急性冠脉综合征中炎性细胞因子与基质金属蛋白酶的关系研究

摘要

本研究分为二部分： 第一部分 急性冠脉综合征中炎性细胞因子与妊娠相关血浆蛋白-A的血清水平及其临床相关性研究 背景：急性冠脉综合征(acutecoronarysyndrome,ACS)，是一种临床急症，临床表现为不稳定型心绞痛(unstableanginapectoris,UAP)、急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction，AMI)或急性缺血性心源性碎死(suddencardiogenicdeath,SCD)，约占所有冠心病患者的30％，它属于冠心病的严重阶段，严重威胁人类的健康生命。近年来通过在病理学、冠状动脉造影、血管内超声等大量的研究证实：ACS的发生与冠脉狭窄程度无关，而与斑块的稳定性和继发血栓的形成密切相关，是由于冠状动脉内粥样斑块破裂、表面破损或出现裂纹，继而血栓形成，引起冠状动脉不完全或完全性阻塞所致。国外研究证实，在由斑块破裂所致死亡的AMI患者中，罪犯斑块以易损斑块居多，而针对这些病人的研究也发现，炎症在斑块的稳定性下降过程中，发挥了十分重要的作用。易损斑块含有大量的巨噬细胞、单核细胞等炎性细胞，它们大量分泌如白细胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)、白细胞介素6(interleukin-6，IL-6)和肿瘤坏死因子等炎性细胞因子，参与ACS的病理过程。通过国内外研究，我们发现，炎性细胞因子和一系列斑块稳定性相关的血清活性物质有着密切的关系，这些活性物质对于斑块稳定性和ACS的发展变化也有着重要的意义。其中，妊娠相关血浆蛋白A(pregnancyassociatedplasmaprotein-A，PAPP-A)是新近发现的与斑块稳定性密切相关的一种基质金属蛋白酶，它可通过多个渠道参与ACS的病理过程。本研究以临床冠心病不同类型人群为研究对象，检测IL-1β、IL-6及PAPP-A的血清浓度，探讨炎性细胞因子和血清活性物质的相关关系，以求对炎症在ACS中的作用做更全面的分析。 目的：检测冠心病不同类型人群中血清IL-1β、IL-6和PAPP-A的浓度变化，分析它们之间的相关关系，并分析上述三个指标与年龄、体重指数(bodymassindex,BMI)、血糖(glucose,GLU)、总胆固醇(totalcholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceriode，TG)、低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL)等指标之间的相关性，进一步探讨炎性细胞因子和血清活性物质的相互关系，以求对炎症在ACS中的作用做更全面的分析。 方法：在本部分中，研究对象为2004年10月至2006年8月在解放军总医院就诊并收治入院的冠心病患者及在解放军305医院体检中心就诊的健康体检者。其中，AMI患者26例，UAP患者24例，稳定性心绞痛(stableanginapectoris,SAP)患者20例，对照组18例。在其入院后12h内留取肘静脉血(AMI患者入院即刻留取肘静脉血)，检测常规生化指标，并应用双抗体夹心酶联免疫吸附实验法(enzymelinkedimmunosorbentassay,ELISA)同步检测血清IL-6、IL-1β及PAPP-A浓度。比较各组间斑块稳定性相关血清活性物质的浓度差异，并利用SPSS11.0软件分析它们与血糖、血脂等生化指标的相关性。 结果： 1、各组基本临床资料比较未见明显差异。 2、AMⅠ组和UAP组血清IL-1β、IL-6和PAPP-A水平明显高于SAP组和对照组(p<0.001)，且AMⅠ组的血清IL-1β、IL-6和PAPP-A浓度与UAP组相比、SAP组与对照组相比均无显著差异(p>0.05)。 3、上述指标经多重相关分析发现，IL-1β与PAPP-A存在显著正相关(=0.422，P<0.001)，IL-6与PAPP-A也存在显著正相关(r=0.321，P=0.004)；IL-1β和IL-6之间存在显著正相关(r=0.240，P=0.031)。 4、各组患者血清IL-1β、IL-6和PAPP-A浓度与BMI、TC、TG、HDL、LDL和GLU等指标的相关性分析：经多重相关分析发现，PAPP-A与TC存在显著正相关(r=0.278，p=0.012)，其它指标之间无明显相关性。 