唐其东，吴平生，李瑜辉，侯玉清，谢佳佳，余天浩，陈武奇

急性冠状动脉综合征(ACS)是冠状动脉(冠脉)粥样硬化斑块不稳定、破裂和血栓形成为病理生理机制的一组临床综合征，表现为不稳定型心绞痛、急性心肌梗死甚至猝死。冠脉粥样硬化斑块大小并不是导致ACS最主要因素，不稳定斑块为ACS发生的病理基础，多因素包括细胞外基质、炎症反应、内皮受损、斑块纤维帽厚薄及脂质核大小等决定了冠脉粥样硬化斑块的不稳定性［1］。研究发现，人冠脉粥样硬化斑块中基质金属蛋白酶(MMP)1、3及其组织型基质金属蛋白酶抑制物(TIMP)2活性明显升高，升高的MMP水解细胞外基质，降解冠脉粥样硬化斑块纤维帽中的胶原蛋白，导致纤维帽变薄，引起冠脉粥样硬化斑块不稳定甚至破裂，而TIMP2可以明显抑制MMP活性，阻滞冠脉粥样硬化斑块进展，对冠脉粥样硬化斑块具有稳定和保护作用［2-6］，提示MMP和TIMP水平及其间的平衡对冠脉粥样硬化斑块的不稳定性具有调节作用。对于冠脉造影明确的冠心病患者，MMP1、MMP3、TIMP2水平及其与ACS关系，鲜有报道。本研究拟对各型冠心病的MMP1、MMP3、TIMP2水平进行评估，探讨其与斑块不稳定性及ACS关系，以利于不同类型冠心病的早期正确诊治。

1 资料和方法

研究对象2008-01至2011-06我院心内科住院并行冠脉造影患者230例，依临床及冠脉造影分组:ACS组98例，包括不稳定型心绞痛亚组61例、急性心肌梗死亚组37例;非ACS组81例，包括稳定型心绞痛亚组49例、冠脉慢性完全闭塞亚组32例［5］［按美国心脏病学会定义为心肌梗死＞3个月或造影资料证实闭塞＞3个月，心肌梗死溶栓治疗临床试验(TIMI)血流均为0级］;对照组51例，为以胸痛、胸闷入院，经冠脉造影证实正常者。研究对象均排除肿瘤性、肝脏性、感染性、自身免疫性和外周动脉粥样硬化性疾病，且一年内未行任何手术包括经皮冠脉介入治疗。冠心病以1979年世界卫生组织的诊断标准，既冠脉血管直径狭窄≥50%为诊断标准;不稳定型心绞痛诊断参照美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)诊断标准［7］;急性心肌梗死诊断参照欧洲心脏病协会(ESC)标准［8］。入选患者入院时均常规用拜阿司匹林、氢氯比格雷抗血小板，他汀类降脂、β肾上腺素受体阻滞剂及血管紧张素转换酶抑制剂治疗，支架置入后均常规加用低分子肝素3天。ACS组患者入院后6 h行急诊经皮冠脉介入治疗，非ACS组患者3天内择期手术。

研究方法 所有患者冠脉造影后抽取动脉血，置于抗凝管中，于4℃ 3000 r/min离心10 min，分离血浆，EP管中－20℃保存。用夹心酶联免疫吸附法测定MMP1、MMP3及TIMP2水平，检测试剂盒为美国 R＆D System公司提供。按照试剂盒说明操作，具体如下:室温下准备检测用试剂、标准品以及血浆样本以及96孔微孔板，每孔加100μl蛋白缓冲液，再加100 μl空白对照、血浆样本、标准品到相应微孔，室温下水平摇床孵育2 h，缓冲液洗版4次，每孔加结合辣根过氧化物酶的抗体缓冲液 200 μl，孵育 2 h，洗版 4 次，加200 μl显色缓冲液，室温避光孵育30 min后，加终止缓冲液50 μl，450 nm波长下酶标仪测量光密度(OD)，每孔测量两次取平均值，减去空白对照光密度值得到最后每孔光密度值，据标准品光密度值对浓度绘制标准曲线，根据标准曲线计算每一样品的浓度(μg/L)。批内和批间变异系数分别是:MMP1为5.4%和6.8%，MMP3为5.9%和7.6%，TIMP2为4.4%和7.3%;MMP1、MMP3、TIMP2测量敏感性分别为0.02、0.01和0.01 ng/ml。

统计学处理 应用 SPSS 13.0软件进行数据处理，计量资料以均数±标准差表示，资料比较采用两独立样本t检验、方差分析及卡方检验方法进行，以双侧P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床基本情况

患者临床基本资料包括年龄、性别、体重指数、低密度脂蛋白胆固醇、空腹血糖、高血压及是否吸烟，所有参数比较差异无统计学意义(P＞0.05)，有可比性。术前使用药物一致。(表1)

2.2 各组血浆基质金属蛋白酶1、3及组织型基质金属蛋白酶抑制物2变化(表2)

