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一、简介
急性心肌梗死(AMI)是一种潜在致命的冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD),是全世界死亡和发病的主要原因。引文1 ]。根据心电图ST段抬高程度,AMI分为ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和非STEMI(NSTEMI)。尽管诊断(高敏心脏 TNT)和治疗方式(例如直接经皮冠状动脉介入治疗 (pPCI))有所改进,但这些患者的结果仍然是一个挑战。引文2 ]。风险分层仍然存在问题,识别新的预测因素对于改善结果至关重要[引文2 ]。目前,迫切需要识别新的生物标志物,以帮助早期诊断、精确的风险分层和个性化治疗,从而减少心血管事件并改善预后。
动脉粥样硬化是一种慢性免疫炎症性疾病,涉及大动脉中的脂质堆积。引文3 ,引文4 ]。炎症的存在在动脉粥样硬化的发病机制中起着至关重要的作用,炎症介质协同促进急性事件的发生。引文3 ,引文5 ]。炎症活动的增加与稳定冠心病的进展和 AMI 的较高风险有关。引文5 ]。然而,炎症介质在AMI中的作用仍不清楚,并且迄今为止,炎症标志物的常规测量尚未得到当前国际指南的支持。
沉默信息调节因子 2 相关酶 1 (SIRT1),也称为长寿因子,已知可以通过抑制氧化应激和炎症来延缓心血管衰老,包括动脉粥样硬化的发展。引文6-8 ]。SIRT1 脱乙酰化靶标是细胞内炎症反应的关键组成部分。引文9-11 ]。然而,SIRT1 血浆水平与 AMI 的关联需要进一步阐明。
转录因子核因子-κB(NF-κB)是炎症反应的中枢调节因子,其激活与动脉粥样硬化的发病机制密切相关。引文12-14 ]。NF-κB 参与动脉粥样硬化的多种病理过程,包括泡沫细胞形成、血管炎症、血管平滑肌细胞增殖、动脉钙化和斑块进展。引文12 ]。相反,抑制 NF-κB 信号传导可防止动脉粥样硬化形成。SIRT1 与 NF-κB p65 相互作用,并通过响应肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 使 p65 脱乙酰化来抑制转录。引文15-18 ]。因此,SIRT1/NF-κB炎症轴在动脉粥样硬化的发病机制中起着至关重要的作用。
可溶性 CD40 配体 (sCD40L) 代表 CD40-CD40L 信号通路的激活,其上调会加速动脉粥样硬化等慢性炎症性疾病的进展。引文19-24 ]。CAD 中 sCD40L 水平升高 [引文25-28 ],并且它已被提议作为动脉粥样硬化血栓形成的生物标志物[引文23、引文29 ]。已知 CD40 的表达受到 SIRT1/NF-κB 通路的调节。引文30-33 ]。SIRT1-NF-κB-sCD40L 通路包含新型炎症生物标志物,可能在动脉粥样硬化的发生和进展中发挥至关重要的作用。
因此,本病例对照研究旨在评估AMI患者血浆中SIRT1/NF-κB/sCD40L轴的水平。此外,还分析了这些新型 AMI 生物标志物的诊断特异性和敏感性,并与经典心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白 T (TNT) 进行了比较。
2。材料和方法
2.1. 设计与人口
这项病例对照研究由 88 名成年人参与,分为两组:AMI 组(n = 68,包括 STEMI [ n = 44] 和 NSTEMI [ n = 24] 患者)和年龄匹配的对照组(n = 24)。 = 20) 包括没有任何明确的心血管疾病的患者。纳入的AMI患者根据以下纳入标准在汕头大学医学院第二附属医院招募。1) 根据 ESC 指南,接受 AMI 治疗(伴或不伴 ST 段抬高)的患者 [引文1 ,引文34],即心肌缺血伴心肌坏死,其定义为心脏TNT升高和2)血管造影显示阻塞性冠状动脉疾病。年龄匹配的对照组参与者根据以下纳入标准招募:1)没有任何既定心血管疾病的患者,例如心力衰竭、既往心梗、中风或冠心病,但存在至少一种可改变的心血管危险因素,例如如吸烟习惯、高血压、血脂异常或 2 型糖尿病。排除标准为:(a)患有急、慢性传染病、肿瘤病史、神经系统疾病患者;(b) 患有急性肺栓塞、急性主动脉综合征、周围血管栓塞或中风的患者;(c) 患有严重肝肾功能衰竭的患者;(d) 严重心功能不全者;(E) 有近期手术或外伤史的患者。
