蘇旭，張效林，程茗慧，童方念，韓雅玲

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是臨床最常見的冠心病類型之一，其發(fā)病突然、病死率高，是嚴(yán)重威脅人類健康的重要原因[1]。既往研究表明，炎癥機(jī)制在冠狀動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊的發(fā)生、發(fā)展及破裂過(guò)程中起到關(guān)鍵的作用，機(jī)體的炎癥反應(yīng)及冠狀動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊破裂是STEMI發(fā)生的主要原因[2-5]。為提高患者的生活質(zhì)量，降低STEMI患者的病死率及致殘率，亟須尋找與STEMI發(fā)病密切相關(guān)的獨(dú)立危險(xiǎn)因子，為臨床醫(yī)生診斷STEMI患者病情的嚴(yán)重程度提供重要的輔助指標(biāo)。

炎癥介導(dǎo)蛋白S100B屬于S100蛋白超家族25個(gè)成員之一，是晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end products，RAGE)的配體之一，在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞增殖分化及細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用[6-7]，與動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[8-10]。既往研究表明，S100B在正常心肌組織通常不表達(dá)，而在缺血缺氧誘導(dǎo)以及心肌梗死后的梗死周圍區(qū)表達(dá)上調(diào)，而缺血的心肌細(xì)胞也能表達(dá)并分泌S100B，提示S100B的表達(dá)水平與心肌梗死病變嚴(yán)重程度相關(guān)[11]。血清S100B一直被認(rèn)為是神經(jīng)系統(tǒng)疾病的生物標(biāo)志物[12]，而關(guān)于它與STEMI關(guān)系的臨床研究鮮有報(bào)道。本研究選取STEMI患者為研究對(duì)象，分析S100B水平與STEMI患者發(fā)病的相關(guān)性，旨在明確S100B是否能作為診斷STEMI發(fā)生和評(píng)估病情的生物標(biāo)志物。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 入選2016年9月－2018年1月在原沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院心內(nèi)科接受冠狀動(dòng)脈造影的546例研究對(duì)象，其中男386例，女160例。根據(jù)臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室資料，將患者分為正常對(duì)照組105例、不穩(wěn)定性心絞痛(UAP)組100例、非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)組101例及STEMI組240例。根據(jù)患者受累的冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)將STEMI組分為單支和多支病變亞組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①入選的研究對(duì)象年齡為35～80歲；②正常對(duì)照組：因胸痛就診于胸痛中心，冠脈造影陰性，排除冠心病的患者；③UAP及NSTEMI的定義根據(jù)美國(guó)心臟病學(xué)學(xué)會(huì)(ACC)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)指南進(jìn)行診斷[13]，STEMI的診斷根據(jù)歐洲心臟病協(xié)會(huì)指南進(jìn)行診斷[14]。排除標(biāo)準(zhǔn)：由于心力衰竭可能對(duì)血清中S100B蛋白水平有潛在影響，故排除陳舊性心肌梗死和(或)嚴(yán)重心力衰竭患者；同時(shí)排除近期患有外傷史、急慢性感染、結(jié)締組織病、心臟瓣膜疾病、心肌病、腫瘤性疾病及嚴(yán)重肝腎疾病等。本研究經(jīng)原沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)同意，所有研究對(duì)象均知情并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料 研究對(duì)象入選后需詳細(xì)記錄患者的發(fā)病時(shí)間、性別、年齡、冠心病病史、高血壓病史、近期吸煙史及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)包括血常規(guī)、血糖、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、甘油三酯、總膽固醇等項(xiàng)目，心肌酶譜包括超敏肌鈣蛋白(hscTnT)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)等，妥善記錄并保存心電圖等檢查報(bào)告。

1.2.2 樣本采集 所有研究對(duì)象采集清晨空腹血(STEMI患者采集其入院時(shí)的外周靜脈血)3～5ml，置于無(wú)菌的無(wú)抗凝劑的分離膠促凝管中，室溫放置30min，并以3000r/min離心分離出血清，置于-80℃保存。所有標(biāo)本收集齊全后采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法對(duì)樣本進(jìn)行統(tǒng)一檢測(cè)。

