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脂联素对急性心肌梗死患者PGC-1α和Tfam的影响

2018-06-26沈絮华邱惠梁思文化冰李虹伟

中国循证心血管医学杂志 2018年5期
关键词:脂联素线粒体硬化

沈絮华,邱惠,梁思文,化冰,李虹伟

脂联素(APN)最早发现于脂肪组织的一类激素蛋白,这种特异性蛋白,具有抗炎、抗动脉粥样硬化和改善胰岛素抵抗等多种作用。近年的研究表明APN是预测冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)和糖尿病的新标志物,与线粒体功能密切相关,可用于冠心病的风险评估[1,2]。线粒体是细胞代谢活动最有力的调控者,而调节线粒体的新陈代谢最为重要的就是线粒体的生物合成和内源性凋亡之间的平衡。线粒体的生物合成及相关分子缺陷均可导致线粒体功能障碍,并将进一步导致细胞内脂质及其代谢产物沉积而影响胰岛素信号通路并促进胰岛素抵抗[3]。

线粒体转录因子A(Tfam)是位于线粒体内的一种转录因子,可以折叠并展开DNA,是线粒体DNA复制转录的直接调控子[4]。Tfam通过与mtTFB,线粒体RNA聚合酶形成转录起始复合物,该复合物可以直接结合线粒体DNA上的双向启动子,从而启动转录,其对线粒体的生物合成及功能调控具有极为重要的作用。Dong等[5]用高脂饮食喂养FVB鼠5月后,发现其心肌线粒体的生物合成与功能均出现下降,且与之相关的过氧化物酶体增生物激活受体γ共激活因子1α(PGC-1α)基因的表达下调。上述实验研究均提示APN可能通过线粒体Tfam-PGC-1α通路保护能量代谢。然而,APN能否影响急性ST段抬高心肌梗死患者血清Tfam和PGC-1α的表达尚未见报道。因此本研究探讨了急性ST段抬高心肌梗死患者循环中APN水平对血清Tfam和PGC-1α的影响,以及对整体预后的评估。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2015年1月~2016年4月于首都医科大学附属北京友谊医院心血管中心收治的的164例急性ST段抬高型心肌梗死患者,并于12 h内接受直接经皮冠状动脉介入术(PCI)的患者。排除标准:具有慢性感染性疾病、肿瘤、尿毒症、肝硬化、入院48 h内合并急性感染性疾病及入院后临床检验资料缺失的患者。最终4例被排除,共160例患者纳入分析。记录入选患者的各项临床资料,包括既往病史、吸烟史、药物治疗史等。

1.2 方法入院时抽取患者静脉血测定以下血清生化指标:高效液相法测定糖化血红蛋白(HbA1c)、自动生化仪酶法测定血脂,包括总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。抽取静脉血离心,获得血清,采用Elisa法检测APN(Abcam公司,ab99968)、PGC-1α(上海联迈生物,LM-EL-3283)、Tfam(LM-TFAM-Hu)肿瘤坏死因子-α(TNF-α)(Abcam公司,ab181421)、白介素-6(IL-6)(Abcam公司,ab46042),并根据APN的中位数将患者随机分为低APN组和高APN组。

1.3 冠状动脉介入和冠脉造影分析PCI应用GE公司生产的INOVA 4100心血管造影机,以右桡动脉或右股动脉为穿刺径路行冠状动脉造影及PCI治疗。术前给予氯吡格雷600 mg、阿司匹林300 mg口服,穿刺成功后经鞘管内注入肝素6000 IU,术中每延长1 h鞘管内追加肝素2000 IU。冠状动脉造影以管腔狭窄≥50%为冠状动脉病变标准。冠状动脉介入治疗只干预心肌梗死相关血管,PCI成功的标志是残余狭窄<50%,TIMI血流2~3级。采用Gensini积分系统对冠状动脉血管狭窄程度进行定量评价。积分方法为:将病变血管分为左主干、左前降支、回旋支和右冠状动脉;对每支血管病变程度进行定量评定:狭窄≤25%为1分,狭窄≤50%为2分,狭窄≤75%为4分,狭窄≤90%为8分,狭窄≤99%为16分,狭窄≤100%为32分,最终积分为各支积分之和。

1.4 临床心血管事件主要观察患者急性心肌梗死的病史特点、发病时的症状、体征,以及心力衰竭、心律失常、心源性休克及死亡等发生情况。90 d内心血管事件包括再发非致死性心肌梗死、再次靶血管再血管化治疗、死亡。

