婁 逸， 錢菊英， 陳章煒， 楊虹波， 沈 靂

復旦大學附屬中山醫(yī)院老年科，上海 200032

急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)是一種病情危重、死亡率高的嚴重冠心病類型，其主要發(fā)病原因是冠狀動脈動脈粥樣硬化斑塊破裂進而造成急性血栓性完全阻塞。盡管直接經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(primary PCI)能使STEMI患者的梗死相關血管即刻開通率明顯增加(達90%)[1]，但由于器械對病變部位斑塊的擠壓，使釋放的微小血栓及致栓物質均可能脫落至冠脈遠端形成微栓塞，從而造成小灶性心肌梗死、心律失常、充血性心力衰竭、遠期心肌重構，對PCI術后近遠期預后產(chǎn)生重大影響[2]。冠狀動脈微栓塞引起一系列復雜的病理生理改變，可能通過釋放炎性介質、促進炎癥反應而導致心肌重構。在一組冠狀動脈微栓塞模型的動物實驗中，研究者們發(fā)現(xiàn)多種炎性因子在心肌組織及血清水平表達上調(diào)且存在動態(tài)變化，且通過抑制炎癥反應改善了模型動物的遠期心肌重構[3-5]。

10%～20%的STEMI患者合并2型糖尿病(T2DM)，其病死率明顯高于非DM患者[6]，但關于T2DM是如何影響STEMI患者預后的機制尚不明確。T2DM不僅是一種代謝性疾病，炎癥反應也參與T2DM發(fā)病及其慢性并發(fā)癥的病理生理過程。T2DM可能通過炎癥反應加重了STEMI患者的冠狀動脈微栓塞，從而導致遠期心肌重構。

單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)表達水平升高可引起組織中多種炎癥細胞的浸潤，加重局部炎性環(huán)境，還可引起組織纖維化[7]。基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)在炎性因子和氧化應急刺激下顯著升高，與其內(nèi)源性抑制因子(TIMP)的比例失調(diào)可影響膠原網(wǎng)絡的降解活性，導致心肌纖維化[8]。骨橋蛋白(OPN)在各種急慢性炎癥反應中表達上調(diào)，并參與心肌重構過程的調(diào)節(jié)[9]。本研究通過比較分析合并T2DM的STEMI患者與單純STEMI患者在接受直接PCI術前后各時間點MCP-1、MMP-9/TIMP-1、OPN的表達水平差異，探討T2DM對STEMI患者PCI術后炎癥反應及遠期心肌重構的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2013年3月至2014年3月于復旦大學附屬中山醫(yī)院診斷為急性ST段抬高型心肌梗死、具有直接PCI術指征且梗死相關血管為左前降支的患者60例，其中合并T2DM患者30例(DM組)，不合并T2DM患者30例(non-DM組)。排除標準：心源性休克；嚴重肝腎功能不全；結締組織疾??；惡性腫瘤；嚴重感染；妊娠；或存在其他嚴重不良疾病或異常實驗室結果，研究者判斷該患者不宜參加本研究。研究主要終點為直接PCI術后1年主要不良心血管事件(MACE)發(fā)生率，包括心源性死亡、非致命性再次心肌梗死和再次靶血管血運重建；次要終點為心肌梗死溶栓治療(TIMI)血流分級、血清學指標、左室射血分數(shù)(LVEF)、左室舒張末期容積(LVEDV)和左室收縮末期容積(LVESV)。

1.2 觀察指標 記錄患者的人口學資料、病史、體格檢查、心電圖、常規(guī)實驗室檢查等基線資料。在直接PCI術前、術后12 h、36 h、60 h各時間點抽取靜脈血，檢測肌鈣蛋白T(cTnT)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、MCP-1、MMP-9、TIMP-1、OPN。其中cTnT、CK、CK-MB由復旦大學附屬中山醫(yī)院檢驗科完成，MCP-1、MMP-9、TIMP-1、OPN由研究者以夾心酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測定，試劑盒均為武漢博士德生物工程有限公司提供，操作步驟嚴格按照說明書進行。直接PCI術后1周及術后1年行超聲心動圖檢查，記錄LVEF、LVEDV和LVESV。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，取得患者知情同意。