表1 患者临床基本资料

表2 各组血浆基质金属蛋白酶1、3及组织型基质金属蛋白酶抑制物2水平变化(μg/L，)

表2 各组血浆基质金属蛋白酶1、3及组织型基质金属蛋白酶抑制物2水平变化(μg/L，)

注:与对照组比较 *P＜0.05 ＊＊P＜0.01;与非急性冠状动脉综合征组比较 △△P＜0.01;与不稳定型心绞痛亚组比较 ▲P＜0.05▲▲P＜0.01;与急性心肌梗死亚组比较 #P＜0.05 ##P＜0.01;与稳定型心绞痛亚组比较 ○○P＜0.01

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与对照组比较，ACS组及非ACS组MMP1均明显增高(P均＜0.01)，ACS组MMP3、非ACS组TIMP2均明显增高(P均＜0.01)，差异均有统计学意义;非ACS组MMP3，ACS组 TIMP2较对照组无明显增高(P＞0.05)。与非 ACS组比较，ACS组mmP1、MMP3增高、TIMP2降低(P均＜0.01)，差异均有统计学意义。

亚组分析中，与对照组相比，各亚组MMP1水平增高(P＜0.05～0.001)，ACS组中不稳定型心绞痛亚组及急性心肌梗死亚组MMP3均显著增高，非ACS组中稳定型心绞痛亚组及冠脉慢性完全闭塞亚组TIMP2均显著性增高(P均＜0.001)，差异均有统计学意义。

各亚组组间比较结果示:冠脉慢性完全闭塞亚组MMP1水平较不稳定型心绞痛亚组降低、较急性心肌梗死亚组降低、较稳定型心绞痛亚组升高;稳定型心绞痛亚组MMP1水平较不稳定型心绞痛亚组降低、较急性心肌梗死亚组降低(P均＜0.01);不稳定型心绞痛亚组MMP1水平较急性心肌梗死亚组升高(P均＜0.01);差异均有统计学意义(P均＜0.05)。冠脉慢性完全闭塞亚组MMP3水平较不稳定型心绞痛亚组降低、较急性心肌梗死亚组降低(P均＜0.05);稳定型心绞痛亚组MMP3水平较不稳定型心绞痛亚组降低、较急性心肌梗死亚组降低(P均＜0.01);不稳定型心绞痛亚组MMP3水平较急性心肌梗死亚组降低(P＜0.01);差异均有统计学意义。冠脉慢性完全闭塞亚组TIMP2水平较不稳定型心绞痛亚组升高、较急性心肌梗死亚组升高(P均＜0.01);稳定型心绞痛亚组TIMP2较不稳定型心绞痛亚组升高、较急性心肌梗死亚组升高(P均＜0.01);差异均有统计学意义。

3 讨论

近年研究表明，在导致ACS过程中，粥样硬化斑块的不稳定性较斑块大小及冠脉狭窄程度本身扮演着更重要的角色，而MMP及TIMP在其中的作用尤受重视［1，6，9］。MMP 通过对粥样硬化斑块的纤维帽进行降解来促进斑块不稳定、破裂，引起血小板聚集和血栓形成，导致ACS的发生;TIMP通过抑制MMP的活性而稳定斑块，二者相互作用及其动态平衡决定了粥样硬化斑块发展和转归［9］。

目前已知4种类型TIMP以及25种MMP［10］。除MMP9外，TIMP2抑制所有MMP活性，阻止粥样硬化斑块进展及纤维帽降解以稳定粥样硬化斑块，防止冠心病心脏事件的发生［4，9，10］。MMP1 由血管内皮细胞合成及分泌，水解细胞外基质中起支撑作用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ胶原;MMP3由活化巨噬细胞、中性粒细胞分泌，可进一步降解断裂的胶原以及斑块中的核心蛋白，与MMP1协同作用，完成对斑块纤维帽的降解，引起纤维帽变薄，胶原成分减少，使粥样硬化斑块呈现典型的不稳定性，最后破裂，导致冠心病心脏事件的发生［9］。此外，MMP3还可诱导MMP1合成，激活MMP1活性［11］，在致粥样硬化斑块不稳定性上具协同作用，在与TIMP的动态平衡中，加强MMP对细胞外基质的降解作用。

本研究显示，与冠脉正常者相比，所有冠心病患者MMP1明显增高，MMP3只在ACS中明显增高，在非ACS中无显著性增高，TIMP2只在非ACS中显著性增高，亚组研究中，MMP3只在不稳定型心绞痛及急性心肌梗死患者中增高，表明MMP1可能是粥样硬化斑块存在的冠心病初筛指标，但不能分辨ACS或非ACS，MMP3可能是不稳定斑块的潜在指标，TIMP2可能为不稳定性斑块的排除指标;MMP1结合mmP3或TIMP2，可分辨 ACS或非 ACS。在 ACS患者中，MMP1、MMP3明显增高，同时伴有 TIMP2不增高，在非ACS患者中，示mmP1、TIMP2显著增高，表明MMP1、MMP3增高如不伴有 TIMP2的相应增高，则TIMP2不能抑制增高的mmP1、MMP3活性，导致MMP对粥样硬化斑块的降解增强，使斑块纤维帽变薄、破裂，共同作用引起粥样硬化斑块不稳定，在临床上表现为急性ACS事件的发生;而MMP1增高的同时伴有TIMP2的相应增高，则增高的MMP1对粥样硬化斑块的降解作用受到活性相应增高的TIMP2的抑制，导致粥样硬化斑块稳定化，临床上表现为非ACS冠心病，预防了心脏临床急性事件的发生［12］。