1.2.3 冠狀動(dòng)脈造影檢查 入選的研究對(duì)象在原沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院心內(nèi)科導(dǎo)管室接受冠狀動(dòng)脈造影檢查。采用Judkins法，選擇多體位左右冠狀動(dòng)脈造影。根據(jù)冠心病診斷標(biāo)準(zhǔn)，心外膜下冠狀動(dòng)脈左主干、前降支、回旋支、右冠脈中任一支均無(wú)任何狹窄者視為完全正常，直徑狹窄＜50%視為無(wú)意義病變，直徑狹窄≥50%視為有意義的病變，左主干狹窄≥50%算作雙支血管病變。由兩位有經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)師分別評(píng)估冠狀狹窄程度及冠脈病變支數(shù)，分為單支病變及多支病變。多支病變：兩支或兩支以上心外膜下冠狀動(dòng)脈(左前降支/左回旋支/右冠狀動(dòng)脈或其主要分支，或左主干)狹窄程度＞50%。

1.2.4 ELISA檢測(cè)血清S100B含量 S100B蛋白試劑盒由上海江萊生物科技有限公司提供，操作嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)品濃度梯度為1600、800、400、200、100、50、0pg/ml，用酶標(biāo)儀(設(shè)定在450nm波長(zhǎng)下)測(cè)定各個(gè)樣本孔及標(biāo)準(zhǔn)品孔的吸光度(OD)值，以標(biāo)準(zhǔn)品梯度濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的OD值為縱坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線，將每個(gè)樣品的實(shí)際OD值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線公式，求得各個(gè)樣本濃度(pg/ml)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(%)表示，多組間比較采用χ2檢驗(yàn)；變量間的相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)，構(gòu)建logistic多因素回歸模型評(píng)估發(fā)生STEMI的獨(dú)立因素。受試者工作特征(ROC)曲線分析血清S100B濃度診斷STEMI的最佳臨界值、敏感性及特異性。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般臨床資料比較 入選的4組研究對(duì)象間年齡、性別構(gòu)成等方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。生化檢測(cè)結(jié)果顯示，高密度脂蛋白膽固醇、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)、hs-CRP值、hs-cTnT峰值、CK-MB峰值及血清S100B濃度在四組研究對(duì)象間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；STEMI組較正常對(duì)照組多支病變更為常見(P＜0.01，表1)。

2.2 血清S100B水平比較 UAP組、NSTEMI組及STEMI組患者血清S100B的濃度(分別為248.1±76.6、321.3±84.4、528.3±315.5pg/ml)與正常對(duì)照組(111.8±24.8pg/ml)比較逐漸升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其中STEMI組患者血清中的S100B濃度明顯高于其他3組(P＜0.001)。進(jìn)一步比較STEMI患者亞組間S100B的水平，單支病變組為517.7±303.5pg/ml(n=79)，多支病變組為533.5±322.0pg/ml(n=161)，兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

表1 STEMI患者臨床特征比較Tab.1 Comparison of the clinical characteristics among the STEMI patients

2.3 Spearman相關(guān)性分析 為了探討血清中S100B的水平是否能夠反映心肌缺血損傷的嚴(yán)重程度，我們進(jìn)一步分析了STEMI患者血清S100B濃度與心肌酶譜的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清S100B水平與hs-cTnT的濃度呈正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.320，P=0.000)。

為了探討血清中S100B的水平能否反映STEMI患者炎癥反應(yīng)的程度，我們進(jìn)一步分析了S100B與炎癥指標(biāo)及炎癥細(xì)胞的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清S100B水平與hs-CRP濃度、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)呈正相關(guān)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.272，P=0.000；r=0.154，P=0.017；r=0.172，P=0.008)。

2.4 Logistic多因素回歸分析 本研究將STEMI作為因變量，將傳統(tǒng)心血管危險(xiǎn)因素和血清中S100B濃度作為協(xié)變量進(jìn)行l(wèi)ogistic回歸分析，結(jié)果提示hscTnNT、CK-MB水平及STEMI患者血清中S100B濃度均與STEMI患者獨(dú)立相關(guān)，是STEMI發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(表2)。

表2 STEMI的多因素回歸分析Tab.2 Multivariable regression analysis of the independent determinants of STEMI

2.5 血清S100B診斷STEMI的ROC曲線 以本研究入選的正常對(duì)照組、UAP組、NSTEMI組研究對(duì)象作為陰性參考群體，240例STEMI患者作為陽(yáng)性參考群體，繪制STEMI患者血清S100B濃度的ROC曲線(圖1)。結(jié)果顯示血清中的S100B濃度為384.54pg/ml時(shí)可作為診斷STEMI的最佳臨界值，血清中的S100B診斷STEMI發(fā)生的特異性為93.5%、敏感性為61.7%，AUC為0.825(95%CI：0.79～0.86，P＜0.05)。說(shuō)明在以血清S100B的濃度為384.54pg/ml作為最佳臨界值時(shí)，其診斷STEMI的診斷效能較高。

