冠心病患者血清可溶性细胞间粘附分子-1和血管细胞粘附分子-1的变化
作者：黄健 叶锦辉
单位：广州市，广东省老年医学研究所 510080
关键词：胞间粘附分子1；心绞痛；心肌梗塞；细胞粘着分子
实用医学杂志000313 摘 要 目的：检测各型冠心病患者循环中可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)和血管细胞粘附分子-1(sVCAM-1)水平并分析它们与冠心病活动性之间的关系。方法：用ELISA法测定稳定型心绞痛患者(SAP组)，不稳定型心绞痛患者(UAP组)，急性心肌梗塞患者(AMI组)和健康体检者(对照组)血清sICAM-1和sVCAM-1浓度。结果：SAP组、UAP组和AMI组血清sICAM-1浓度高于对照组(SAP组与对照组比较P<0.05；UAP组及AMI组与对照组比较P<0.001)。相关分析表明，sICAM-1水平与冠心病的活动性显著相关(r=0.665，P<0.001)。四组间血清sVCAM-1浓度差异无显著意义。结论：冠心病患者循环中sICAM-1水平升高，并与疾病的活动性相关，而sVCAM-1水平无明显变化。
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动脉粥样硬化是一个由细胞介导的慢性炎症过程，急性心肌梗塞则是一个由中性粒细胞介导的急性炎症过程。白细胞与内皮细胞的粘附是炎症的起始步骤，这一过程是由炎症细胞和血管内皮细胞表面的细胞粘附分子(cell adhesion molecules)所介导。近年来的研究发现一些炎症性疾病患者循环中可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)和血管细胞粘附分子-1(sVCAM-1)水平升高并与疾病的活动性有关，但它们与冠心病活动性之间的关系尚不清楚。因此，我们测定了稳定型、不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者血清sICAM-1和sVCAM-1的变化，并分析它们与冠心病活动性之间的关系。
1 资料与方法
1.1 病例选择 所有冠心病患者均来自我院心内科住院病人，分为三组，(1)稳定型心绞痛(SAP)组：10例，男7例，女3例，年龄(56±6)岁；(2)不稳定型心绞痛(UAP)组：10例Braunwald ⅡB型患者，男7例，女3例，年龄(61±6)岁；(3)急性心肌梗塞组(AMI)：17例，男14例，女3例，年龄(64±7)岁。胸痛发作至入院时间为3～24 h，平均(12±7) h，无明显心力衰竭和心源性休克等并发症。心绞痛患者经选择性冠状动脉造影确诊为冠心病(冠状动脉狭窄>50%)，急性心肌梗塞的诊断依据典型的临床表现、心电图和心肌酶动态演变。对照组：健康体检者10例，其中男7例，女3例，平均年龄(59±5)岁。将稳定型心绞痛定义为“非活动性”冠心病，而不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞定义为“活动性”冠心病。
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1.2 血样的采集 心绞痛、急性心肌梗塞患者分别在入院第2天和入院时采外周静脉血5 ml，不抗凝，2 000 r/min离心后取血清置-70℃冰箱保存待测。
1.3 sICAM-1和sVCAM-1测定 用ELISA三明治双抗体夹心法按试剂盒(Immunotech)说明书测定sICAM-1和sVCAM-1。具体步骤如下：取稀释100倍血清100 μ l加入已被抗sICAM-1或sVCAM-1单克隆抗体包被的96微孔板，再加生物素标记抗sICAM-1或sVCAM-1单克隆抗体50 μ l，在室温下孵育1 h后冲洗3次。加辣根过氧化物酶标记的链酶亲和素100 μ l，室温下孵育20 min，冲洗3次。加TMB底物100 μ l，暗室中常温下孵育20 min。最后加中止液100 μ l。用Denley Dragon自动酶标仪(波长450 nm)分析结果。sICAM-1和sVCAM-1的测定低限分别为0.125 ng/ml和0.78 ng/ml。
1.4 统计学分析 计量资料用
±s表示。多个样本均数的两两比较采用q检验。sICAM-1与冠心病活动性间的关系采用Spearman等级相关分析。用SPSS for Windows 7.5软件进行分析。
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2 结果
见表1。相关分析表明，血清sICAM-1与冠心病的活动性呈显著正相关(r=0.665，P<0.001)。
表1 冠心病患者sICAM-1和sVCAM-1的变化(ng/ml) 检测项目
对照组(n=10)
SAP(n=10)
UAP(n=10)