结论： 1、ACS患者血清IL-1β、IL-6和PAPP-A浓度显著高于SAP组患者和对照组，提示炎症和PAPP-A可能与ACS的发生有关，IL-1β、IL-6和PAPP-A可作为动脉粥样硬化易损斑块的血清学标志物。 2、各组IL-1β及IL-6与PAPP-A浓度呈显著正相关，且均随着病情的严重程度而不断增加，提示炎性细胞因子与PAPP-A之间存在密切关系，炎症和PAPP-A在ACS的病理进程中可能有协同作用，PAPP-A可能是炎症作用的途径之一。 3、冠心病患者血清PAPP-A浓度与TC浓度呈显著正相关，提示动脉粥样硬化(artherosclerosis)AS进程中PAPP-A与血脂代谢之间可能存在一定关系。 第二部分 炎性细胞因子对人冠脉平滑肌细胞妊娠相关血浆蛋白A、基质金属蛋白酶3、金属蛋白酶组织抑制剂1蛋白分泌的影响 目的：研究炎性细胞因子IL-1β和IL-6对HCASMC中PAPP-A、MMP-3、TIMP-1蛋白表达的影响，进一步探讨炎症因素在ACS中的作用机制。 方法：HCSAMC在37℃，95％空气和5％CO2培养箱中培养，传至5-7代后，将细胞按1×104/cm2密度接种于25cm2培养瓶中。24小时后换液，培养48小时后，在细胞接近80％融合时加入炎性细胞因子进行刺激。实验分二期完成。一期：应用IL1β(0、20μg/L)、IL-6(0、10μg/L)分别刺激HCSAMC(将未加炎性细胞因子的0μg/L设为对照组)，在共同培养2、4、8、24、36h后收集细胞培养液上清，观察炎性细胞因子对MMP-3、TIMP-1及PAPP-A蛋白分泌的时间效应。二期：应用不同浓度的IL-1β(0、5、20、40μg/L)、IL-6(0、5、10、50μg/L)分别刺激HCSAMC(0μg/L设为对照组)，共同培养6h后收集细胞培养液上清，观察炎性细胞因子对MMP-3、TIMP-1及PAPP-A分泌的剂量效应。上清液-70℃冻存待统一测定。应用ELISA方法检测细胞培养液上清内MMP-3、TIMP-1及PAPP-A的蛋白表达量。所得数据应用SPSS11.0软件包进行统计学描述与分析，计量资料用x±s表示，多组间比较用完全随机的方差分析(one-wayANOVA)检验，两两比较应用最小差异法(LSD)检验，p≤0.05为差异有统计学意义。 结果：一期：在20μg/L，IL-1β刺激下，IL-1β组PAPP-A、MMP-3和TIMP-1的蛋白分泌量在2h时开始上调，并随时间延长而不断增加。其中8h、24h和36h的PAPP-A浓度与对照组相比有显著性差异；4h、8h、24h和36h的MMP-3浓度与对照组相比差异有显著性意义；24h和36h的TIMP-1与对照组相比有显著性差异：分析IL-1β组的MMP-3/TIMP-1可见，其从2h开始上调，8h显著升高并达到高峰(F=35.210，p=0.004)，而后缓慢下降并稳定在一个较高水平。对照组MMP-3/TIMP-1一直在一个较低水平波动。分析各时间段内IL-1β组和对照组内PAPP-A的分泌量可见，IL-1β组的分泌呈钟型，在4h～8h达到高峰，对照组各时间段内PAPP-A的分泌量基本持平且均低于IL-1β组。 结论： 1、炎性细胞因子IL-1β、IL-6能调节HCSAMC斑块稳定相关血清活性物质MMP-3、PAPP-A、TIMP-1的蛋白分泌，且具时间和剂量依赖效应，说明炎性细胞因子和炎症反应可能对HCSAMC上述血清活性物质的旁分泌起着调节作用。 2、炎症反应和炎性细胞因子是参与易损斑块病理进程的重要元素，而MMP-3、PAPP-A、TIMP-1则可能是它们在致斑块稳定性下降过程中的作用途径之一。 3、炎性细胞因子IL-1β、IL-6可以造成HCSAMC内MMP/TIMP系统的分泌失衡，使系统向利于ECM分解的方向倾斜，表明炎症可以导致MMP/TIMP系统失衡，而这可能是炎症致斑块稳定性下降的机制之一。

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文摘

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第一章急性冠脉综合征中炎性细胞因子与妊娠相关血浆蛋白-A的血清水平及临床相关性研究

1.1前言

1.2材料与方法

1.3结果

1.4讨论

1.5结论

1.6图表一

第二章炎性细胞因子对人冠脉平滑肌细胞妊娠相关血浆蛋白A、基质金属蛋白酶3、金属蛋白酶组织抑制剂1蛋白表达的影响

2.1前言

2.2材料与方法

2.3结果

2.4讨论

2.5结论

2.6图表二

参考文献

综述：妊娠相关血浆蛋白A与急性冠脉综合症

研究生期间的成果

致谢