ADAMTS4在急性冠狀動脈綜合征中的診斷價值及其誘導(dǎo)動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定機制的研究.pdf

1、心血管疾病已成為影響人類健康的頭號殺手,據(jù)統(tǒng)計,每年全球近數(shù)千萬人死于急性心血管事件(ACS和/或心臟性猝死)。而且大部分人沒有前驅(qū)癥狀,現(xiàn)有的診斷技術(shù)難以在心血管事件前發(fā)現(xiàn)受害者。易損斑塊的破裂、血小板聚集、血栓形成造成冠脈閉塞是ACS的發(fā)病機制已成為共識。其中動脈粥樣易損斑塊的破裂又視為ACS發(fā)生中最重要的始動環(huán)節(jié)。纖維帽中的細(xì)胞外基質(zhì)的大量降解是斑塊破裂的主要分子機制。如何在急性心血管事件發(fā)生前及早和準(zhǔn)確地識別出易損患者并進行積極

2、有效的干預(yù)已成為迫切的問題。
　　 炎性標(biāo)志物被越來越多地應(yīng)用于ACS的病情監(jiān)測,對預(yù)測易損斑塊的破裂具有很高的臨床價值。血清學(xué)標(biāo)志物相對于其它檢測手段,除了反應(yīng)高危斑塊外,還能夠體現(xiàn)冠狀動脈疾病的總的負(fù)荷,另外具有非侵入性,能夠普遍推廣,以及具有好的預(yù)測價值的特點。因此,尋找一個敏感性和特異性高的生物學(xué)標(biāo)志物是我們的研究方向。
　　 MMP-2和 MMP-9是目前發(fā)現(xiàn)的重要的ACS的炎性標(biāo)記物。MMPs產(chǎn)生于動脈粥樣硬

3、化斑塊的脂質(zhì)核心,與巨噬泡沫細(xì)胞共同存在,并能在外周血中檢測到。MMPs通過降解纖維帽中的膠原和基質(zhì),使纖維帽逐漸變薄,易于破裂。
　　 ADAMTSs是最近發(fā)現(xiàn)的一個新的金屬蛋白酶家族成員,其分子結(jié)構(gòu)及蛋白水解作用類似于 MMPs。兩者都含有鋅依賴的內(nèi)肽酶,參與 ECM的蛋白水解作用。不同于 MMPs,ADAMTSs還有去整合素結(jié)構(gòu)域和血小板反應(yīng)素結(jié)構(gòu)域。
　　 RT-PCR顯示 ADAMTS-4 mRNA在單核細(xì)胞里

4、被誘導(dǎo)表達。在單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞過程中,ADAMTS-4 mRNA的表達升高20-30倍。另外,ADAMTS-4 mRNA表達也隨著小鼠的動脈粥樣硬化的進展而上調(diào)。
　　 最新的研究發(fā)現(xiàn).ADAMTS-4在人的動脈粥樣硬化頸動脈斑塊和冠狀動脈不穩(wěn)定斑塊的富含巨噬細(xì)胞的部位里高表達。然而,其在非動脈粥樣硬化動脈里表達非常低。粥樣斑塊中存在豐富的巨噬細(xì)胞。斑塊的纖維帽中侵入的巨噬細(xì)胞越多,斑塊就越脆弱,這與巨噬細(xì)胞分泌蛋白水解酶

5、降解ECM導(dǎo)致纖維帽變薄有關(guān)。由此我們推斷,不穩(wěn)定斑塊的巨噬細(xì)胞豐富的區(qū)域里有 ADAMTS4高表達,其作用也有可能類似于 MMPs,通過降解ECM導(dǎo)致纖維帽變薄,進而誘導(dǎo)斑塊的破裂。
　　 ECM維持斑塊結(jié)構(gòu)完整性。纖維帽越薄,周向應(yīng)力峰值越高,斑塊越易于破裂。ECM的成分包括膠原,蛋白多聚糖(versican,biglycan,and decorin),彈性蛋白,層粘連蛋白,纖維結(jié)合素,巢蛋白。Versican是一個高分子量

