崔 豹，孙兴旺，祝玉芬，杜昱平，崔进国， 马 露，蔡剑鸣

1白求恩国际和平医院放射诊断科，石家庄 0500822中国人民解放军总医院放射诊断科，北京 100853

脑卒中死亡率、致残率、复发率高，是危害我国居民健康的重大慢性病[1]，高血压是首要危险因素，动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)斑块发生率高，易引起缺血性脑卒中[2]。AS具有多血管床性，颈动脉位置表浅易于影像学检测，可以作为在体监测全身疾病进程的良好“窗口”。颈动脉管壁磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)能够清晰显示颈动脉形态结构及斑块内容物，可以“一站式”多方面评价斑块稳定性及管壁形态，具有很高的敏感性和可重复性[3- 4]。颈动脉血管壁内含有肾素-血管紧张素系统(renin-angiotension system，RAS)各种组成成分，并在原发性高血压AS进程中发挥重要作用[5- 6]。血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme，ACE)作为RAS重要组成部分，从分子生物学和影像学多个层面研究ACE对颈动脉AS的影响，有利于早期个体化药物治疗，有效干预高血压AS斑块及缺血性脑卒中。研究发现ACE插入或缺失(insertion or deletion，I/D)基因多态性中等位基因D是颈动脉粥样硬化斑块形成的重要危险因素，尤其在脑卒中患者中[7- 12]。为有效加大脑卒中高危人群筛查和干预力度，本研究应用管壁MRI技术，初步探讨高血压患者颈动脉AS斑块内容物、管壁形态和临床症状与ACE I/D基因多态性的相关性。

对象和方法

对象及分组前瞻性收集2012年3月至2014年9月中国人民解放军总医院进行颈动脉管壁磁共振成像的原发性高血压患者。纳入标准：平均收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和/或舒张压≥90 mmHg和/或服用降压药物[13]；明确患者ACE I/D基因型；MRI检查至少一侧颈内动脉斑块最大厚度≥1.5 mm。排除标准：既往颅内出血、肿瘤、感染、心源性脑卒中、颈动脉闭塞、颈动脉内膜剥脱术；MRI无法评估斑块内容物及管壁形态学指标；完全钙化斑块。以单侧颈内动脉斑块为独立样本，共纳入75例患者。男性65例、女性10例，年龄45～87岁，平均(67.00±11.11)岁。斑块最大厚度为(3.69±1.28)mm。根据ACE I/D基因多态性及等位基因“D”的AS易感性[8- 12]，将研究对象分为ACE Ⅱ基因型患者37例、ACE ID/DD基因型患者38例。搜集患者临床资料，包括高血压病程及控制情况，有无规律服用血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin-converting enzyme inhibitor，ACEI)或血管紧张素受体阻滞剂(angiotensin receptor blocker，ARB)降压药物，有无缺血性脑卒中症状，是否服用调脂药物，有无心脑血管病主要危险因素(冠心病、吸烟史、血脂异常、糖尿病及家族史)等。

ACEI/D基因多态性分析收集患者外周血2 ml，使用天根生化科技(北京)有限公司DNA提取试剂盒提取血液凝块基因组DNA进行PCR扩增。上游引物为5’-CTGGAGAGCCACTCCCATCCTTTCT- 3’，下游引物为5’-GACGTGGCCATCACATTCGTCAGAT- 3’。取5 μl PCR产物点样于含0.5 μg/ml的溴化乙锭的2%琼脂糖凝胶电泳检测扩增，凝胶成像仪下观察并保存扩增结果。扩增产物有两种片段：490和190 bp，两种片段均有者为插入/缺失杂合型(ID)；只有490 bp片段者为纯合插入型(Ⅱ)，有插入序列；只有190 bp片段者为纯合缺失型(DD)，无插入序列[2，9，11]。

颈动脉管壁MRI检查采用3.0 T Signa HDx磁共振扫描仪及华盛顿大学颈动脉4通道相控阵表面线圈。主要序列参数：(1)三维时间飞跃法“亮血”图像：重复时间29.00 ms，回波时间 2.10 ms，反转角20°，扫描后重建横轴位图像，层数24。(2)T1加权图像：四反转恢复快速自旋回波“黑血”序列，重复时间800.00 ms，间隔时间600.00 ms，回波时间 7.30 ms，反转角90°，层数12。(3)T2加权图像：重复时间3000.00 ms，回波时间 60.00 ms，反转角90°，层数19。(4)对比增强T1加权图像：静脉注入磁共振钆造影剂(钆喷酸葡胺，剂量0.2 mmol/kg，流率2 ml/s)5 min后行四反转恢复T1加权序列。各序列均以双侧分叉角中间高度为中心，视野140 mm×140 mm，矩阵256×256，层厚2 mm，层间隔0。三维时间飞跃法或T2加权图像扫描范围较大，需要显示斑块层面及颈内动脉膨大处远端走行正常且无AS管壁层面。