所有个人都提供了书面知情同意书,并且研究方案符合赫尔辛基宣言。本研究经汕头大学医学院第二附属医院医学伦理委员会批准(许可证号:2018-18)。
2.2. 取样和实验室分析
在进行冠状动脉造影 (CAG) 之前,将动脉血样本收集到干净的肝素抗凝管中,并在收集后立即在 2–8 °C 下以 1000 × g 离心 15 分钟。随后,将分离的血浆以 10,000 × g 再离心 10 分钟,以实现血小板的完全分离。最后,所有血浆样品均储存在-80°C下以供进一步评估。
SIRT1(目录号 Q96EB6,美国 R&D Systems,Inc.)、NF-κB(目录号 ab176648,美国 Abcam Systems,Inc.)和 sCD40L(目录号 P29965,美国 R&D Systems,Inc.)浓度使用商业人类ELISA 试剂盒。所有样品均经过至少3次相对独立的重复实验。
TNT 水平使用检验医学部的夹心电化学发光免疫测定法(Elecsys TNT、Cobas h232 仪器;Roche Diagnostics)进行测量。还分析了血清肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)和血脂水平,并在入院时记录患者的性别和相关病史,包括吸烟、高血压和糖尿病。
2.3. 统计分析
连续变量表示为平均值±标准差(SD)或中位数(四分位数范围,IQR)。使用学生t检验或曼-惠特尼U检验进行组间比较。分类变量以数字和百分比表示,并使用皮尔逊卡方检验或费舍尔精确检验进行比较。使用皮尔逊检验或斯皮尔曼检验进行相关分析。使用 IBM SPSS stats v.19 软件对数据进行分析。
采用MedCalc 16.8.4统计软件通过绘制受试者工作特征曲线(ROC)和ROC曲线下面积(AUC)来分析各因素的诊断准确性,并描述95%置信区间(CI)。DeLong 检验用于比较 AUC。P值<0.05 表示有统计学意义。
3. 结果
3.1. 参与者特征
根据临床资料和CAG结果,将88例住院患者分为AMI组(n = 68,包括STEMI [ n = 44]和NSTEMI [ n = 24])和年龄匹配的对照组(n = 20)。参与者的临床特征和生化参数显示在表格1和补充材料。AMI 患者表现出较高的 TNT(326.50 [60.75–1361.25] vs. < 40 ng/L,p < 0.001)、Hs-CRP(14.86 [2.81–15.49] vs. 3.89 [0.45–4.63] mg/mL,p = 与年龄匹配的对照组相比, SCr 水平为 0.02)和 SCr(95.89 [77.60–104.40] vs. 81.41 [69.98–93.30] μmol/L,p = 0.04)水平。两组患者年龄、性别、吸烟史、是否患有高血压、糖尿病、血脂水平比较,差异均无统计学意义(p >0.05)。
3.2. 循环 SIRT1、NF-κB 和 sCD40L 水平
与年龄匹配的对照组相比,AMI 患者的 SIRT1 循环水平较高(60.03 ± 4.80 vs. 36.44 ± 1.32 ng/ml,p = 0.0097;图1A),NF-κB(331.20 ± 54.81与186.80 ± 43.71 pg/ml,p < 0.0001;图1B)和 sCD40L(131.30 ± 17.30与47.63 ± 4.61 pg/ml,p = 0.0108;图1C)。这些结果与Hs-CRP的变化一致,Hs-CRP是动脉粥样硬化性心血管疾病的关键炎症因子。然而,亚组分析显示STEMI和NSTEMI患者这三种炎症介质的血浆浓度没有差异(p >0.05,图2)。值得注意的是,与年龄匹配的对照组相比,STEMI 和 NSTEMI 患者的 SIRT1-NF-κB-sCD40L 通路中循环炎症生物标志物水平均显着升高(p < 0.05,图2)。
3.3. SIRT1、NF-κB 和 sCD40L 水平之间的相关性
Spearman相关分析结果显示SIRT1水平与NF-κB相关(r = 0.58,p < 0.001;图3A)和 sCD40L(r = 0.38,p < 0.001;图3B)水平。值得注意的是,NF-κB 和 sCD40L 水平之间的相关性不显着(r = 0.20,p = 0.057;图3C)。
3.4. SIRT1、NF-κB 和 sCD40L 水平与 TNT 水平的相关性