1.5 心肌灌注分析直接PCI后记录校正的TIMI帧计数(CTFC)、TIMI血流分级(TFG)和TIMI心肌灌注分级(TMPG)。TMPG诊断依据2000年Gibson等[5]提出的灌注分级方法。

1.6 超声心动分析在PCI后1~7 d内对患者进行超声心动图检测。用标准方法计算左心室射血分数(LVEF)、左心房前后经、左室舒张末内径、左室收缩末内径、室间隔厚度。

1.7 统计学方法计量资料采用均数±标准差(±s)表示,计量资料采用t检验,计数资料使用例数及百分数表示,采用χ2检验。

2 结果

2.1 入组患者一般临床资料患者平均APN水平为(13.59±2.16)(μg/ml)。低脂联素组心肌梗死患者吸烟的比例较高(74.0% vs. 52.7%,P=0.007),入院时血糖在较低的APN组平均水平较高 [(10.25±5.0)mmol/L vs. (9.28±3.6)mmol/L,P=0.042],低APN组血清肌酐水平较高[(90.2±54.5)mmol/L vs. (76.2±17.3)mmol/L,P=0.022](表1)。

2.2 两组冠状动脉造影比较低APN组患者中,Gensini积分显著升高[(34.6±26.1) vs. (42.6±20.1),P<0.05],双支病变和三支病变患者及TIMI血流两组未见显著性差异(表2)。

2.3 心肌灌注分析两组患者CTFC数值分别为(24.4±18.3)和(23.1±17.2),差异无显著统计学意义(P>0.05),低APN组和高APN组TMPG0-1级分别为18.1%和17.3%,两组差异无显著统计学意义(P>0.05)。

表1 两组患者临床资料

2.4 血清ELISA检测低APN组患者中,Tfam和PGC-1α水平较低(0.75±0.34) vs. (1.35±0.43),(0.41±0.21) vs. (0.84±0.19),P<0.001),TNF-α和IL-6水平较高(45.9±37.1) vs. (63.1±38.1),(44.6±36.9) vs.(61.6±40.1),P<0.01)(表3)。

表2 造影结果比较

2.5 心功能和预后两组患者PCI后心功能及90天内的死亡和主要心血管事件发生率比较,高APN组主要心血管事件较高,差异无统计学意义(P>0.05)。左室射血分数在高APN组明显降低的较少,差异无统计学意义(P>0.05)(表4)。

表3 血清ELISA结果比较(±s)

表3 血清ELISA结果比较(±s)

注:Tfam:粒体转录因子A;PGC-1α:过氧化物酶体增生物激活受体γ共激活因子1α;IL-6:白介素6;TNF-ɑ:肿瘤坏死因子-ɑ

项目 低脂联素组(n=80)高脂联素组(n=80)P值Tfam(ng/ml) 0.75±0.34 1.35±0.43 0.005 PGC-1α(ng/ml) 0.41±0.21 0.84±0.19 0.004 IL-6(ng/L) 45.9±37.1 63.1±38.1 0.006 TNF-ɑ(ng/L) 44.6±36.9 61.6±40.1 0.008

表4 两组患者PCI后心功能和预后的比较

3 讨论

1995年Scherer发现了由脂肪细胞分泌的APN,Yamauchi等[6]在ob/ob小鼠模型中证实了APN能够改善胰岛素抵抗,高表达的APN显著减少动脉粥样硬化的形成,一些相关分子的检测发现APN能抑制A类清道夫受体的表达,也能抑制粥样硬化损伤部位TNF-α的表达,可诱导巨噬细胞白介素-10表达,增加组织金属蛋白酶抑制剂-1表达,减少基质降解,能增加一氧化氮(NO)分泌,引起血管舒张及血管修复,这说明APN对动脉粥样硬化具有保护作用。在体研究也认为APN可以抑制炎性反应,在血脂、能量代谢方面和动脉粥样硬化的发生发展过程中具有多方面作用,血清APN水平在严重腹型肥胖、内皮功能失调和急性心肌缺血时下调,与冠状动脉的狭窄程度呈负相关,冠状动脉粥样硬化越重,APN水平反而越低[7-9]。本研究中,入院APN水平低的患者中,Gensini积分显著升高[(34.6±26.1) vs. (42.6±20.1),P<0.05]。说明急性心肌梗死患者早期冠状动脉不稳定斑块内的炎性反应很强,可导致患者血清APN水平出现明显下降,而降低的APN提示冠状动脉粥样硬化斑块的稳定性差,病变弥漫复杂。