1.3 冠脈造影與直接PCI術 所有患者均按標準方案記錄冠狀動脈TIMI血流分級。如冠脈造影發(fā)現(xiàn)梗死相關血管再通且血流達到TIMI血流3級的患者可擇期再行PCI術，以及術者建議行冠狀動脈旁路移植(CABG)術或不宜再次行PCI術的病例予以中途退出研究。對所有即刻接受PCI術的患者，在支架植入前行冠狀動脈內(nèi)血栓抽吸。支架植入過程符合國際標準化操作指南。成功植入后，在不應用其他額外介入方案的基礎上，靶病變目測直徑殘余狹窄程度<50%，且達到TIMI血流3級。主要終點為直接PCI術后1年主要不良心血管事件(MACE)發(fā)生率，包括心源性死亡、非致命性再次心肌梗死和再次靶血管血運重建；次要終點為心肌梗死溶栓治療(TIMI)血流分級、血清學指標、左室射血分數(shù)(LVEF)、左室舒張末期容積(LVEDV)和左室收縮末期容積(LVESV)。

2 結 果

2.1 一般資料的比較 共納入合并T2DM的STEMI患者30例(DM組)和不合并T2DM的STEMI患者30例(non-DM組)，其中男性50例，女性10例，所有患者的平均年齡為(62.1±12.2)歲。結果(表1)顯示：兩組患者在年齡、性別、高血壓史、吸煙史、既往心梗史、既往PCI史、既往CABG史、血紅蛋白、血小板計數(shù)、谷丙轉氨酶、肌酐、總膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇、既往用藥史(包括阿司匹林、β受體阻滯劑、血管緊張素轉換酶抑制劑或血管緊張素受體Ⅱ拮抗劑及他汀類藥物)方面無統(tǒng)計學差異。DM組患者的身體質量指數(shù)(BMI)、空腹血糖(FBG)和糖化血紅蛋白(HbA1c)水平均顯著高于非DM組患者(P<0.05)。30例DM組患者中，8例使用口服降糖藥、1例應用胰島素聯(lián)合口服降糖藥，4例患者以飲食控制及改善生活方式控制血糖，余17例患者未予治療。

表1 入選患者基線臨床資料

DM：糖尿病；BMI：體質指數(shù)；PCI：經(jīng)皮冠狀動脈介入治療；CABG：冠狀動脈旁路移植；Hb：血紅蛋白；PLT：血小板計數(shù)；ALT：谷丙轉氨酶；Scr：肌酐；FBG：空腹血糖；HbA1c：糖化血紅蛋白；TC：總膽固醇；TG：三酰甘油；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；ACEI：血管緊張素轉換酶抑制劑；ARB：血管緊張素受體Ⅱ拮抗劑

2.2 血管成形術和支架植入過程特征的比較 所有入選患者的梗死相關血管均為左前降支。結果(表2)顯示DM組患者同時合并多血管病變、植入支架后發(fā)生無復流現(xiàn)象(TIMI血流分級0/1級)的比例高于非DM組患者，但兩者間的差異無統(tǒng)計學意義。DM組患者植入支架的數(shù)量明顯高于非DM組患者(P=0.029)。

表2 血管成形術和支架植入過程相關數(shù)據(jù)

TIMI：心肌梗死溶栓治療

2.3 血清學指標的比較 兩組患者在直接PCI術前的心肌酶水平無統(tǒng)計學差異(圖1、表3)。在術后12 h、36 h，DM組患者的CK-MB、cTnT水平均高于非DM組患者(P<0.05)；在術后60 h，DM組患者的CK-MB水平仍顯著高于非DM組患者(P=0.008)。比較兩組患者的CK-MB和cTnT峰值水平，DM組患者均明顯高于非DM組患者(P<0.05)。

圖1 兩組患者各時間點心肌酶水平及峰值比較*P<0.05, **P<0.01與DM組相比

兩組患者在直接PCI術前的MCP-1水平無統(tǒng)計學差異(圖2、表3)。DM組患者在直接PCI術后12 h檢測MCP-1水平到達高峰[(92.51±37.76) pg/mL]，較術前[(75.75±31.95) pg/mL]顯著升高(P<0.01)，在術后36 h、60 h則呈現(xiàn)下降趨勢；而非DM組患者在術后下降幅度更大，術后36 h的(77.77±24.99) pg/mL至術后60 h的(71.03±20.14) pg/mL，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.011)。在術后60 h，DM組患者的MCP-1水平(88.12±31.57 )pg/mL明顯高于非DM組患者(71.03±20.14)pg/mL，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.018)。

