阿托伐他汀對動脈粥樣硬化患者外周血中PPARγ的作用研究及相關炎癥因子與動脈粥樣硬化關系的建模分析.pdf

1、研究背景：
　　動脈粥樣硬化是一種古老的疾病，也是誘發(fā)很多類似冠心病等心血管疾病的首要病因。目前，心血管疾病在世界范圍內己經(jīng)成為死亡的首要病因。他汀類藥物是冠心病、高血壓以及腦血管病的預防藥物。其中的阿托伐他汀進入體內不需代謝即可有生物活性，具有見效快、降脂作用強以及持續(xù)時間長等優(yōu)點，可有效降低心血管疾病的發(fā)生率和死亡率。因此，我們根據(jù)阿托伐他汀治療前后 M2標志物在人類循環(huán)單核細胞中的變化，判斷該藥物是否具有激活 PPARγ從而

2、促使單核細胞向M2巨噬細胞分化的能力，并對其機制進行深入探索，為進一步了解阿托伐他汀治病機制奠定基礎。
　　動脈血管內皮細胞的損傷、脂質的浸潤等病理反應都能影響動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生和發(fā)展。因此，從動脈粥樣硬化斑塊的形成發(fā)展機制方面，如氧化應激、炎癥、凝血及免疫水平的變化，選取能反映這些改變的血漿胱抑素C(Cys C)、同型半胱氨酸(Hcy)、D-二聚體(D-D)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)、尿酸(UA)、丙二醛(MDA)、白

3、介素-6(IL-6)、纖維蛋白原(FIB)、可溶性CD40配體(sCD40L)、脂蛋白（a)[LP(a)]、血清淀粉樣蛋白A(SAA)這11種炎癥因子，為臨床早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化及動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展情況奠定理論依據(jù)。
　　近年來，數(shù)據(jù)挖掘方面的生物信息學越來越熱門，其中主要的就是數(shù)據(jù)挖掘，包括數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計學、機器學習和人工智能等許多領域。因此，在對動脈粥樣硬化相關炎癥因子進行測定后，我們可以基于逐步Logistic回歸分析對其

4、進一步篩選，評價其在動脈粥樣硬化診斷中的應用價值，并基于支持向量機、BP神經(jīng)網(wǎng)絡、Logistic回歸分析及受試者工作曲線（ROC）方法，建立動脈粥樣硬化早期診斷的炎癥因子診斷模型，以輔助醫(yī)生進行診斷，提高確診率。
　　研究目的：
　　本研究旨在評價阿托伐他汀治療前后 M2標志物在人類循環(huán)單核細胞中的變化，判斷該藥物是否具有激活PPARγ從而促使單核細胞向M2巨噬細胞分化的能力，并對其機制進行深入探索，為進一步了解阿托伐他汀

5、治病機制。檢測炎癥因子，旨在為臨床早期發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化及動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展情況奠定理論依據(jù)，建立動脈粥樣硬化早期診斷的炎癥因子診斷模型，以輔助醫(yī)生進行診斷，提高確診率。
　　材料與方法：
　　1.將納入20位鄭州大學第一附屬醫(yī)院收治的沒有糖尿病的且剛剛被確診為冠狀動脈疾病的患者，對他們實施阿托伐他汀治療。在治療的前一天以及治療后的兩個月分別采集患者的外周靜脈血10ml供于研究。用聚蔗糖-泛影葡胺（Ficoll-Hypaq

6、ue）密度梯度離心法采取人類外周血單個核細胞，用實時熒光定量PCR檢測PPARγ、CD206和CD163 mRNA水平。用ELISA法檢測TNF-α、MCP-1、PPARγ、ERK和p38 MAPK的總含量、磷酸化ERK和p38 MAPK含量。最后，用GraphPad Prism5.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析。
　　2.選擇動脈粥樣硬化患者200例，健康人100例。詳細收集記錄每一研究對象的臨床資料。采集血清，CysC、Hcy、hs-C

