of Anesthesia, Chinese PLA 254 Hospital, Tianjin 300142, China.
PU Kui, E-mail: pukui@hotmail.com
Objective To analyze the effect and clinical significance of inflammatory cytokines in occurrence and development of acute coronary syndrome (ACS) through detecting and comparing the levels of plasma inflammatory cytokines including interleukin-17 (IL-17), interleukin-6 (IL-6) and high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) in patients with different types of coronary heart disease (CHD), and discuss the correlation between IL-17 and Gensini integral. Methods CHD patients (n=114) were chosen from the Chinese PLA 254 Hospital from July 2014 to June 2015, and divided into ACS group (n=61), stable angina pectoris group (SAP group, n=29) and control group (n=24). ACS group was further divided into subgroup of acute myocardial infarction group (AMI subgroup, n=30) and subgroup of unstable angina pectoris (UAP subgroup, n=31). The levels of IL-17, IL-6 and hs-CRP were detected by using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The severity of coronary lesions was reviewed by using Gensini scoring system, and relationship between IL-17 and Gensini score was analyzed. Results The level of high-density lipoprotein (HDL) was higher, and levels of low-density lipoprotein (LDL), total cholesterol (TC), triglyceride (TG) and uric acid (UA) were lower in control group than those in SAP group, UAP subgroup and AMI subgroup (P<0.05). The expressions of plasma IL-17, IL-6 and hs-CRP were higher in ACS group than those in control group and SAP group (P<0.01). The expressions of plasma IL-17, IL-6 and hs-CRP were higher in AMI subgroup than those in UAP subgroup (P<0.01). The expressions of plasma IL-17 and IL-6 were higher in SAP group than those in control group (P<0.01). The expression of plasma hs-CRP had no statistical difference between control group and SAP group (P>0.05). The linear correlation and regression analysis showed that expressions of IL-17, IL-6 and hs-CRP were pairwise correlated positively (r=0.572, r=0.496, r=0.468, P<0.05). The level of IL-17 was positively correlated to Gensini score (r=0.671, P<0.05). Conclusion The levels of IL-17, IL-6 and hs-CRP are closely related to atherosclerosis formation and unstable plaque. The level of IL-17 is positively correlated to Gensini score, which may be a useful index for reviewing the severity of coronary lesions of ACS. There is a positive correlation among IL-17, IL-6 and hs-CRP, which indicates that there is a complex network connection among inflammatory cytokines, and they promote jointly atherosclerosis formation and CHD development.
Acute coronary syndrome; Interleukin-17; Interleukin-6; High-sensitivity C-reactive protein
R541.4
A
1674-4055(2017)03-0360-05
1300142 天津,中國人民解放軍第254醫(yī)院麻醉科;2300142 天津,中國人民解放軍第254醫(yī)院
浦奎,E-mail:pukui@hotmail.com
10.3969/j.issn.1674-4055.2017.03.30