冠心病人群的臨床特點(diǎn)分析及GDF-15血清表達(dá)水平的測(cè)定.pdf

1、背景： 生長(zhǎng)分化因子-15(GDF-15)是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子B(TGF-β)細(xì)胞因子超家族中的一員。Bootcov人等最早在1997年P(guān)roc Natl Acad Sci USA上發(fā)表了關(guān)于GDF-15蛋白的結(jié)構(gòu)及功能的文獻(xiàn)報(bào)道。與其他TGF-β超家族成員一樣，GDF-15最初形成以二硫健結(jié)合的二聚體形式的前體蛋白[9]，然后通過(guò)蛋白水解作用把GDF-15前體蛋白裂解成N-末端前肽和成熟的GDF-15分子，分子量大小約25000D，

2、其細(xì)胞外分泌形式為單體蛋白，分子量大小約12000D。生理?xiàng)l件下，GDF-15在胎盤和前列腺中表達(dá)最高，但在心臟和其它組織器官中也有少量表達(dá)[9，10]。然而，當(dāng)在病理或應(yīng)激條件下，GDF-15的表達(dá)會(huì)迅速上調(diào)。比如，當(dāng)中毒性肝損傷時(shí)肝細(xì)胞中的GDF-15表達(dá)迅速上調(diào)[11]。這表明GDF-15是一種普遍存在的基因序列并且可以由外界刺激誘導(dǎo)活化。Tetsuro人等2006年于circulation發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)告發(fā)現(xiàn)，IL-1、TNFα和

3、巨噬細(xì)胞中的TGFβ-都能夠迅速誘導(dǎo)GDF-15表達(dá)，從而抑制巨噬細(xì)胞活化和炎癥[9]。另外，腫瘤抑制蛋白p53也能夠誘導(dǎo)GDF-15的表達(dá)，這提示GDF-15在腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮著生長(zhǎng)抑制作用[12]而GDF-15的這種生長(zhǎng)抑制作用相比p53的其他靶分子(比如p21/Waf-1)而言有所不同，因?yàn)镚DF-15在分泌之后可以作為細(xì)胞外信使作用相鄰的細(xì)胞，如下圖1所示。 Kempf人等在2006年circulation上發(fā)表了有關(guān)于G

4、DF-15的體外體內(nèi)試驗(yàn)的文獻(xiàn)報(bào)告。體外研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在1-3天的小鼠中分離的心肌細(xì)胞培養(yǎng)物中通過(guò)亞硝基應(yīng)激能夠測(cè)到GDF-15分子(cDNA表達(dá)序列分析)；在缺血再灌注環(huán)境下的心肌細(xì)胞成功的表達(dá)了GDF-15 mRNA和前肽(通過(guò)NO-過(guò)氧化亞硝酸依賴的信號(hào)途徑)；GDF-15可以在細(xì)胞培養(yǎng)基的上清液中測(cè)出，提示心肌細(xì)胞分泌GDF-15的途徑可能通過(guò)自分泌或者旁分泌方式實(shí)現(xiàn)。在動(dòng)物模型研究中，通過(guò)暫時(shí)性或者永久性冠狀動(dòng)脈結(jié)扎建立缺血再灌

5、注動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)在缺血性損傷后心肌GDF-15 mRNA和前肽迅速大量升高。在GDF-15基因敲除的小鼠和野生型中通過(guò)短暫結(jié)扎冠狀動(dòng)脈1小時(shí)然后再灌注24小時(shí)建立的缺血再灌注動(dòng)物模型中，基因敲除小鼠組相比野生型心肌梗死面積更大并且在梗死區(qū)域發(fā)生更多的心肌細(xì)胞凋亡，同樣，在心肌細(xì)胞缺血再灌注模型中應(yīng)用重組GDF-15處理后能夠減少培養(yǎng)心肌細(xì)胞的凋亡(組織ELISA，TUNEL/Hoechst染色分析)，這提示內(nèi)源性分泌的GDF-15能夠?qū)?/p>

6、心肌組織的損傷有促進(jìn)修復(fù)作用[8]。 冠心病發(fā)病的病理生理基礎(chǔ)主要是與動(dòng)脈粥樣斑塊的形成密切相關(guān)，而穩(wěn)定性心絞痛主要是由于已存在冠狀動(dòng)脈病變基礎(chǔ)上，使心肌需氧和冠脈供氧失衡，從而導(dǎo)致心肌缺氧引起臨床癥狀加重?fù)p傷的結(jié)果；而急性冠脈綜合征(ACS)的病理生理機(jī)制是在內(nèi)膜損傷后引起斑塊破裂，造成冠脈痙攣，引起血栓形成造成血管血流嚴(yán)重受阻，從而引起心肌損傷加劇。這些病理因素相互作用下導(dǎo)致發(fā)生不同類型的ACS。因此，Wollert KC人

7、等2007年于circulation發(fā)表關(guān)于NSTE-ACS患者的GDF.15預(yù)后研究報(bào)告指出，對(duì)于ACS患者，其心肌GDF-15表達(dá)水平明顯升高，通過(guò)免疫組化分析，在心肌缺血部位的心肌細(xì)胞能夠誘導(dǎo)GDF-15產(chǎn)生；GDF-15水平能夠提示預(yù)后信息，GDF-15水平升高與致死率呈正相關(guān)，并且是一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素[15，16]。 迄今為止，GDF-15在我國(guó)冠心病人群中的血清表達(dá)水平未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道；本研究部分基于上述國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道，