AMI(n=10)
sICAM-1
167.35±32.69
238.17±61.31*
, 百拇医药
307.94±55.96**△
315.25±75.55**△
sVCAM-1
453.54±83.92
447.09±101.35
465.49±91.51
503.76±76.09
注：与对照组比较*P<0.05，**P<0.001，与SAP组比较△P<0.05
3 讨论
目前，炎症在冠心病中的作用日益引起重视。在动脉粥样硬化早期，斑块内就有单核细胞和淋巴细胞浸润，淋巴细胞分泌各种淋巴因子调节单核细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞的功能。单核细胞参与斑块内脂质的氧化修饰、吸收和沉积，并分泌各种生长因子促进血管平滑肌细胞增生。因此，慢性炎症反应促进了动脉粥样硬化的进展。不仅如此，炎症反应还引起动脉粥样硬化斑块从稳定向不稳定状态转化[1，2]。病理资料证实[2]，与稳定型心绞痛患者冠脉斑块相比，不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者的罪犯斑块内有更多的单核细胞和淋巴细胞浸润，在斑块破裂深处还有中性粒细胞沉积。这些结果提示罪犯斑块内存在高度活动的炎症反应。炎症细胞分泌和释放一系列化学活性物质如细胞因子、生长因子、氧自由基、血管活性物质、化学趋化因子等影响周围细胞和细胞外基质的功能。最为重要的是单核细胞释放溶酶体酶降解纤维帽的细胞外基质，引起斑块的破裂[1]。因此，斑块内活动性炎症反应是冠心病从“非活动性”向“活动性”转化的诱发因素。急性心肌梗塞更是一个急性炎症过程，中性粒细胞粘附于冠脉微循环内皮细胞并向心肌内浸润，损伤血管内皮功能并引起心肌细胞不可逆损伤[3]。
, 百拇医药
内皮细胞表达粘附分子是炎症细胞向斑块游走和浸润的必要条件。免疫组织化学证实斑块内皮细胞表达ICAM-1和VCAM-1，其程度与内膜下单核/巨噬细胞和T淋巴细胞密度密切相关，除内皮细胞外，斑块内单核细胞、T淋巴细胞和平滑肌细胞也表达ICAM-1及VCAM-1[4，5]。以上两种细胞粘附分子的细胞膜外部分经蛋白水解酶的作用被裂解，并以可溶性形式释放入血。因此，以上细胞尤其是内皮细胞可能是循环中sICAM-1和sVCAM-1的主要来源。本研究证实各种类型的冠心病患者sICAM-1均升高。提示内皮细胞、单核细胞或平滑肌细胞被活化，即在动脉粥样斑块内存在炎症反应。本研究还发现不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者sICAM-1水平高于稳定型心绞痛患者。且sICAM-1水平与冠心病的活动性呈显著正相关。这可能因为不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者冠脉斑块内含较多的单核细胞和淋巴细胞[1]，这些炎症细胞表达丰富的ICAM-1和VCAM-1[4，5]。此外，循环中单核细胞的活化也可能是不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者sICAM-1水平高于稳定型心绞痛患者的原因之一[6]。此外，在心肌缺血再灌注期，冠脉微循环内皮细胞和心肌细胞表达ICAM-1[7]，因此急性心肌梗塞患者心肌坏死或再灌注损伤可能会引起sICAM-1的释放。
, 百拇医药
尽管冠状动脉粥样斑块内皮细胞、单核细胞和平滑肌细胞表达VCAM-1[4]，但本研究发现冠心病患者循环中sVCAM-1并不升高。这可能是因为斑块内皮细胞和单核细胞表达VCAM-1的程度较低[4]。因此，除非动脉粥样硬化的范围较大，否则斑块内VCAM-1的释放将不足以影响循环中sVCAM-1的浓度，因为有研究发现大动脉粥样硬化和外周动脉血管疾病患者循环中sVCAM-1水平升高，并与动脉粥样硬化的范围密切相关[8]。但是本研究未能排除冠心病组和对照组可能存在的无症状的动脉粥样硬化对sVCAM-1浓度的影响。因此，冠心病患者循环中sVCAM-1的变化还有待于进一步研究。
本研究发现稳定型、不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者循环中sICAM-1水平升高并与冠心病的活动性相关。由于sICAM-1升高是炎症的标志物之一，因此以上结果表明炎症参与了冠心病的发病过程。但是冠心病患者sVCAM-1水平不升高，提示两者相比sICAM-1可能是反映冠心病活动性的一个更为敏感的指标。
, 百拇医药
4 参考文献
1，Crea F,Biassucci LM,Buffon A,et al. Role of inflammation in the pathogenesis of unstable coronary artery disease. Am J Cardiol,1997,80(5A):10E～16E.
