馬麗霞,傅廣,黃樹斌,石順華,湯華
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CAD)是由各種因素所致的冠狀動脈粥樣硬化,引起動脈管腔狹窄或阻塞,出現(xiàn)心肌缺血缺氧性壞死的心臟病,也可由冠狀動脈(冠脈)痙攣所致,具有高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率及高死亡率等特點,且其發(fā)病逐漸趨于年輕化,已成為21世紀人類面臨的“第一健康殺手”[1]。由于其影響因素眾多,臨床研究難度比較大[2]。近年來,對CAD診治已取得長足進展,經(jīng)皮冠脈內(nèi)血管成形術(shù)等介入手術(shù)技術(shù)成熟,使其治療療效得到顯著提升。但研究表明,對持續(xù)心肌梗死及存在復(fù)雜病變患者,即使介入治療后仍無法完全恢復(fù)其正常血運,后期易出現(xiàn)復(fù)發(fā),極大影響其預(yù)后質(zhì)量。而有效的側(cè)支循環(huán)建立,是促進缺血心肌血供恢復(fù),挽救瀕臨壞死心肌以及提高預(yù)后質(zhì)量的關(guān)鍵[3]。新血管生成是側(cè)支循環(huán)建立的首要關(guān)鍵環(huán)節(jié),血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是體內(nèi)重要的促血管生成因子,能特異性促進血管內(nèi)皮生成和修復(fù),在新血管生成過程中起中心調(diào)控作用[4]。研究發(fā)現(xiàn),不同患者冠脈側(cè)支循環(huán)的建立有差異且受多種因素影響,但遺傳因素越來越受到國內(nèi)外學者的重視,目前,國際上已有相關(guān)血管生成相關(guān)基因的多態(tài)性研究,且得到了肯定的數(shù)據(jù)[5]。而國內(nèi)從基因水平探討冠脈側(cè)支循環(huán)建立的研究比較少,尤其基于VEGF-A基因多態(tài)性報道甚少,因此本研究就對此課題展開報道,旨在為CAD臨床診治提供指導(dǎo)。
1.1 研究對象選取長沙市第一醫(yī)院心血管內(nèi)科于2015年10月~2017年8月間收治的冠心病住院患者200例為研究對象,納入標準[6]:①均符合2012年中國心臟病協(xié)會制定的冠心病診斷標準,且經(jīng)冠脈造影檢查證實;②無合并嚴重的腦血管、肝腎肺等實質(zhì)性臟器組織疾??;③均自愿參加本次研究且簽署知情同意書。排除標準:①合并先天性心臟病、心肌炎等其他心臟疾病;②合并慢性炎癥、結(jié)締組織疾病;③合并肺動脈栓塞、主動脈夾層等動脈疾??;④合并嚴重創(chuàng)傷或惡性腫瘤。采用rentrop分級法將其分為無側(cè)支循環(huán)組和有側(cè)支循環(huán)組,分別為113例、87例,兩組患者在性別、年齡、吸煙率等一般資料和危險因素比較均無明顯差異(P>0.05),故具可比性。
1.2 方法
1.2.1 冠狀動脈造影采用Seldinger法進行股動脈穿刺,同時Judkin法進行選擇性左、右冠狀動脈造影,選取Ph111ps數(shù)字減影X光機對冠脈進行多角度投照,明確冠脈狹窄位置及程度。左冠狀動脈和右冠脈分別至少行6個和2個以上體位投影。CAD評價標準:以主要冠脈或是主要分支管腔內(nèi)徑狹窄程度大于50.0%。
1.2.2 側(cè)支循環(huán)評定采用選擇性冠狀動脈造影確診為冠心病患者,其血管造影錄像需再次經(jīng)2位心內(nèi)科介入醫(yī)師采用盲法進行獨立復(fù)核,包括對其側(cè)支循環(huán)來源、走形及閉塞血管遠端充盈等情況進行觀察。對其側(cè)支循環(huán)按Rentrop分級系統(tǒng)進行評級,分為 0級、1級、2級、3級。其中,0級側(cè)支血管緩慢充盈,隱約顯像,造影劑充盈和排出時間均明顯延長,側(cè)支血管直徑<1 mm,為無側(cè)支循環(huán)組;1-3級側(cè)支血管迅速顯影,側(cè)支血管顯影清楚,造影劑充盈和排出時間接近正常,側(cè)支血管直徑>1 mm,為有側(cè)支循環(huán)組。如評價出現(xiàn)分歧,應(yīng)由3位醫(yī)師最終進行判斷。