线粒体是细胞代谢活动最有力的调控者,而调节线粒体的新陈代谢最为重要的就是线粒体的生物合成和内源性凋亡之间的平衡。线粒体的生物合成及相关分子缺陷均可导致线粒体功能障碍,并将进一步导致细胞内脂质及其代谢产物沉积而影响胰岛素信号通路并促进胰岛素抵抗[10,11]。Sparagna等[12]细胞实验证实,软脂酸可以诱导心肌细胞线粒体出现功能下降以及产生凋亡。Zhou等[13]研究发现,对于APN 基因敲除的小鼠,以腺病毒介导补充APN可消除肝脏组织中的脂质沉积,恢复线粒体呼吸链复合物的氧化活性并阻止脂质过氧化物进一步沉积,提示在肝脏组织中,APN也可以改善线粒体的功能。Iwabu等[14]研究发现,尽管骨骼肌特异性脂联素受体1敲除鼠中PGC-1α的表达下降约40%,其线粒体生物合成及运动耐量的下降程度仍与骨骼肌特异性PGC-1α敲除鼠类似,提示肥胖等病理情况下APN与APN受体1的表达出现下降与PGC-1α及线粒体功能失调存在因果关系。在本研究中,入院APN水平低的患者中,Tfam和PGC-1α水平较低(P<0.01),TNF-α和IL-6水平较高(P<0.01)。说明血清APN与炎症因子密切相关,心肌梗死急性期的患者炎症因子越高,APN水平越低,代表线粒体功能的Tfam和PGC-1α因子水平下调。

综上所述,急性ST段抬高心肌梗死患者病变较重的患者血清APN水平较低,血清APN较低的患者炎症因子较高,Tfam和PGC-1α因子下降,一定程度上可以预测临床预后。

[1]Katsiki N,Mantzoros C,Mikhailidis DP. Adiponectin, lipids and atherosclerosis[J]. Current opinion in lipidology 2017,28(4):347-54.

[2]Karpe F. Insulin resistance by adiponectin deficiency: is the action in skeletal muscle? [J]. Diabetes,2013,62(3):701-2.

[3]Joseph AM,Joanisse DR,Baillot RG,et al. Mitochondrial dysregulation in the pathogenesis of diabetes: potential for mitochondrial biogenesismediated interventions[J]. Exp Diabetes Res,2012,2012:642038.

[4]Scarpulla RC. Transcriptional paradigms in mammalian mitochondrial biogenesis and function[J]. Physiol Rev,2008,88(2):611-38.

[5]Dong F,Li Q,Sreejayan N,et al. Metallothionein prevents high-fat diet induced cardiac contractile dysfunction: role of peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator 1alpha and mitochondrial biogenesis[J]. Diabetes,2007,56(9):2201-12.

[6]Yamauchi T,Kadowaki T. Adiponectin receptor as a key player in healthy longevity and obesity-related diseases[J]. Cell metabolism,2013, 17(2):185-96.

[7]Ida S,Murata K,Betou K,et al. Effect of trelagliptin on vascular endothelial functions and serum adiponectin level in patients with type 2 diabetes:a preliminary single-arm prospective pilot study[J]. Cardiovascular diabetology,2016,15(1):153.

[8]Caselli C,D'Amico A,Cabiati M,et al. Back to the heart: the protective role of adiponectin[J]. Pharmacological research,2014,82(4):9-20.

[9]Huang WY,Chang CC,Chen DR,et al. Circulating leptin and adiponectin are associated with insulin resistance in healthy postmenopausal women with hot flashes[J]. PloS one,2017,12(4):e0176430.

[10]Joseph AM,Joanisse DR,Baillot RG,et al. Mitochondrial dysregulation in the pathogenesis of diabetes: potential for mitochondrial biogenesismediated interventions[J]. Exp Diabetes Res,2012,2012:642038.

[11]张闽,彭瑜,吕树铮. 脂联素水平与早发冠心病的相关性研究[J]. 中国循证心血管医学杂志,2016,8(5):539-42.

[12]Sparagna GC,Hickson-Bick DL,Buja LM,et al. A metabolic role for mitochondria in palmitate-induced cardiac myocyte apoptosis[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol,2000,279(5):H2124-32.

[13]Zhou M,Xu A,Tam PK,et al. Mitochondrial dysfunction contributes to the increased vulnerabilities of adiponectin knockout mice to liver injury[J].Hepatology,2008,48(4):1087-96.

[14]Iwabu M,Yamauchi T,Okada-Iwabu M,et al. Adiponectin and AdipoR1 regulate PGC-1alpha and mitochondria by Ca(2+) and AMPK/SIRT1[J].Nature,2010,464(7293):1313-9.

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