圖2 兩組間各時間點MCP-1水平比較*P<0.05與DM組相比

兩組患者在直接PCI術前的MMP-9/TIMP-1比值水平無統(tǒng)計學差異(圖3、表3)。在DM組患者中，直接PCI術后12 h的MMP-9/TIMP-1比值水平(3.61±0.96)較術前(3.14±0.99)顯著升高(P=0.002)，在術后60 h(4.36±1.09)較術后36 h(3.74±0.81)進一步明顯升高(P<0.001)；非DM組患者的MMP-9/TIMP-1比值水平表現(xiàn)出相同的升高趨勢，但缺乏統(tǒng)計學差異。在術后60 h，DM組患者的MMP-9/TIMP-1比值水平明顯高于非DM組患者(4.36±1.09vs3.74±1.05，P=0.031)。

圖3 兩組間各時間點MMP-9/TIMP-1比值水平比較*P<0.05與DM組相比

兩組患者的OPN水平呈相同趨勢(表3)，即在直接PCI術后12 h較術前明顯升高，且在術后36 h達到峰值，在術后60 h則較前下降(P<0.01)。但比較兩組患者在術前及術后各時間點的OPN水平差異無統(tǒng)計學意義。

表3 各組患者血清學指標的對比

CK-MB：肌酸激酶同工酶；cTnT：肌鈣蛋白T；MCP-1：單核細胞趨化蛋白-1；MMP-9：基質金屬蛋白酶-9；TIMP-1：金屬蛋白酶組織抑制因子-1；OPN：骨橋蛋白

2.4 超聲心動圖指標的比較 兩組患者在直接PCI術后1周的LVEF、LVEDV和LVESV差異無統(tǒng)計學意義(圖4、表4)。術后1年復查超聲心動圖時，非DM組患者的該三項指標較前無明顯變化，但DM組患者的LVEDV及LVESV水平均較術后1周時顯著升高(P<0.001)。且與非DM組患者相比，DM組患者在術后1年的LVEF明顯降低(P<0.001)，LVEDV和LVESV則明顯增大(P<0.05)。

圖4 DM組內(nèi)及兩組間術后1周、術后1年超聲心動圖指標比較A：DM組術后1周、1年超聲心動圖指標；B： DM組與non-DM組術后1年超聲心電圖指標. *P<0.05, **P<0.01

指 標時間點DM組 (n=30)non-DM組 (n=30)PLVEF/%術后1周49.80±9.7653.93±8.930.092術后1年48.41±8.2258.76±6.79<0.001LVEDV V/mL術后1周48.93±4.8647.97±4.640.434術后1年53.24±3.8848.56±6.830.025LVESV V/mL術后1周33.00±4.3131.57±3.230.150術后1年37.41±3.6131.94±6.350.004

LVEF：左室射血分數(shù)；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積

2.5 主要不良心血管事件的比較 隨訪兩組患者至直接PCI術后1年，DM組中各有1例患者發(fā)生心源性死亡和再次靶病變血運重建，非DM組患者未發(fā)生MACE。所有患者MACE發(fā)生率為3.33%，DM組為6.67%，兩組患者MACE發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義。

3 討 論

DM患者急性心肌梗死的發(fā)病率是非DM患者的2～3倍[10]，且合并T2DM的STEMI患者無論在短期(1個月)和長期(1年)的死亡率均遠高于非DM的STEMI患者[7]。對于STEMI患者，直接PCI術可以完全、持續(xù)地開通梗死相關血管，使受累心肌得到再灌注，從而挽救瀕死的心肌或縮小心肌梗死的范圍。但在DM患者中，接受直接PCI術的STEMI患者發(fā)生再狹窄、支架內(nèi)血栓的概率更高[11]，大大抵消了PCI術給STEMI患者帶來的益處。因此探討T2DM影響STEMI患者預后的可能機制就顯得尤為重要。