3 討 論

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)的發(fā)生機(jī)制與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊破裂密切相關(guān)。在多種心血管致病危險(xiǎn)因素的作用下，冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞受損引起相應(yīng)的功能紊亂，導(dǎo)致血管壁產(chǎn)生慢性炎癥[15]，而活化的各種炎癥細(xì)胞及炎癥因子可進(jìn)一步加速血管壁慢性炎癥反應(yīng)的進(jìn)程，加快動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展及不穩(wěn)定粥樣斑塊的破裂。冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的斑塊內(nèi)釋放出多種炎癥介質(zhì)及脂質(zhì)成分，激活血液中的血小板及纖維蛋白原等，引起冠狀動(dòng)脈內(nèi)血栓的形成，造成心肌細(xì)胞的缺血壞死，最終發(fā)生ST段抬高型心肌梗死(STEMI)[16-17]。既往研究表明，炎癥機(jī)制是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的核心機(jī)制，冠脈粥樣硬化病變部位的炎癥反應(yīng)及不穩(wěn)定斑塊破裂在STEMI的發(fā)病過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。

圖1 S100B診斷STEMI發(fā)生的敏感性及特異性Fig.1 The sensitivity and specificity of S100B used for STEMI diagnosis

S100B屬于S100蛋白超家族，一直被認(rèn)為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的標(biāo)志物，包括缺血性腦卒中、創(chuàng)傷性腦損傷、精神疾病等[18]。近年研究發(fā)現(xiàn)，血清S100B蛋白在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用，與動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[19]。大量研究表明，S100B主要由神經(jīng)組織細(xì)胞分泌，缺血的心肌細(xì)胞也能表達(dá)并分泌S100B蛋白，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其mRNA和蛋白水平在缺血再灌注后的大鼠心肌中表達(dá)上調(diào)，與心肌缺血的嚴(yán)重程度相關(guān)，缺血心肌是血清S100B的來(lái)源之一[20-21]。細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，細(xì)胞外增加的S100B能活化RAGE調(diào)節(jié)性炎癥通路[22]，提高內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子和炎癥因子的表達(dá)；誘導(dǎo)炎癥因子單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)及白細(xì)胞介素6(IL-6)等的表達(dá)，促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的遷移[23]；也可導(dǎo)致外周血中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)釋放增加和趨化因子-10(IP-10)mRNA增多；還可通過(guò)NADPH氧化酶激活過(guò)氧化物氧自由基的釋放從而加重內(nèi)皮的損傷[24]。而炎性產(chǎn)物的表達(dá)黏附、平滑肌細(xì)胞的遷移及氧化應(yīng)激都參與了動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展。提示S100B可能是通過(guò)上述炎癥機(jī)制在動(dòng)脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊的發(fā)生發(fā)展過(guò)程發(fā)揮著重要作用。臨床研究報(bào)道，S100B在冠心病患者，尤其是ACS患者中表達(dá)明顯升高，且S100B的表達(dá)變化與冠心病的病變程度存在相關(guān)關(guān)系，冠心病患者血清中S100B的表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組，并且S100B表達(dá)水平的高低與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性密切相關(guān)[25-27]。

關(guān)于血清中S100B水平與STEMI患者的關(guān)系及S100B是否可以用于STEMI患者的診斷方面，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道較少。因此，為了明確S100B在STEMI患者中的臨床意義，本研究結(jié)果表明，STEMI患者血清S100B水平明顯升高，并且明確了S100B對(duì)STEMI的診斷有一定的敏感性及特異度，與STEMI患者發(fā)病時(shí)的病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清S100B的濃度在正常對(duì)照組、UAP組、NSTEMI組及STEMI組中依次增高，其中STEMI患者中S100B的濃度明顯高于NSTEMI組及UAP組，提示隨著病情嚴(yán)重程度，S100B濃度相應(yīng)增高，依據(jù)S100B濃度水平高低可以診斷冠心病和預(yù)測(cè)冠心病的病變程度。上述結(jié)果說(shuō)明S100B濃度變化與STEMI的發(fā)生存在密切的相關(guān)關(guān)系，血清S100B水平越高，心肌梗死損傷程度越嚴(yán)重，與以往研究結(jié)果一致[25-26]。本研究的臨床資料表明STEMI組有明顯的炎癥改變，其中白細(xì)胞水平明顯升高，中性粒細(xì)胞及單核細(xì)胞的變化最明顯，且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；而hs-CRP的水平在STEMI患者中也較其他3組明顯上調(diào)。Spearman分析結(jié)果顯示，S100B水平不僅與炎癥標(biāo)志物hs-CRP和白細(xì)胞、中性粒細(xì)胞呈明顯正相關(guān)，還與心肌損傷標(biāo)記物hs-cTnT呈正相關(guān)(P＜0.05)，提示血清S100B水平不僅與心肌缺血的損傷程度相關(guān)，可以預(yù)測(cè)心肌梗死區(qū)域的面積大小，而且與患者炎癥反應(yīng)的水平密切相關(guān)，可能在STEMI中激活炎癥通路，介導(dǎo)STEMI的病變血管免疫炎性反應(yīng)過(guò)程，在STEMI的病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。Logistic回歸分析結(jié)果顯示，血清中S100B濃度是STEMI發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，提示S100B可能與STEMI發(fā)病存在相關(guān)關(guān)系。ROC曲線證實(shí)，S100B蛋白對(duì)STEMI的診斷有一定的敏感度及特異度。以上結(jié)果表明血清S100B水平與STEMI的心肌損傷程度呈正相關(guān)關(guān)系，反映了心肌梗死的范圍和程度，并提示S100B可能在STEMI中激活炎癥通路，介導(dǎo)了病變血管免疫炎性反應(yīng)過(guò)程從而在STEMI的病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