2，van der Wal AC,Becker AE,van der Loos CM,et al. The site of intimal rupture or erosion of thrombosed coronary atherosclerotic plaques is characterized by an inflammatory process irrespective of the dominant plaque morphology. Circulation,1994,89:36～44.
, 百拇医药
3，Hansen PR. Role of neutrophil in myocardial ischmia and reperfusion. Circulation,1995,91:1872～1885.
4，Obrien KD,Allen MD,McDonald TO,et al. Vascular cell adhesion molecule-1 is expressed in human coronary atherosclerotic plaques:Implications for the mode of progression of advanced coronary atherosclerosis. J Clin Invest,1993,92:945～951.
5，Sakurai S,Inoue A,Ohwa M,et al. Immunohistochemical analysis of adhesion molecules in directional coronary atherectomy speimens. J Cardiol,1995,26:139～147.
, 百拇医药
6，Meisel SR,Shapiro H,Radray J,et al. Increased expression of eutrophil and monocyte adhesion molecules LFA-1 and Mac-1 and their ligand ICAM-1 and VLA-4 throughout acute phase of myocardial infarction:possible implication for leukocyte aggregation and microvascular plugging. J Am Coll Cardiol,1998,31:120～125.
7，Kukiielka GL,Hawlins HK,Michael L,et al. Regulation of intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)in ischemic and reperfused canine myocardium. J Clin Invest,1993,92:1504～1516.
8，Peter K,Nawroth P,Conradt C.et al. Circulating vascular cell dhesion molecule-1 correlates with the extent of human atherosclerosis in contrast to circulating intercellular adhesion molecule-1,E-selectin,P-selectin,and thrombomodulin. Arterioscler Thromb Vasc Biol,1997,17:505～512., 百拇医药
单位：广州市，广东省老年医学研究所 510080
关键词：胞间粘附分子1；心绞痛；心肌梗塞；细胞粘着分子
实用医学杂志000313 摘 要 目的：检测各型冠心病患者循环中可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)和血管细胞粘附分子-1(sVCAM-1)水平并分析它们与冠心病活动性之间的关系。方法：用ELISA法测定稳定型心绞痛患者(SAP组)，不稳定型心绞痛患者(UAP组)，急性心肌梗塞患者(AMI组)和健康体检者(对照组)血清sICAM-1和sVCAM-1浓度。结果：SAP组、UAP组和AMI组血清sICAM-1浓度高于对照组(SAP组与对照组比较P<0.05；UAP组及AMI组与对照组比较P<0.001)。相关分析表明，sICAM-1水平与冠心病的活动性显著相关(r=0.665，P<0.001)。四组间血清sVCAM-1浓度差异无显著意义。结论：冠心病患者循环中sICAM-1水平升高，并与疾病的活动性相关，而sVCAM-1水平无明显变化。
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动脉粥样硬化是一个由细胞介导的慢性炎症过程，急性心肌梗塞则是一个由中性粒细胞介导的急性炎症过程。白细胞与内皮细胞的粘附是炎症的起始步骤，这一过程是由炎症细胞和血管内皮细胞表面的细胞粘附分子(cell adhesion molecules)所介导。近年来的研究发现一些炎症性疾病患者循环中可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)和血管细胞粘附分子-1(sVCAM-1)水平升高并与疾病的活动性有关，但它们与冠心病活动性之间的关系尚不清楚。因此，我们测定了稳定型、不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者血清sICAM-1和sVCAM-1的变化，并分析它们与冠心病活动性之间的关系。
1 资料与方法