6、硫酸軟骨素蛋白多聚糖,是正常血管的成分之一,在脂質(zhì)核心和纖維區(qū)域連接處維持斑塊的結(jié)構(gòu)完整性。Versican有4個異構(gòu)體(V0,V1,V2,和V3),V0,V1和 V2拼接變異反映在粘多糖(GAG)(GAG-α和 GAG-β)結(jié)構(gòu)域的數(shù)目差異。V3缺乏(GAG-α和 GAG)。它們共同分享其余的結(jié)構(gòu)域包括氨基酸末端球結(jié)構(gòu)域(G1)和羧基末端 G3結(jié)構(gòu)域以及硫酸軟骨素(CS)側(cè)鏈。血管壁里的versican主要是V0和 V1,主要位于動脈

7、的內(nèi)膜和內(nèi)膜下中層。在質(zhì)脂條紋期和纖維斑塊期,Versican和膠原含量較多。在高危斑塊薄的纖維帽里,versican成分明顯減少。因此,versican的結(jié)構(gòu)瓦解可能導(dǎo)致纖維帽的不穩(wěn)定和破裂。另外 versican也在血栓形成,脂質(zhì)代謝,和血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移中發(fā)揮著重要的作用。
　　 ADAMTS4能夠降解ECM成分aggrecan和 versican。關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)腔滑液里存在著aggrecan的降解片段,表明 AD

8、AMTS4通過降解aggrecan導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨毀壞引發(fā)類風(fēng)濕和骨關(guān)節(jié)炎。以此類推,ADAMTS4也可能通過酶切血管壁里的versican和/或aggrecan引起動脈粥樣硬化。
　　 ADAMTS-4在Glu441-Ala442/Glu1148-Ala1429位點酶切V1/V0 versican,免疫組化分析顯示人的動脈粥樣硬化斑塊和腹部動脈瘤里有酶切產(chǎn)物,且在正常人的動脈抽提物中也發(fā)現(xiàn)了其蛋白水解產(chǎn)物。
　　 最近研究

9、表明 versican的酶切片段與血管的生理和病理都存在密切的關(guān)系。G3片段能提高內(nèi)皮細(xì)胞的遷移性,促進內(nèi)皮細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長因子,對SMCs產(chǎn)生趨化性。另外,G3片段通過結(jié)合 P選擇素糖蛋白配體-1,誘導(dǎo)白細(xì)胞募集到炎癥部位,白細(xì)胞聚集又能加劇血栓的形成。
　　 憑借多聚陰離子的特性,versican的硫酸軟骨素鏈(CS)與血小板上的CD44,L-選擇素,P-選擇素配體結(jié)合。促進血栓的形成。
　　 除了ECM的蛋白水

10、解,細(xì)胞黏附也是動脈粥樣硬化的中心環(huán)節(jié)。去整合素結(jié)構(gòu)域能夠與整合素分子相互作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞-細(xì)胞,細(xì)胞-基質(zhì)黏附作用。進而促進動脈粥樣硬化。
　　 TSP-Ⅰ結(jié)構(gòu)域能與基質(zhì)大分子結(jié)合。ADAMTS4的TSP-1結(jié)構(gòu)域?qū)τ诘孜锏淖R別和酶切是至關(guān)重要的。
　　 基于上述事實,ADAMTS4在高危斑塊里高表達；Versican是 ADAMTS4的作用底物。我們提出假設(shè) ADAMTS4通過降解細(xì)胞外基質(zhì)versican導(dǎo)致斑塊破裂

11、。另外,versican的降解片段也參與血管的病理改變；金屬蛋白結(jié)構(gòu)域,去整合素結(jié)構(gòu)域和血細(xì)胞板反應(yīng)素結(jié)構(gòu)域共同存在,不同的結(jié)構(gòu)域具有獨立和互補作用。我們推測在動脈粥樣硬化的進展中 ADAMTS4比 MMPs作用更強大,有希望成為反映動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定的新的炎性標(biāo)志物。
　　 類似于MMPs,ADAMTSs能被組織金屬蛋白酶抑制因子(TIMPs)抑制。ADAMTS4的羧基末端結(jié)構(gòu)域參與結(jié)合TIMPs,TIMP-3是ADAMT