1.2.3 血液DNA提取用EDTA抗凝血抽取所有研究對象外周血3 ml,混勻后于冰水中放置0.5 h,2000 rpm離心10 min,去除上清,留管底白細胞,將白細胞打散后,加1 ml 1×細胞核裂解液(STE),打散細胞團、混勻,再加酶解混合液(含350 μl STE、150 μl 10% SDS和10 μl 20 mg/ml蛋白酶K)搖勻,至出現(xiàn)粘稠透明狀。37℃溫箱過夜或50℃ 3~4 h。加等體積飽和酚(或1/3體積的飽和NaCl),輕搖混勻10 min,室溫2000 rpm離心10 min,去除蛋白和SDS的沉淀。小心移上清至另一離心管(盡量避免吸取中間層),加等體積氯仿混勻5 min,室溫2000 rpm離心5 min。重復(fù)加等體積氯仿混勻5 min,室溫2000 rpm離心5 min。將上清移入另一離心管中,沿離心管壁向DNA溶液中加入2.5倍體積的無水乙醇,輕輕搖動離心管混和至體系完全均一,見白色絮狀DNA。用移液器吸頭挑出DNA沉淀,在新配制的70%乙醇洗二次,室溫干燥5 min,再將DNA溶于20~100 L TE中,測OD值[7]。
1.2.4 PCR實驗運用TaqMan SNP genotyping assays(Applied Biosystems,F(xiàn)oster City,CA,USA)對血樣DNA進行Real-Time PCR設(shè)計,并在7500型ABI的PCR儀器上運行,最后數(shù)據(jù)保存分析。
1.2.5 VEGF-A基因多態(tài)性檢測采用聚合酶鏈反應(yīng)-限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性法(PCR-RFLP)技術(shù),以外周血提取出的DNA為模板進行PCR擴增,引物序列正向:5,-ACTTCTGGGCTGT TCTCG-3,;反向:5,-TCCTCTTCCTTCTCT TCT TCC-3,。PCR反應(yīng)體系(50 μl):基因組DNA約5 μl(400 ng),dTNP 0.4 μl(10 mmol/L),aqDNA聚合酶2U,10×PCR緩沖液約5 μl,正反向引物各0.5 μl(20 μmol/L),剩余由無菌去離子水補充。PCR反應(yīng)程序:首先95℃預(yù)變性5 min,隨后95℃30 s、56℃ 45 s、72℃ 1 min,共進行32個循環(huán),再給予72℃延長5 min后,保存于4℃。取5 μl PCR擴增產(chǎn)物、10×酶切緩沖液及3 μl BsmFI限制性內(nèi)切酶及無菌去離子水進行混合,搖勻后置于38℃水浴鍋過夜,將酶切產(chǎn)物經(jīng)8%聚丙烯酰胺電泳,產(chǎn)物經(jīng)溴化乙錠染色,在紫外燈下直接讀取VEGF-A基因型。引物由北京閱微基因技術(shù)有限公司提供,aqDNA聚合酶由上海廣銳生物科技有限公司提供,PCR緩沖液由上海銘博生物科技有限公司提供。
1.3 觀察指標①比較兩組患者的一般資料和危險因素;②比較兩組患者的VEGF-A基因rs2010963和rs1570360位點中G等位基因頻率,rs699947位點中C等位基因頻率,rs3025039和rs833061位點中T等位基因頻率,以及各危險的基因型。
1.4 統(tǒng)計學方法數(shù)據(jù)總結(jié)并提出的均值、標準差和描述性統(tǒng)計百分比形式。并不是正常分布的連續(xù)數(shù)據(jù)分析采用Mann-Whitney U檢驗。分類數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)進行評估使用 Fisher或卡方檢驗,Hardy Weinberg檢驗評估采用卡方檢驗。使用STATA 11.2 軟件進行統(tǒng)計分析。SNPStats軟件用于計算連鎖不平衡。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1兩組患者的一般資料和危險因素比較兩組患者性別、年齡、病程、家族史、吸煙率、空腹血糖、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、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)及空腹血糖(FBG)等一般資料和危險因素比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。