1.1 病例选择 所有冠心病患者均来自我院心内科住院病人，分为三组，(1)稳定型心绞痛(SAP)组：10例，男7例，女3例，年龄(56±6)岁；(2)不稳定型心绞痛(UAP)组：10例Braunwald ⅡB型患者，男7例，女3例，年龄(61±6)岁；(3)急性心肌梗塞组(AMI)：17例，男14例，女3例，年龄(64±7)岁。胸痛发作至入院时间为3～24 h，平均(12±7) h，无明显心力衰竭和心源性休克等并发症。心绞痛患者经选择性冠状动脉造影确诊为冠心病(冠状动脉狭窄>50%)，急性心肌梗塞的诊断依据典型的临床表现、心电图和心肌酶动态演变。对照组：健康体检者10例，其中男7例，女3例，平均年龄(59±5)岁。将稳定型心绞痛定义为“非活动性”冠心病，而不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞定义为“活动性”冠心病。
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1.2 血样的采集 心绞痛、急性心肌梗塞患者分别在入院第2天和入院时采外周静脉血5 ml，不抗凝，2 000 r/min离心后取血清置-70℃冰箱保存待测。
1.3 sICAM-1和sVCAM-1测定 用ELISA三明治双抗体夹心法按试剂盒(Immunotech)说明书测定sICAM-1和sVCAM-1。具体步骤如下：取稀释100倍血清100 μ l加入已被抗sICAM-1或sVCAM-1单克隆抗体包被的96微孔板，再加生物素标记抗sICAM-1或sVCAM-1单克隆抗体50 μ l，在室温下孵育1 h后冲洗3次。加辣根过氧化物酶标记的链酶亲和素100 μ l，室温下孵育20 min，冲洗3次。加TMB底物100 μ l，暗室中常温下孵育20 min。最后加中止液100 μ l。用Denley Dragon自动酶标仪(波长450 nm)分析结果。sICAM-1和sVCAM-1的测定低限分别为0.125 ng/ml和0.78 ng/ml。
1.4 统计学分析 计量资料用
±s表示。多个样本均数的两两比较采用q检验。sICAM-1与冠心病活动性间的关系采用Spearman等级相关分析。用SPSS for Windows 7.5软件进行分析。, http://www.100md.com
2 结果
见表1。相关分析表明，血清sICAM-1与冠心病的活动性呈显著正相关(r=0.665，P<0.001)。
表1 冠心病患者sICAM-1和sVCAM-1的变化(ng/ml) 检测项目
对照组(n=10)
SAP(n=10)
UAP(n=10)
AMI(n=10)
sICAM-1
167.35±32.69
238.17±61.31*
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307.94±55.96**△
315.25±75.55**△
sVCAM-1
453.54±83.92
447.09±101.35
465.49±91.51
503.76±76.09
注：与对照组比较*P<0.05，**P<0.001，与SAP组比较△P<0.05
3 讨论
目前，炎症在冠心病中的作用日益引起重视。在动脉粥样硬化早期，斑块内就有单核细胞和淋巴细胞浸润，淋巴细胞分泌各种淋巴因子调节单核细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞的功能。单核细胞参与斑块内脂质的氧化修饰、吸收和沉积，并分泌各种生长因子促进血管平滑肌细胞增生。因此，慢性炎症反应促进了动脉粥样硬化的进展。不仅如此，炎症反应还引起动脉粥样硬化斑块从稳定向不稳定状态转化[1，2]。病理资料证实[2]，与稳定型心绞痛患者冠脉斑块相比，不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者的罪犯斑块内有更多的单核细胞和淋巴细胞浸润，在斑块破裂深处还有中性粒细胞沉积。这些结果提示罪犯斑块内存在高度活动的炎症反应。炎症细胞分泌和释放一系列化学活性物质如细胞因子、生长因子、氧自由基、血管活性物质、化学趋化因子等影响周围细胞和细胞外基质的功能。最为重要的是单核细胞释放溶酶体酶降解纤维帽的细胞外基质，引起斑块的破裂[1]。因此，斑块内活动性炎症反应是冠心病从“非活动性”向“活动性”转化的诱发因素。急性心肌梗塞更是一个急性炎症过程，中性粒细胞粘附于冠脉微循环内皮细胞并向心肌内浸润，损伤血管内皮功能并引起心肌细胞不可逆损伤[3]。
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内皮细胞表达粘附分子是炎症细胞向斑块游走和浸润的必要条件。免疫组织化学证实斑块内皮细胞表达ICAM-1和VCAM-1，其程度与内膜下单核/巨噬细胞和T淋巴细胞密度密切相关，除内皮细胞外，斑块内单核细胞、T淋巴细胞和平滑肌细胞也表达ICAM-1及VCAM-1[4，5]。以上两种细胞粘附分子的细胞膜外部分经蛋白水解酶的作用被裂解，并以可溶性形式释放入血。因此，以上细胞尤其是内皮细胞可能是循环中sICAM-1和sVCAM-1的主要来源。本研究证实各种类型的冠心病患者sICAM-1均升高。提示内皮细胞、单核细胞或平滑肌细胞被活化，即在动脉粥样斑块内存在炎症反应。本研究还发现不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者sICAM-1水平高于稳定型心绞痛患者。且sICAM-1水平与冠心病的活动性呈显著正相关。这可能因为不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者冠脉斑块内含较多的单核细胞和淋巴细胞[1]，这些炎症细胞表达丰富的ICAM-1和VCAM-1[4，5]。此外，循环中单核细胞的活化也可能是不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者sICAM-1水平高于稳定型心绞痛患者的原因之一[6]。此外，在心肌缺血再灌注期，冠脉微循环内皮细胞和心肌细胞表达ICAM-1[7]，因此急性心肌梗塞患者心肌坏死或再灌注损伤可能会引起sICAM-1的释放。