通常認為，合并DM的STEMI患者具有更多高危心血管風險因素及合并癥。Ertelt等[12]納入了HORIZONS-AMI試驗數(shù)據(jù)庫中3 599例接受直接PCI術的STEMI患者，其中593例患者有DM既往史(16.5%)，130例患者診斷為新發(fā)DM(3.6%)。比較其基線臨床資料，發(fā)現(xiàn)合并DM的STEMI患者在年齡、人種、BMI、高血壓史、高脂血癥史、吸煙史、既往心梗史、既往PCI史、既往CABG史、早發(fā)冠狀動脈疾病、收縮性心功能不全、外周血管疾病、腎功能受損、血紅蛋白、基礎LVEF等方面均與不合并DM的STEMI患者存在顯著差異。本研究中，DM組患者除了FBG和HbA1c，BMI也顯著高于非DM組患者。值得注意的是，STEMI患者的血糖值可能受到急性應激反應的影響，而HbA1c更能準確反映既往慢性血糖水平。Timmer和Hoekstra等[13]比較了2004至2009年間4 176名STEMI患者并隨訪長達3年，發(fā)現(xiàn)HbA1c是STEMI患者長期死亡率的獨立危險因素。

DM心血管并發(fā)癥的病理基礎是動脈粥樣硬化，當動脈粥樣硬化斑塊破潰或繼發(fā)血栓形成，則觸發(fā)心血管事件發(fā)生。DM患者的動脈粥樣硬化在病理形態(tài)學上與非DM患者相似，但通常表現(xiàn)為更薄的纖維帽和更大的脂質核，即不穩(wěn)定斑塊[11]。這可能部分解釋了DM患者潛在的缺血事件和長期預后不佳。本研究發(fā)現(xiàn)合并T2DM的STEMI患者伴有多血管病變的比例高于單純STEMI患者，但兩者之間的差異無統(tǒng)計學意義；DM組患者植入支架的數(shù)量則明顯高于非DM組患者，提示合并T2DM的STEMI患者在罪犯血管中具有更長的病變。一些更大規(guī)模的研究證實，合并DM的STEMI患者有更高比例的冠脈三支病變[14]、非梗死相關血管的慢性完全閉塞病變[15]、和冠狀動脈以外的外周血管及微血管病變[16]，并可能因此導致更差的臨床結局。此外，DM患者更易發(fā)生血小板功能改變，并因其在參與凝血過程中的高反應性，具有更高的血栓負荷[17]。但在Sebben和Ribeiro等[18]的研究中，通過比較合并DM的STEMI患者和單純STEMI患者在直接PCI術中通過血栓抽吸裝置獲得的血栓成分，發(fā)現(xiàn)兩組患者的冠脈血栓在形態(tài)學和組織病理學上均沒有明顯差異。

一項通過核磁共振影響技術分析STEMI患者中糖尿病和心肌缺血損傷的關系的研究證實，合并T2DM的STEMI患者具有更高的死亡率，然而并不能用心肌梗死面積來解釋[14]。盡管血管成形術和支架植入技術不斷得到發(fā)展進步，研究顯示約有40%的STEMI患者術后存在冠狀動脈微栓塞[19]。這一數(shù)字在DM患者中是否更高？Behrehmand和Sadeghi等[20]回顧分析了397例STEMI患者在直接PCI術后的TIMI血流分級，合并DM的患者中有52%出現(xiàn)冠脈無復流及慢血流現(xiàn)象(TIMI血流≤2級)，明顯高于不合并DM的患者(P=0.01)，并導致更差的臨床結局。Iwakura和Ito等[21]通過心肌超聲造影技術觀察146例STEMI患者的無復流現(xiàn)象，其中有75例患者被定義為合并高糖血癥(葡萄糖≥ 160 mg/dL)，并得到相似的結論，即高血糖組患者發(fā)生無復流現(xiàn)象的比例顯著高于非高血糖組的患者，且伴有更高的CK峰值。本研究中DM組患者植入支架后發(fā)生無復流現(xiàn)象(TIMI血流分級0/1級)的比例亦高于非DM組患者，但兩者之間的差異無統(tǒng)計學意義。我們還通過比較DM組和非DM組患者在直接PCI術后各時間點及峰值心肌酶水平來反應冠狀動脈微栓塞的程度：兩組患者在直接PCI術前的CK-MB和cTnT水平無統(tǒng)計學差異；DM組患者的CK-MB、cTnT水平在術后12 h和36 h均高于非DM組患者(P<0.05)；至術后60 h，DM組患者的CK-MB水平仍顯著高于非DM組患者(P=0.008)；比較兩組患者的CK-MB和cTnT峰值水平，DM組患者均明顯高于非DM組患者(P<0.05)。這些結果提示合并DM的STEMI患者在接受直接PCI術后即使成功開通了罪犯血管，卻更易發(fā)生冠狀動脈微循環(huán)障礙，導致其所供應的心肌組織卻未得到充分的血流灌注，這或許能夠部分解釋這些患者預后不佳的原因。