表1 兩組患者的一般資料和危險因素比較
2.2 兩組患者的VEGF-A基因各位點基因型及基因頻率比較有側(cè)支循環(huán)組的VEGF-A基因rs2010963位點及rs1570360位點的GG基因型比例和G基因頻率均高于無側(cè)支循環(huán)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);VEGF-A基因rs699947位點的CC基因型比例和C基因頻率均高于無側(cè)支循環(huán)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);rs3025039位點和rs833061位點的TT基因型比例和T基因頻率均明顯高于無側(cè)支循環(huán)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表2~6)。
CAD是一種臨床常見的心血管疾病,具有高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率、高復(fù)發(fā)率及多并發(fā)癥等“四高一多”特點,被認為是21世紀人類健康的“頭號殺手”。研究證實[8],CAD患者冠脈持續(xù)狹窄或堵塞,導(dǎo)致局部心肌缺血、缺氧甚至壞死,除可發(fā)生心絞痛、心肌梗死外,尚可導(dǎo)致各類心律失常、心臟擴大、心力衰竭及猝死等嚴重不良心血管事件,嚴重威脅患者的生命健康。早診斷、早治療是提高CAD治療及預(yù)后療效的關(guān)鍵。近年來研究發(fā)現(xiàn),冠脈側(cè)支循環(huán)建立對CAD患者預(yù)后具有積極影響,而在尸體解剖中發(fā)現(xiàn),CAD患者普遍存在側(cè)支循環(huán)現(xiàn)象,且較正常心臟側(cè)支循環(huán)建立更為豐富。研究證實,當冠脈狹窄程度到一定范圍時,冠脈側(cè)支循環(huán)血流會明顯增加,以代替正常冠脈血流,起到心臟保護作用,有助于減輕心肌缺血缺氧性壞死程度,降低心絞痛、心肌梗死、心力衰竭等不良心血管事件風險,并能為溶栓及介入治療提供條件,具有重要的臨床意義。但臨床研究表明[9],冠脈側(cè)支循環(huán)在不同患者中存在著顯著差異,且受多種因素影響,因此明確其影響因素對促進冠脈側(cè)支循環(huán)建立有著重要作用。目前研究表明,冠脈狹窄程度是側(cè)支循環(huán)建立的獨立影響因素,冠脈血管閉塞遠端壓力降低,當兩支冠脈達到足夠壓力差梯度時,即可促進血流經(jīng)潛在吻合口形成有意義的側(cè)支循環(huán),是其首要的促動因素。高血壓、吸煙史是冠脈狹窄的重要危險因素,有學者指出[10],其同樣為側(cè)支循環(huán)建立的促進因素,其中高血壓促進機制可分為①高血壓可促進左室壁厚度增加,使冠脈吻合口及側(cè)支循環(huán)官腔增大;②高血壓可提高冠脈與冠脈竇以及冠脈與狹窄血管遠端間的壓力差,促進冠脈間小動脈開放形成側(cè)支循環(huán),而關(guān)于吸煙與側(cè)支循環(huán)建立目前尚無確切定論。同時自然狀態(tài)下血管新生速度較冠脈狹窄速度緩慢,因此“治療性血管新生”觀念也隨之出現(xiàn),即采用藥物、轉(zhuǎn)基因等治療手段,加快缺血心肌內(nèi)新血管形成,甚至建立有效的側(cè)支循環(huán),最終促進心肌供血供氧恢復(fù),減輕心肌損害。
表2 兩組患者的VEGF-A基因rs2010963位點基因型及基因頻率比較(n,%)
表3 兩組患者的VEGF-A基因rs1570360位點基因型及基因頻率比較(n,%)
表4 兩組患者的VEGF-A基因rs699947位點基因型及基因頻率比較(n,%)
表5 兩組患者的VEGF-A基因rs3025039位點基因型及基因頻率比較(n,%)
表6 兩組患者的VEGF-A基因rs833061位點基因型及基因頻率比較(n,%)