12、S4強大的抑制劑。因此我們提出ADAMTS4/TIMP3的比值失調(diào),導(dǎo)致versican的合成和降解失調(diào)也是斑塊不穩(wěn)定的因為。
　　 血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)向內(nèi)膜增殖和遷移是動脈粥樣硬化斑塊形成、高血壓、血管再狹窄等疾病的共同發(fā)病基礎(chǔ)之一,在動脈粥樣硬化早期,來自中層的VSMCs能夠遷移到內(nèi)膜,內(nèi)膜增厚管腔呈現(xiàn)出收縮性狹窄,血流限制,表現(xiàn)為穩(wěn)定性心絞痛。盡管其始的觸發(fā)這些時間的因為不清楚,但比較認(rèn)可的因為是:VSMCs釋放的

13、蛋白酶降解內(nèi)膜里的基質(zhì)蛋白,尤其蛋白多聚糖的主要成分versican,導(dǎo)致內(nèi)膜容易被 VSMCs入侵。已經(jīng)有報導(dǎo) ADAMTSs家族的ADAMTS1與 VSMCs遷移增殖,血管重塑有關(guān)。ADAMTS4是否也具有上述作用是未知數(shù)。
　　 本研究旨在探討 ADAMT4能否作為臨床上檢測易損斑塊的炎性標(biāo)志物,并為其導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定的機制提供依據(jù)。我們推測 ADAMTS-4通過兩條途徑促進動脈粥樣硬化作用:在病變的進展中通過調(diào)節(jié)動脈平滑肌

14、細(xì)胞遷移和發(fā)揮作用,也通過影響纖維帽的強度影響斑塊的穩(wěn)定。本學(xué)位論文的主要研究內(nèi)容及實驗結(jié)果如下:
　　 一、穩(wěn)定心絞痛和急性冠狀動脈綜合征患者外周血 ADAMTS4抗原水平的變化
　　 自2008年6月-2009年5月入選了132個患者和40個健康對照者。其中包括25個SAP,32個UAP,35個NSTEMI和40個STEMI,在發(fā)病3h-gh內(nèi)到達我們中心。有感染、腫瘤、肝病或腎病的患者均排除?；颊呒皩φ战M在入院即刻

15、,以及冠脈造影和藥物應(yīng)用之前從肘靜脈抽血。接受藥物治療的ACS患者在入院后的第1,2,3,5和7天連續(xù)采集血樣。ADAMTS4和hs-CRP用EIASA試劑盒檢測,TnT采用第三代電化學(xué)發(fā)光免疫測定法檢測。
　　 病例組的血漿ADAMTS4水平[99.2(65.8；149.2)ng/mL]明顯高于對照組[51.2(38.1；64.8)ng/mL)(P<0.001)。SAP組[63.1(45.2-90.3)ng/mL]；UAP組(

16、87.5(59.4-135.6)ng/mL)；NSTEMI[113.6(68.5-160.2)ng/mL); STEMI[127.3(76.8-220.2)ng/mL),隨著病情的進展,ADAMTS4抗原水平進行性升高(P<0.001)。ADAMTS4的ROC曲線下面積是0.753(95％CI0.654-0.851;P=0.000),hs-CRP的ROC曲線下面積是0.665(95％CI0.559-0.772:P=0.010):兩者之間

17、存在顯著差異(P<0.001)。在不同類型的ACS中ADAMTS4釋放曲線有明顯的差異。在UAP藥物治療組,ADAMTS4在入院第2天明顯提高。NSTEMI藥物治療組和STEMI藥物治療組在入院第3天達到高峰。ACS患者hs-CRP和ADAMTS4之間存在相關(guān)性(r=0.719,P=0.02:r=0.660,p=0.01:r:0.888,p=0.000)；ADAMTS4最高值與hsCRP最高值之間也存在相關(guān)(r=0.700,P=0.03