有研究指出MMP3、MMP1活性增强能降低粥样硬化斑块体积［13］，减低MMP1活性可减少ACS患者粥样斑块基质成分的降解［14］，共同促进斑块不稳定性，这与本研究具有一致性。此外，MMP3可诱导MMP1合成，放大mmP1效应［11］，非特异性地增加ACS及非ACS患者的MMP1水平;MMP1可促进血管平滑肌细胞和成纤维细胞向粥样硬化斑块迁移［15］，起到稳定粥样硬化斑块的作用，此两方面共同降低MMP1作为ACS评估指标的特异性。MMP3的动物研究表现出矛盾的结果，在敲除动物MMP3基因后，一方面可减少粥样硬化斑块中巨噬细胞侵入和弹力纤维断裂，提高斑块稳定性［16］，另一方面也可减少粥样硬化斑块中平滑肌细胞导致斑块不稳定［13］。本研究是从临床角度进行，其结果对早期判断ACS可能具有更大的临床现实意义。

［1］Naghavi M，Libby P，Falk E，et al.From vulnerable plaque to vulnerable patient:a call for new definitions and risk assessment strategies(partⅠ).Circulation，2003，108:1664-1672.

［2］Johnson JL.Matrix metalloproteinase:influence on smooth muscle cells and atherosclerotic plaque stability.Expert Rev Cardiovasc Ther，2007，5:265-282.

［3］Galis ZS，Khatri JJ.Matrix metalloproteinase in vascular remodeling and atherogenesis:the good，the bad，and the ugly.Circ Res，2002，90:251-262.

［4］Johnson JL，Baker AH，Oka K，et al.Suppression of atherosclerotic plaque progression and instability by migration and apoptosis.Circulation，2006，113:2435-2444.

［5］Smith SC Jr，Feldman TE，Hirshfeld JW，et al.ACC/AHA/SCAI 2005 guideline update for percutaneous coronary intervention summary article:a report of the American heart association task force on practice guidelines(ACC/HAH/SCAI writing committee to update the 2001 guidelines for percutaneous coronary intervention).Circulation，2006，113(1):156-175.

［6］任冰稳，马爱群.动脉粥样硬化与基质金属蛋白酶.中国循环杂志，2002，17(1):73-74.

［7］ACC/AHA.Guideline updates for the management of patients with unstable angina and non-ST segment elevation myocardial infarction.Circulation，2002，106(4):1893-1900.

［8］The task force on the management of acute myocardial infarction of European society of cardiology.Management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation.Eur Heart J，2003，24(1):28-66.

［9］Newby AC.Metalloproteinase and vulnerable atherosclerotic plaques.Trends Cardivasc Med，2007，17:253-258.

［10］Vanhutte D，Heymans S.TIMPs and cardiac remodeling:embracing themmP-independent-side of the family.J Mol Cell Cardiol，2010，48:445-453.

［11］Tasi AI，Tugcu V，Ozbay B，et al.A single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 promoter enhances bladder cancersusceptbility.BJU Int，2008，101:503-507.

［12］Cuaz-Perolin C，Jguirim I，Larigauderie G，et al.Apolipoprotein E knockout mice over-expressing human tissue inhibitor of metalloproteinase 1 are protected against aneurism formation but not against atherosclerotic plaque development.J Vasc Res，2006，43:493-501.

［13］Lemaitre V，Byrne TK，Borczuk AC，et al.ApoE knockout mice expressing human matrix metalloproteinase 1 in macrophages have less advanced atherosclerosis.J Clin Invest，2001，107:1227-1234.

［14］吕以杰，王海滨，孙德成，等.早期应用辛伐他汀对急性冠状动脉综合征血清基质金属蛋白酶及其抑制因子和高敏C-反应蛋白水平的影响.中国循环杂志，2004，19(4):258-261.

［15］Shi ZD，Ji XY，Berardi DE，et al.Interstitial flow inducesmmP1 expression and vascular SMC migration in collagen I gels via an ERK1/2-dependent and c-jun-mediated mechanism.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2010，298:H127-135.

［16］Slience J，Lupu F，Collen D，et al.Persistence of atherosclerotic plaque but reduces aneurysm formation in mice with stromelysin-1(MMP3)gene inactivation.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2001，21:1440-1445.