8、利用ELISA方法測(cè)定STEMI組、NSTEMI組、CAD組及非CAD組外周血中GDF-15的表達(dá)水平；探討其作為新的冠心病或急性心肌梗死的生化標(biāo)記物的可能性，并探求其可能與疾病嚴(yán)重程度和冠狀動(dòng)脈病變特點(diǎn)之間的關(guān)系。另外隨機(jī)選擇其中一部分ACS患者，研究其經(jīng)過(guò)住院治療一周后GDF-15血清水平，探討GDF-15水平能否反應(yīng)住院治療效果。 目的： 1.應(yīng)用ELISA方法測(cè)定STEMI組、NSTEMI組、CAD組及非CAD組

9、外周血中GDF-15的血清表達(dá)水平2.研究GDF-15作為新的冠心病或急性心肌梗死的生化標(biāo)記物的可能性3.研究GDF-15與疾病嚴(yán)重程度和冠狀動(dòng)脈病變特點(diǎn)之間的關(guān)系4.研究GDF-15的水平變化反映ACS患者經(jīng)住院治療后的療效5.研究GDF-15與其他臨床生化標(biāo)記物的比較及特點(diǎn)。 方法：1.經(jīng)知情同意，本研究擬收集北京協(xié)和醫(yī)院急診科，心內(nèi)科，CCU病房因冠心病入院的患者(包括STEMI、NSTEMI、冠心病、非冠心病患者)，完成

10、臨床資料、冠脈造影檢查、心電圖、cTnI等的資料采集2.在蛋白水平，采用ELISA方法對(duì)所有研究對(duì)象外周血中GDF-15水平進(jìn)行檢測(cè)3.應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS13.0，對(duì)STEMI、NSTEMI、冠心病、非冠心病患者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 結(jié)果：1.經(jīng)多因素回歸分析后，STEMI組和NSTEMI組中GDF.15水平與非CAD組的GDF-15水平存在顯著差異(P<0.01)，而CAD組中GDF-15水平與非CAD組的GDF-15水平未達(dá)到

11、統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；GDF-15水平與疾病分組之間呈總體呈顯著負(fù)相關(guān)，STEMI組GDF.15水平最高，非cAD組水平最低(P<0.001，r=-0.371)。 2.多支血管病變組GDF-15水平均顯著高于單支血管病變組P<0.01， GDF-15水平與病變血管支數(shù)之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，但是相關(guān)關(guān)系不密切(P<0.001，r=0.248)。重度病變組GDF.15水平顯著高于輕度病變組(P<0.01)；GDF-15水平與病

12、變嚴(yán)重程度之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，但是相關(guān)關(guān)系不密切(P<0.001，r=0.224)。 3.在ACS組與非CAD之間去除年齡、性別、糖尿病、高血壓、高脂血癥、吸煙史、飲酒史、家族史、肥胖這幾項(xiàng)冠心病危險(xiǎn)因素的混雜作用后， GDF-15水平在兩組之間仍然呈顯著性差異P<0.001，并且其水平和疾病分組之問(wèn)呈顯著iE相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)關(guān)系較強(qiáng)(P<0.001，r=0.45)。 4.在ACS組與CAD組之間去除年齡、性別、糖尿病

13、、高血壓、高脂血癥、吸煙史、飲酒史、家族史、肥胖這幾項(xiàng)冠心病危險(xiǎn)因素的混雜作用后，GDF-15水平在兩組之間仍然呈顯著差異P<0.001，并且其水平和疾病分組之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)關(guān)系中等(P<0.001，r=0.309)。 5.根據(jù)探索性分析結(jié)果，把正常人群GDF-15水平90％CI上限值界定為正常上限值，可以作為ACS的生化標(biāo)記物，GDF-15用于診斷ACS患者具有顯著意義(P

14、Acs的可能性越大，相對(duì)CR、BNP、hsCRP而言，GDF-15診斷敏感性優(yōu)于CR，但弱于BNP、hsCRP水平。 6.ACS組內(nèi)3組危險(xiǎn)分層水平下，其冠脈病變血管數(shù)與不同GDF-15水平分組出現(xiàn)顯著性差異(P=0.004)，GDF-15水平越高，其病變血管數(shù)越多； 7.ACS組內(nèi)3組危險(xiǎn)分層水平下，病變嚴(yán)重程度與不同GDF-15水平同樣出現(xiàn)顯著性差異(P=0.035)，GDF-15水平越高，其病變嚴(yán)重程度越重。

15、 8.ACS患者在經(jīng)入院治療后GDF-15水平明顯下降，呈顯著性關(guān)系(t=2.727，df=35，P=0.010)；并且治療前后GDF-15水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.001)，且治療前后相關(guān)關(guān)系較強(qiáng)(r=0.676)。 結(jié)論： 1.STEMI組和NSTEMI組中GDF-15水平顯著高于非CAD組，并且其水平越高，說(shuō)明冠狀動(dòng)脈病變血管數(shù)越多，病變程度越嚴(yán)重； 2.ACS組GDF-15水平顯著高于非CAD組，兩

16、者呈顯著正相關(guān)，相關(guān)關(guān)系較強(qiáng)； 3.ACS組GDF-15水平顯著高于CAD組，兩者呈顯著正相關(guān)，相關(guān)關(guān)系中等； 4.GDF-15可以作為ACS的生化標(biāo)記物，用于診斷ACS患者具有顯著意義(P<0.001)，GDF-15水平越高，則忠ACS的可能性越大，相較CR、BNP、hsCRP而言，GDF-15診斷敏感性優(yōu)于CR，但弱于BNP、hsCRP水平； 5.GDF-15水平在ACS患者中能夠反應(yīng)冠脈病變支數(shù)，并且其水平