目前認為，炎癥反應參與到DM及動脈粥硬化性疾病的分子機制中[22]，其中高敏C反應蛋白(hsCRP)是影響心血管疾病預后的獨立危險因素[23]。而心肌局部組織的炎癥反應與心肌重構具有密不可分的關聯(lián)，多種炎性因子包括轉化生長因子-β1(TGF-β1)、血小板衍生生長因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等都可促進成纖維細胞增殖和膠原過度沉積，從而導致組織纖維化形成[24]。DM是否通過炎癥反應而加重STEMI患者的冠狀動脈微循環(huán)障礙，進而導致遠期心肌重構？

MCP-1已知可由單核細胞、巨噬細胞、成纖維細胞等在多種炎性介質和某些病毒的誘導刺激下分泌，其水平升高可引起組織中單核細胞、中性粒細胞及淋巴細胞的浸潤，而浸潤的單核細胞活化后又可分泌更多的MCP-1，形成炎性反應的循環(huán)，加重局部炎性環(huán)境[7]。在冠狀動脈微栓塞動物模型中，心肌組織和外周血中MCP-1的表達和濃度在建模2 h后即出現(xiàn)升高(P<0.05)，在6 h后達到峰值(P<0.01)，在建模1周后回落至基線，兩者變化趨勢相同，提示血清中MCP-1濃度的升高可能來源于心肌組織表達的增加；同時對建模1周后前壁及后壁心肌組織的病理切片進行粒細胞計數(shù)，兩者具有顯著性差異(P<0.05)，提示大量炎性細胞的浸潤、活化可能對冠狀動脈微栓塞后的左心室心肌重構產(chǎn)生影響[4]。本研究中，兩組患者在直接PCI術前的血清MCP-1濃度無統(tǒng)計學差異，但DM組患者在術后60 h的血清MCP-1濃度顯著高于非DM組患者，提示DM可能加重STEMI患者的全身炎癥反應。

心臟成纖維細胞、巨噬細胞、內(nèi)皮細胞等表達多種MMPs，它們是一類可降解細胞外基質的蛋白酶，使正常的膠原蛋白降解并被缺乏連接結構的纖維性間質所取代[8]。其中MMP-9與其內(nèi)源性抑制因子TIMP-1的比例失調(diào)可導致心肌纖維化，MMP-9的表達和濃度與心室舒張末期容積增加相關，可作為心室重構和不良預后的生物標志物[25]。有國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，急性冠脈綜合征(ACS)合并T2DM的患者外周血MMP-9濃度較不合并T2DM的患者顯著升高，且與冠脈病變嚴重程度及斑塊不穩(wěn)定性呈正相關[26]。但在STEMI患者中尚缺少相關數(shù)據(jù)。本研究中兩組患者在直接PCI術前的MMP-9/TIMP-1比值差異無統(tǒng)計學意義，可能是因為發(fā)生心肌梗死后MMP-9表達水平的急劇升高掩蓋了T2DM對其基線水平的影響，但二者之間存在動態(tài)差異：兩組在術后各時間點的MMP-9/TIMP-1比值水平均表現(xiàn)出逐步升高趨勢，至術后60 h，DM組患者的MMP-9/TIMP-1比值水平明顯高于非DM組患者。除了血清學檢查，臨床工作中更常用超聲心動圖來評價患者的心臟結構和功能。本研究中兩組患者在直接PCI術后1周的LVEF、LVEDV和LVESV無統(tǒng)計學差異；DM組患者在術后1年的LVEF明顯低于非DM組患者和LVESV則明顯增大，進一步證實了T2DM對STEMI患者的遠期心肌重構的影響。

綜上所述，本研究比較分析合并T2DM的STEMI患者與單純STEMI患者在接受直接PCI術前后的實驗室檢查、影像學表現(xiàn)和臨床事件發(fā)生率等，發(fā)現(xiàn)合并T2DM的STEMI患者較單純STEMI患者更易遠期心肌重構，其機制可能是通過更活躍的炎癥反應而加重冠狀動脈微循環(huán)障礙，由此部分解釋了合并T2DM的STEMI患者的不良預后。