颈动脉管壁MRI图像分析双盲测评价影像学资料。

斑块内容物评价：斑块内出血表现为三维时间飞跃法和T1加权图像均呈高信号。纤维帽薄或破裂表现为三维时间飞跃法斑块表面完整带状低信号缺失或者可见高信号“龛影”，对比增强T1加权图像纤维帽变薄或局部缺损，边缘可见强化[14- 15]。

管壁形态测量：多对比度图像相互参照，在显示管壁边界最清晰的图像上测量。多次测量斑块各层面最大厚度，在斑块最厚层面测量斑块最大厚度、管壁最大面积和斑块处血管横截面积(cross-sectional vessel area，CSVA)。管壁最大面积=斑块处CSVA-管腔面积。标准化管壁指数=管壁最大面积/斑块处CSVA。在斑块远端层面即颈内动脉膨大远端走行正常相对无AS管壁层面测量CSVA。颈动脉重构指数(carotid remodeling index，CRI)定义为斑块最厚层面CSVA与远端颈内动脉层面CSVA之比。

结 果

一般资料ACE Ⅱ基因型患者37例，ACE ID/DD基因型患者38例(ACE ID基因型26例、ACE DD基因型12例)。与ACE Ⅱ基因型相比，ACE ID/DD基因型患者易发生缺血性脑卒中，差异有统计学意义(χ2=3.921，P=0.048)(表1)。2组血脂异常比较差异有统计学意义(χ2=4.146，P=0.042)(表1)。2组患者在年龄、性别、体质量指数、高血压病程、平均收缩压、平均舒张压、冠心病、糖尿病、心脑血管病家族史等方面差异均无统计学意义(P均>0.05)(表1)。

影像资料ACE Ⅱ基因型与ACE ID/DD基因型患者颈内动脉斑块内出血、纤维帽薄或破裂的比较差异均无统计学意义(χ2=1.037，P=0.300；χ2=1.779，P=0.075)(表2)。2组斑块层面和远端层面管壁形态指标比较差异均无统计学意义(P均>0.05)(表2)。38例ACE ID/DD基因型高血压患者中，21例服用ACEI/ARB者比17例未服用者的CRI小，差异有统计学意义(1.85±0.60 比 2.48±0.40；t=3.854，P=0.001)(图1A)；颈内动脉远端CSVA有增大的趋势，但差异无统计学意义[(40.87±20.45)mm2比(29.86±13.85)mm2；t=1.893，P=0.066](图1B)；斑块最大厚度及标准化管壁指数有减少的趋势，但差异无统计学意义(P>0.05)(图1C、1D)。在ACE Ⅱ基因型高血压患者中，上述管壁形态差异无统计学意义(P>0.05)。

多因素回归分析结果以CRI为因变量，年龄、ACE I/D基因型、稳定性高血压、高血压病程、服用ACEI/ARB、斑块最大厚度为自变量进行多因素线性回归分析，调整决定系数为0.165，估计值的标准误差为0.584，P=0.013，结果显示，服用ACEI/ARB的高血压患者CRI有减小趋势(回归系数=-0.408，t=-2.816，P=0.007)。高血压患者颈动脉斑块最大厚度增大，CRI有增大趋势(回归系数=0.143，t=2.544，P=0.013)。

表 1 ACE Ⅱ基因型与ACE ID/DD基因型一般资料比较Table 1 Comparison of the clinical findings between ACE Ⅱ genotype group and ACE ID/DD genotype group

1 mmHg=0.133 kPa；ACE：血管紧张素转换酶；Ⅱ：纯合插入型；ID：插入/缺失杂合型；DD：纯合缺失型；IQR：四分位距；ACEI：血管紧张素转换酶抑制剂；ARB：血管紧张素受体拮抗剂

ACE：angiotensin-converting enzyme；Ⅱ：homozygous insertion；ID：heterozygous insertion/deletion；DD：homozygous deletion；IQR：interquartile range；ACEI：angiotensin-converting enzyme inhibitor；ARB：angiotensin receptor blocker

表 2 ACE Ⅱ基因型与ACE ID/DD基因型ICA斑块内容物及管壁形态比较Table 2 Comparison of ICA plaque composition and vessel wall morphology between ACE Ⅱ genotype group and ACE ID/DD genotype group

CSVA：血管横截面积；ICA：颈内动脉

CSVA：cross-sectional vessel area；ICA：internal carotid artery

讨 论

本研究初步探讨ACE I/D基因多态性对高血压患者颈动脉斑块的影响，结果显示ACE ID/DD基因型患者可能与缺血性脑卒中存在关联，ACE Ⅱ基因型与ACE ID/DD基因型斑块稳定状态及管壁形态无差异。不同基因型高血压患者服用ACEI/ARB，颈动脉管壁形态变化可能不同。ACE ID/DD基因型患者中，服用ACEI/ARB者比未服用者CRI较小，颈内动脉远端CSVA较大。