近年研究發(fā)現(xiàn)，S100B蛋白在正常心肌組織通常不表達(dá)，而在人類心肌梗死后的心臟、梗死周邊區(qū)域心肌中表達(dá)上調(diào)，缺血心肌是血清S100B的來(lái)源之一[19-21]。血清S100B水平與ACS相關(guān)，與心肌缺血的損傷程度相關(guān)，檢測(cè)血清S100B可用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性及病情嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)，這與我們的研究結(jié)果相一致。推測(cè)其原因可能是心肌缺血或壞死促進(jìn)了梗死區(qū)及梗死周圍區(qū)域S100B等炎癥因子的產(chǎn)生，進(jìn)而激活S100B-RAGE調(diào)節(jié)性炎癥通路，誘發(fā)黏附分子和炎癥因子的表達(dá)進(jìn)一步增加。引起冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊病變部位更大的炎癥反應(yīng)，加重心肌損傷，促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡和心梗后的重構(gòu)，從而形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致心功能不全。

本研究的局限性在于納入的總體樣本量相對(duì)較小，且為單中心研究，盡管校正了一些潛在的混雜因素，仍不能排除一些未知混雜因素的干擾。由于受到實(shí)驗(yàn)室及臨床等實(shí)際條件的限制，我們僅測(cè)定了STEMI患者入院即刻血清S100B濃度，未連續(xù)監(jiān)測(cè)S100B濃度的動(dòng)態(tài)變化。雖然本研究結(jié)果顯示血清S100B水平可能是通過(guò)激活炎性通路而參與STEMI發(fā)生的病理生理過(guò)程，證實(shí)了S100B在診斷及評(píng)價(jià)心肌梗死病情嚴(yán)重程度的臨床價(jià)值。但仍需大樣本、多中心的臨床研究來(lái)進(jìn)一步明確血清S100B能提供最大診斷價(jià)值的最佳臨床檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)。我們下一步將會(huì)重點(diǎn)研究STEMI患者血清中S100B升高的機(jī)制，并檢測(cè)相關(guān)炎性因子如TNF-α、IL-6等水平的變化，探討能否通過(guò)控制S100B表達(dá)水平來(lái)降低STEMI患者的發(fā)生率，改善患者病情的嚴(yán)重程度。Tsoporis等[8]發(fā)現(xiàn)在心肌梗死的大鼠模型中，敲除S100B基因可減少心肌細(xì)胞的凋亡，保護(hù)心臟功能，提示S100B蛋白可能作為心血管疾病的治療靶點(diǎn)。因此，我們還將進(jìn)一步明確血清S100B水平對(duì)STEMI患者預(yù)后是否有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值，能否通過(guò)調(diào)節(jié)S100B改善患者預(yù)后，提高其生活質(zhì)量。

綜上所述，本研究初步證明血清S100B的表達(dá)水平在STEMI患者中明顯升高，與心肌缺血的損傷程度呈正相關(guān)，可能是通過(guò)激活炎性通路而參與STEMI發(fā)生的病理生理過(guò)程，是STEMI發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，對(duì)于STEMI患者的診斷及評(píng)估患者心肌缺血的損傷程度有一定的臨床價(jià)值。檢測(cè)S100B可為臨床上診斷STEMI發(fā)病及評(píng)估患者病情的嚴(yán)重程度提供一種重要的輔助指標(biāo)。