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尽管冠状动脉粥样斑块内皮细胞、单核细胞和平滑肌细胞表达VCAM-1[4]，但本研究发现冠心病患者循环中sVCAM-1并不升高。这可能是因为斑块内皮细胞和单核细胞表达VCAM-1的程度较低[4]。因此，除非动脉粥样硬化的范围较大，否则斑块内VCAM-1的释放将不足以影响循环中sVCAM-1的浓度，因为有研究发现大动脉粥样硬化和外周动脉血管疾病患者循环中sVCAM-1水平升高，并与动脉粥样硬化的范围密切相关[8]。但是本研究未能排除冠心病组和对照组可能存在的无症状的动脉粥样硬化对sVCAM-1浓度的影响。因此，冠心病患者循环中sVCAM-1的变化还有待于进一步研究。
本研究发现稳定型、不稳定型心绞痛和急性心肌梗塞患者循环中sICAM-1水平升高并与冠心病的活动性相关。由于sICAM-1升高是炎症的标志物之一，因此以上结果表明炎症参与了冠心病的发病过程。但是冠心病患者sVCAM-1水平不升高，提示两者相比sICAM-1可能是反映冠心病活动性的一个更为敏感的指标。
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4 参考文献
1，Crea F,Biassucci LM,Buffon A,et al. Role of inflammation in the pathogenesis of unstable coronary artery disease. Am J Cardiol,1997,80(5A):10E～16E.
2，van der Wal AC,Becker AE,van der Loos CM,et al. The site of intimal rupture or erosion of thrombosed coronary atherosclerotic plaques is characterized by an inflammatory process irrespective of the dominant plaque morphology. Circulation,1994,89:36～44.
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3，Hansen PR. Role of neutrophil in myocardial ischmia and reperfusion. Circulation,1995,91:1872～1885.
4，Obrien KD,Allen MD,McDonald TO,et al. Vascular cell adhesion molecule-1 is expressed in human coronary atherosclerotic plaques:Implications for the mode of progression of advanced coronary atherosclerosis. J Clin Invest,1993,92:945～951.
5，Sakurai S,Inoue A,Ohwa M,et al. Immunohistochemical analysis of adhesion molecules in directional coronary atherectomy speimens. J Cardiol,1995,26:139～147.
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6，Meisel SR,Shapiro H,Radray J,et al. Increased expression of eutrophil and monocyte adhesion molecules LFA-1 and Mac-1 and their ligand ICAM-1 and VLA-4 throughout acute phase of myocardial infarction:possible implication for leukocyte aggregation and microvascular plugging. J Am Coll Cardiol,1998,31:120～125.
7，Kukiielka GL,Hawlins HK,Michael L,et al. Regulation of intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)in ischemic and reperfused canine myocardium. J Clin Invest,1993,92:1504～1516.
8，Peter K,Nawroth P,Conradt C.et al. Circulating vascular cell dhesion molecule-1 correlates with the extent of human atherosclerosis in contrast to circulating intercellular adhesion molecule-1,E-selectin,P-selectin,and thrombomodulin. Arterioscler Thromb Vasc Biol,1997,17:505～512., 百拇医药