等位基因D是颈动脉粥样硬化斑块形成的重要危险因素，尤其在脑卒中患者中[8- 12]，本研究显示ACE ID/DD基因型患者易发生缺血性脑卒中。大样本及相关病理研究显示，ACE DD基因型颈动脉斑块易损性较ID和Ⅱ基因型更为明显[8- 12]，但本研究基于颈动脉管壁MRI在体研究，尚未发现ACE Ⅱ基因型与ACE ID/DD基因型之间斑块易损性及管壁形态存在差异，这或许与样本量小有关。Kalita等[7]研究152例既往发生缺血性脑卒中的高血压患者，发现颅内外血管磁共振成像异常与ACE DD基因型具有显著相关性(OR=3.9)，但在颅内外血管磁共振成像未见异常的缺血性脑卒中患者中未见此相关性。颈动脉管壁MRI对于判断颈动脉斑块形态及易损性具有很高的敏感性和可重复性，可追随观察颈动脉血管重构及斑块进展情况，大样本研究分析其与ACE I/D基因多态性关系，有助于从基因水平了解ACE对颈动脉斑块的影响。

RAS参与高血压的发生与维持，ACE与动脉粥样硬化及血管重构相关。有研究显示RAS与炎症关系密切，颈动脉血管壁也有RAS各种组成成分，并在原发性高血压AS进程中发挥重要作用[5- 6]。血管紧张素Ⅰ经ACE转换为血管紧张素Ⅱ，在生理条件下维持血管壁结构和张力。在高血压及AS进程中，血管紧张素Ⅱ在调节血管壁功能与结构中发挥重要作用。当血管壁发生AS时，局部血管紧张素Ⅱ增加导致平滑肌细胞肥大，参与血管重构，同时作为一种促炎症介质诱导多种炎性因子表达，促进斑块进展。血管紧张素Ⅱ还可以促进基质金属蛋白酶的生成，分解细胞外基质，削弱纤维帽厚度并最终增加AS斑块破裂风险[2，12]。

○：离散值；*：极端值

○：discrete value；*：extreme value

A.ICA颈动脉重构指数；B.远端ICA CSVA；C. ICA标准化管壁指数；D. ICA斑块最大厚度

A. ICA carotid remodeling index；B. distal ICA CSVA；C. ICA normalized wall index；D. ICA maximum plaque thickness

图1服用ACEI/ARB降压药物对ACE Ⅱ 基因型和ACE ID/DD基因型患者ICA管壁形态的影响

Fig1Effect of antihypertensive drug ACEI/ARB on ICA vessel wall morphology in ACE Ⅱ genotype group and ACE ID/DD genotype group

在自身易感因素及服用不同降压药物等因素影响下，不同高血压AS斑块的转归以及与临床症状的关系可能不同。本研究显示ACE ID/DD基因型患者可能与缺血性脑卒中存在关联，然而，服用ACEI/ARB降压药物可增大ACE ID/DD基因型患者斑块远端CSVA，进而改善血管顺应性，减小CRI。基础研究证明，与其他类降压药物不同，ACEI/ARB能够发挥强有力的抗AS作用[16]，不仅因为降低血压，而且因为其具有抗炎、抗增殖及抗氧化特性，具有改善血管顺应性、减弱斑块易损性的作用，从而减少缺血性心脑血管事件发生率[16]。

颈动脉内膜剥脱术后，应用免疫组织化学和原位杂交法可以检测斑块中ACE蛋白和mRNA的表达水平，分析其与斑块内各种细胞之间的相互关系。体外研究显示，在有明确脂质坏死核的斑块中，ACE蛋白和mRNA主要来源于斑块内炎性细胞，尤其是巨噬细胞，以及斑块内新生血管的内皮细胞，说明斑块内ACE与斑块炎性活动密切相关，进而推测斑块内ACE活性与斑块的进展相关[17]。近年国内外MRI及病理研究阐述了颈动脉血管重构指数CRI与斑块易损性及缺血性脑卒中的相关性[18- 19]，本研究显示，服用ACEI/ARB可明显减小ACE ID/DD基因型患者CRI，进而改善管壁顺应性。另外，在分子影像学方面，磁共振新型对比剂P947或许可以在体定量测量斑块内ACE活性[20]，为鉴别颈动脉斑块易损性提供帮助，并有望在体追踪观察ACEI等药物稳定颈动脉粥样硬化斑块疗效。

本研究应用管壁MRI技术，探讨高血压患者颈动脉斑块稳定状态、管壁形态与ACE I/D基因多态性关系，国内外相关研究报道少见。本研究属于初步探索性研究。因此，在未来工作中，进一步扩大样本量，并设计随机对照试验方案，有助于减小研究偏倚，有助于深入探讨ACE ID/DD基因型与颈动脉重构关系以及ACEI/ARB降压药的相关影响。三维“黑血”管壁成像技术[21]成像速度快、扫描范围大，有利于显示复杂管壁形态，具有较好的临床应用前景。

综上，在原发性高血压患者中，ACE ID/DD基因型与颈动脉粥样硬化斑块之间可能存在关联性。