目前,在血清學層面對CAD患者側(cè)支循環(huán)形成調(diào)控的研究,國內(nèi)已開展諸多,比如血清脂聯(lián)素水平升高,可改善內(nèi)皮細胞功能,促進冠脈血管重建,生長分化因子15(GDF-15)、骨橋蛋白可促進冠脈側(cè)支循環(huán)形成,基本已得到臨床證實。多項研究證實[11],CAD患者受冠脈狹窄引起心肌缺血、缺氧應(yīng)激時,可刺激多種細胞因子分泌,對損失后炎性反應(yīng)和組織修復(fù)起著重要作用,其中血管內(nèi)皮細胞與循環(huán)中單核細胞相互作用,導(dǎo)致大量血管生成因子表達,促進新血管生成及側(cè)支循環(huán)建立。VEGF是目前公認的重要促血管生長因子,同時也是重要的促血管通透因子,最早于1989年在牛腦垂體濾泡星狀細胞中提取出,分子質(zhì)量約為45 000,由內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞及巨噬細胞等細胞分泌,在炎癥、缺氧、生長因子等因素刺激時分泌可明顯增加。研究證實[12],VEGF可直接作用于內(nèi)皮細胞特異性有絲分裂原,促進血管內(nèi)皮細胞分裂、增殖,是正常機體及病理狀態(tài)下重要的新血管生成調(diào)節(jié)因子,同時參與缺血、炎癥、腫瘤以及多種血管變性疾病發(fā)生發(fā)展。目前,基于VEGF與CAD發(fā)生及治療轉(zhuǎn)歸報道較多,其可通過多種機制參與CAD發(fā)生發(fā)展,其中VEGF可促進新血管生成以及側(cè)支循環(huán)建立,有助于緩解心肌缺血缺氧狀態(tài),縮小心肌梗死面積,且VEGF表達越高側(cè)支循環(huán)發(fā)生率也越高。CAD患者側(cè)支循環(huán)建立雖受多種因素影響,但近年來遺傳因素關(guān)注度逐漸上升,且國外大量數(shù)據(jù)證實相關(guān)血管生成基因多態(tài)性與側(cè)支循環(huán)建立密切相關(guān),諸如GDF-15基因-3148C/G位點、肝細胞生長因子(HGF)基因C57488A位點與側(cè)支循環(huán)均有著密切關(guān)系。時強等[13]研究顯示,血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)I/D多態(tài)性中DD基因型和D基因是可影響CAD患者側(cè)支循環(huán)建立。但目前關(guān)于VEGF-A基因多態(tài)性與CAD側(cè)支循環(huán)建立相關(guān)性國內(nèi)尚無大量報道,何皓等[14]研究顯示,VEGF+450C/G基因多態(tài)性與CAD發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其中CC基因型和C基因可能是冠心病血管病變的易感基因。本研究筆者在排除血壓、吸煙等因素對側(cè)支循環(huán)建立影響后,進行VEGF-A基因多態(tài)性檢測。結(jié)果顯示,有側(cè)支循環(huán)組患者的VEGF-A基因rs2010963位點和rs1570360位點的GG基因型比例和G基因頻率均明顯高于無側(cè)支循環(huán)組(P<0.05),rs699947位點的CC基因型比例和C基因頻率均明顯高于無側(cè)支循環(huán)組(P<0.05),rs3025039位點和rs833061位點的TT基因型比例和T基因頻率均明顯高于無側(cè)支循環(huán)組(P<0.05),提示VEGF-A基因多態(tài)性與CAD患者側(cè)支循環(huán)建立密切相關(guān),考慮其原因可能與各位點G、C、T等等位基因缺失,導(dǎo)致VEGF-A基因調(diào)控區(qū)變異,降低啟動子和VEGF-A基因轉(zhuǎn)錄活性,降低血液中VEGF-A合成,從而影響側(cè)支循環(huán)建立[15]。
綜上所述,CAD患者的VEGF-A基因多態(tài)性與側(cè)支循環(huán)形成有關(guān),VEGF-A基因rs2010963和rs1570360位點中G等位基因,rs699947位點中C等位基因,rs3025039和rs833061位點中T等位基因,可能是CAD患者側(cè)支循環(huán)形成的促進因素。