如图所示图4,Pearson相关分析结果显示SIRT1( r = 0.85, p < 0.0001;图4A), NF-κB ( r = 0.53, p < 0.0001;图4B)和 sCD40L(r = 0.86,p < 0.0001;图4C)水平与TNT水平呈正相关。上述结果表明这些炎症细胞因子水平升高有助于AMI的诊断。
3.5. TNT 单独使用以及与 NF-κB 和 sCD40L 联合使用的诊断准确性
为了评估这些炎症介质作为识别 AMI 患者的潜在生物标志物的有用性,构建了 ROC 曲线。在图5,NF-κB和sCD40L预测AMI发生的AUC分别为0.97(95% CI:0.92-0.99)和0.76(95% CI:0.66-0.85)。这两种炎症介质的 AUC >0.75;从而表明它们作为生物标志物的效用。与诊断 AMI 的实验室金标准 TNT 的 AUC(0.95,95% CI:0.88-0.99)相比,NF-κB 显示出与 TNT 相当的敏感性和特异性(Z 得分:0.85,p = 0.39);然而,sCD40L 的诊断价值显着低于 TNT(Z 得分:3.36,p = 0.0008)。
Logistic回归分析结果显示,与单独使用TNT相比,NF-κB联合TNT(NF-κB + TNT)的AUC显着增加(0.99,95% CI:0.96–1.00;p = 0.0107),从而表明 NF-κB + TNT 的诊断价值高于单独 TNT 的诊断价值。同样,sCD40L 联合 TNT(sCD40L + TNT)的 AUC(0.99,95% CI:0.93–0.99;p = 0.0240)也较单独 TNT 显着增加,表明 sCD40L + TNT 与 TNT 相比具有更高的诊断价值独自的。
4。讨论
据我们所知,本研究首次探讨了 AMI 患者循环炎症介质 SIRT1、NF-κB 和 sCD40L 水平的变化。这项研究指出了三个重要的发现。1) pPCI前测量血浆SIRT1、NF-κB和sCD40L浓度,与年龄匹配对照相比,其水平显着升高。2)SIRT1变化与NF-κB、sCD40L水平变化呈正相关;然而,NF-κB 和 sCD40L 水平之间的相关性在统计学上不显着。3)SIRT1、NF-κB、sCD40L水平与TNT水平呈正相关。4)NF-κB与TNT具有相当的敏感性和特异性,二者联合显着提高AMI的诊断价值。
SIRT1 是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD + ) 依赖性 III 类脱乙酰酶 [引文35 ,引文36 ]。SIRT1的生物学效应,例如通过抑制氧化应激和炎症来调节寿命、延缓心血管衰老(包括动脉粥样硬化形成)可归因于其去乙酰化功能。引文6-8 ,引文35 ,引文36 ]。SIRT1 在患者和动脉粥样硬化动物模型的动脉粥样硬化斑块中下调。引文37-40 ]。SIRT1(内皮细胞特异性)的过度表达可预防动脉粥样硬化[引文41 ];然而,SIRT1 敲除(平滑肌细胞特异性)已显示ApoE敲除小鼠中动脉粥样硬化形成增加。引文38 ]。用 SRT3025(一种 SIRT1 的小分子激活剂)治疗ApoE敲除小鼠,显示动脉粥样硬化显着减少。引文42 ]。然而,系统性过度表达 SIRT1 的转基因小鼠在接受致动脉粥样硬化饮食时表现出更严重的血脂异常和动脉粥样硬化。引文43 ]。这表明SIRT1可以具有抗动脉粥样硬化和促动脉粥样硬化作用。在本研究中,AMI 患者的循环 SIRT1 水平显着升高。然而,这一结果与 Breitenstein 等人的结果相反。他们发现 CAD 患者外周血单核细胞中 SIRT1 表达降低引文39 ]。这些差异可能归因于不同类型的CAD,而AMI属于不稳定CAD的一种类型。先前的研究已证实炎症、氧化应激和衰老可以增加SIRT1的表达[引文44-46 ],这可能是针对缺血不利影响的补偿机制。此外,小鼠心脏特异性 SIRT1 过度表达表明,SIRT1 的适度表达(高达 7.5 倍)可延缓衰老并保护心脏免受氧化应激,而 SIRT1 高水平(12.5 倍)会增加氧化应激和细胞凋亡。引文45 ]。这就说明SIRT1的心脏保护作用与其在心脏中的表达水平有关。