7、RP、UA、TG、TCLDLC、HDL-C，用全自動生化分析儀測定；D-D、LP(a)的檢測采用免疫比濁法；IL-6、SAA、sCD40L采用ELISA檢測；MDA用比色法。制作炎癥因子單獨ROC曲線，評價其對動脈粥樣硬化的診斷價值。
　　3.基于Logistic回歸分析篩選出用于建模的炎癥因子；然后分別用ROC曲線、支持向量機、BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行動脈粥樣硬化早期診斷模型的建立。
　　研究結果：
　　1、阿托伐他汀對動脈

8、粥樣硬化患者外周血中PPARγ的作用研究
　　阿托伐他汀可顯著提高CD206、IL-10以及CCL18這些M2標記物的表達水平，但另一種標記物CD163的表達量則僅僅是微微上調，并無顯著性差異。PPARγ在循環(huán)單核細胞中的表達水平在經(jīng)阿托伐他汀治療后也顯著上調。
　　在經(jīng)10μM阿托伐他汀治療后，隨著時間的推移，PPARγ mRNA表達不斷增多，在12 h和24 h時基本達到穩(wěn)定。阿托伐他汀的劑量越大，PPARγ mRNA表

9、達量越多，且各個劑量之間差異顯著。aP2 mRNA水平同PPARγ mRNA趨勢相同。在經(jīng)10μM阿托伐他汀治療24 h后，PPARγ mRNA表達水平、活性PPARγ水平以及aP2 mRNA表達水平均可受到PPARγ激動劑和拮抗劑的影響。
　　體外試驗表明，在M2巨噬細胞中，阿托伐他汀可增強由IL-4所引發(fā)的CD163表達水平下降的效果。用培養(yǎng)M2巨噬細胞的上清液培養(yǎng)M1巨噬細胞可顯著抑制TNF-α和MCP-1的表達。
　

10、　阿托伐他汀可顯著誘導p38 MAPK的磷酸化，但對ERK1/2的作用不明顯。阿托伐他汀所誘導的PPARγ的表達和激活均可被p38 MAPK特異性的抑制劑SB203580顯著抑制，且這種抑制作用呈劑量依賴性，而加入MAPK/ERK的特異性抑制劑PD98059時，抑制作用并不明顯。
　　2、動脈粥樣硬化的相關炎癥因子的檢測
　　兩組研究對象的一般資料均無顯著性差異；11種炎癥因子在動脈粥樣硬化組中水平均顯著高于健康對照組；RO

11、C曲線可知，每個炎癥因子對動脈粥樣硬化均有一定的診斷價值，其中敏感性UA最高98，F(xiàn)IB最低55.5；特異性UA最高99，F(xiàn)IB最低78；曲線下面積UA與SAA最高都是0.995，F(xiàn)IB最低0.721。
　　3、相關炎癥因子對動脈粥樣硬化的診斷模型建立
　　被選入Logistic回歸方程的自變量有6個，即Hcy、Hs-CRP、IL-6、D-D、CysC和MDA。分類表明，最后的第六步預測準確率為99％。
　　將納入lo

12、gistic回歸方程的6個炎癥因子進行聯(lián)合檢測，敏感性為57%，特異性97%，曲線下面積0.821；剔除D-D的模型的敏感性為64%，特異性90%，曲線下面積0.828，整體優(yōu)于全部聯(lián)合檢測。又分別聯(lián)合Hcy、Hs_CRP、MDA和IL_6、D_D、Cys C做ROC曲線分析，結果Hcy、Hs_CRP、MDA聯(lián)合的敏感性67%，特異性94%，曲線下面積0.869，差于IL_6、D_D、CysC聯(lián)合的敏感性87%，特異性92%，曲線下面積

13、0.936。
　　建立SVM動脈粥樣硬化診斷模型的準確率為82.5%。
　　建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡動脈粥樣硬化診斷模型的準確率為77.5%。
　　結論：
　　1.首次發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)阿托伐他汀治療后人類循環(huán)外周血單核細胞中M2標記物大量表達。體內和體外試驗都證實阿托伐他汀還可誘導PPARγ在人類單核細胞的表達和激活，由此引起單核細胞向著 M2巨噬細胞分化。阿托伐他汀介導的PPARγ的激活和單核細胞趨向于向著M2巨噬細胞分化是