SIRT1 与 NF-κB p65 相互作用,并通过脱乙酰化抑制 p65 的转录。引文15-18 ]。NF-κB是炎症反应的中枢调节因子,其激活与动脉粥样硬化的发病机制密切相关。引文12-14 ]。此外,它参与动脉粥样硬化的所有阶段,包括早期动脉粥样硬化病变形成、斑块进展和晚期动脉粥样硬化。引文14 ]。NF-κB 促进内皮细胞中多种促炎基因( TNF-α、 IL-1β和IL-6)和促粘附基因( MCP1、 ICAM-1和VCAM-1 )的表达引文12-14 ],从而诱导内皮功能障碍,这是早期动脉粥样硬化病变形成的关键初始因素。最近,Karunakaran 等人。据报道,RIPK1 在早期动脉粥样硬化病变形成中主要驱动 NF-κB 依赖性炎症激活。引文47 ]。相反,对ApoE基因敲除小鼠的研究表明,内皮细胞特异性抑制 NF-κB 可减少并稳定动脉粥样硬化斑块。引文48、引文49 ]。此外,临床报道NF-κB1启动子基因多态性或突变与CAD易感性和预后密切相关。引文50-52 ]。随后的荟萃分析进一步支持了这一结论[引文53、引文[54 ],表明NF-κB信号通路通过其促炎机制与CAD发病机制和进展相关。与这些结果一致,我们发现 AMI 患者的 NF-κB 血浆浓度高于年龄匹配的对照组。Spearman相关分析结果显示SIRT1水平与NF-κB呈正相关。SIRT1和NF-κB的水平与TNT水平呈正相关。此外,NF-κB和TNT被发现具有相当的敏感性和特异性,它们的组合可以显着提高AMI的诊断准确性。
CD40的表达可以通过SIRT1/NF-κB通路来调节[引文30-33 ]。sCD40L代表CD40-CD40L信号通路的激活,其上调可加速慢性炎症疾病进展。引文23 ]。越来越多的证据表明CD40-CD40L系统在动脉粥样硬化的发生和发展中发挥着至关重要的作用。引文19-24 ]。CD40L 对动脉粥样硬化病变大小的影响在动物模型中仍存在争议。引文55 ]。一些研究表明,通过基因敲除或抗体阻断 CD40L,可以缩小病变大小。引文56-58 ];然而,其他研究发现对病变大小没有影响[引文59、引文60 ]。幸运的是,最近的研究证实CD40L细胞特异性敲除可以减少实验性动脉粥样硬化。博斯曼斯等人。发现骨髓特异性 CD40 缺陷通过阻止巨噬细胞促炎极化来减少动脉粥样硬化引文61 ]。此外,T 细胞特异性和树突状细胞特异性 CD40L 缺陷也可减少小鼠的动脉粥样硬化。引文29 ]。然而,尚未发现血小板特异性 CD40L 缺乏对动脉粥样硬化斑块负荷有任何影响,并且仅与动脉粥样硬化血栓形成有关。引文29 ]。最近的研究一致证实 CD40L 在动脉粥样硬化中具有细胞特异性作用。
同样,sCD40L 与动脉粥样硬化之间的临床相关性仍存在争议。CAD 中 sCD40L 升高 [引文25-28 ],其水平在急性冠状动脉综合征患者中显着高于稳定型心绞痛患者[引文62 ]。此外,sCD40L水平与冠状动脉多支血管病变和高负荷血栓形成呈正相关。引文63 ]。然而,一些研究发现 sCD40L 与 CAD 之间没有相关性。德莱莫斯等人。发现 sCD40L 与高脂血症之间的相关性可以忽略不计,并且 sCD40L 与亚临床动脉粥样硬化之间没有相关性。引文64 ]。值得注意的是,Gergei 等人发表的一项研究。发现 sCD40L 水平与 1 年心血管死亡率之间没有相关性 [引文65 ]。仅在射血分数保留的 CAD 和心力衰竭患者的亚组分析中才发现 sCD40L 水平与心血管死亡率之间的显着相关性。引文65 ]。简而言之,现有的大多数临床研究表明sCD40L水平与CAD密切相关,尤其是在急性心血管事件和不稳定动脉粥样硬化斑块中。sCD40L已被认为是动脉粥样硬化血栓形成的生物标志物。引文23、引文29 ],这可能归因于其在血小板活化和血栓形成中的关键作用[引文66、引文67 ]。与上述结果一致,本研究还发现AMI患者血浆sCD40L水平显着升高。Spearman相关分析结果显示,SIRT1水平与sCD40L呈正相关。此外,sCD40L的水平与TNT水平呈正相关。单独使用sCD40L的诊断准确性低于TNT。然而,sCD40L 和 TNT 的组合显着提高了诊断价值。
这有一些限制。首先,为排除含碘造影剂对炎症介质的影响,本研究仅选取CAG前受试者的外周动脉血样本,并未动态观察SIRT1/NF-κB/sCD40L轴的变化。其次,由于筛选严格,样本量相对较小,而且这是一项单中心研究。因此,有必要建立一个大的样本数据库;进行多中心、随机、对照试验;并获取更多数据,形成评估共识。
5. 结论
据我们所知,这项研究首次证明 AMI 患者的 SIRT1/NF-κB/sCD40L 轴循环炎症生物标志物水平显着升高。SIRT1、NF-κB、sCD40L的水平与TNT水平呈正相关。当与 TNT 结合时,这些新型生物标志物可以提高 AMI 的诊断准确性。靶向调节炎症介质或阻断相关通路可以减少AMI患者的心血管事件,从而改善患者预后。因此,SIRT1/NF-κB/sCD40L轴抑制是AMI治疗的潜在新靶点。