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冠心病并发高血压患者外周血白细胞SREBP-1 mRNA表达水平与脂质代谢紊乱的关系研究

2021-10-16张训男彭春艳李显东张吉才

现代检验医学杂志 2021年5期
关键词:脂质生化动脉

张训男,彭春艳,李显东,张吉才

(1.锦州医科大学十堰市太和医院研究生培养基地,湖北医药学院附属医院,湖北十堰 442000;2.十堰市太和医院检验科,湖北十堰 442000)

冠心病(coronary artery disease,CAD)是影响世界人口的主要心血管疾病之一,也是导致发达国家和发展中国家死亡的主要原因[1]。高血压是CAD 的重要致病因子[2],血压升高可以引起微血管病变,导致冠状动脉储备能力下降,引起冠状动脉病变[3];也可导致内皮细胞损伤,引发动脉粥样硬化。脂代谢紊乱,其症状表现为血浆三酰甘油(TG)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平的升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平的降低,被认为是CAD 的独立危险因素,可导致动脉粥样硬化[4-5]。SREBPs 作为脂质合成转录因子,是处于调控脂质代谢核心的一类关键基因[6],大量研究表明固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element binding protein SREBPs)是导致脂质代谢紊乱的重要分子[7]。其中与胆固醇合成和摄取相关的基因,是由SREBP-2 控制的,而SREBP-1 主要调控脂肪生成关键酶[8-9]。

在本研究中,我们检测了CAD 患者SREBPs相对表达水平,以探讨其表达水平与冠心病并发高血压患者发病的相关性,以及与脂代谢紊乱的关系,旨在对CAD 并发高血压的早期诊断提供理论依据。

1 材料与方法

急性心力衰竭等其他系统严重性疾病。最终纳入CAD 患者196 例,根据患者血压和血脂水平,将患者分为CAD 并发高血压组(共126 例,平均年龄59.68±8.78 岁,其中男性76 例,女性50 例)和单纯CAD 组(共70 例,平均年龄57.73±10.27岁,其中男性51 例,女性19 例)。在体检中心选择178 例健康体检者作为对照组,平均年龄57.74±8.48 岁,其中男性106 例,女性72 例。三组研究对象间年龄、性别比较,差异无统计学意义,具有可比性(P> 0.05)。所有研究对象均签订知情同意书。使用SYNTAX 网页(www.syntaxscore.com)对CAD 并发高血压组126 例患者的造影结果进行评分:低危组0~22 分,中危组23 ~32 分,高危组≥33 分。其中0~22 分为低风险组,共71 例;≥ 33 分为高风险组,共55 例。

1.1 研究对象 选取2017年6月~2018年5月十堰市太和医院心内科经冠脉造影确诊为CAD 的患者为研究对象。诊断标准:高血压参照2018年修订版《中国高血压防治指南》[10];血脂异常参照2016年修订版《中国成人血脂异常防治指南》[11]。冠心病患者纳入标准:一支及以上主冠状动脉狭窄> 70%,或左主冠状动脉狭窄≥50%。排除标准:既往有冠状动脉搭桥或冠状动脉支架植入手术史、陈旧性心肌梗死、严重心脏瓣膜疾病病史、

1.2 仪器与试剂 TRIZOL 试剂来自美国Invitrogen 公司,HiScript®Ⅱ Q RT SuperMix for qPCR 试剂盒和ChamQTM SYBR®qPCR Master Mix 试剂盒均购自南京诺唯赞生物科技有限公司。qPCR 引物购自武汉天一辉远生物科技有限公司。ABI ViiA7实时荧光定量PCR 仪来自美国Life 公司。TC,TG,HDL-C,LDL-C,脂蛋白a[LP(a)]和天冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒购自北京九强生物技术股份有限公司;Apo-A1, Apo-B,高敏C-反应蛋白(hs-CRP)和同型半胱氨酸(HCY)采用重庆中元生物技术有限公司试剂盒检测;肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)和羟丁酸脱氢酶(HBDH)试剂盒购自北京利德曼生化股份有限公司;胱抑素C(Cys-C)和糖化血清蛋白(GSP)采用浙江夸克生物科技有限公司试剂盒检测。以上生化指标的检测均采用德国西门子生物医疗电子有限公司ADVIA 2400 全自动生化分析仪。

1.3 方法

1.3.1 生化代谢指标检测: 所需检测的血清/血浆样品冻存于-80 ℃,所有指标的检测均在十堰市太和医院中心实验室通过标准技术进行。

1.3.2 SREBPs 相对表达水平检测:使用TRIZOL法提取外周血白细胞总RNA,取1 μg 总RNA 经42℃ 2min,50℃ 15min,85℃ 5s 逆转录为cDNA,以cDNA 为模板采用SYBR Green I 进行实时荧光定量PCR 反应,PCR 引物序列见表1。

表1 qPCR 引物序列

反应条件为95 ℃ 30 s;95 ℃ 10 s,62 ℃ 34 s,72℃ 1 min,40 个循环,采用2-△△Ct进行结果分析及计算。

1.4 统计学分析 采用SPSS17.0 软件(Chicago,美国)进行数据统计分析。符合正态分布的计量资料采用均值±标准差(±s)表示,多组间比较采用方差分析,两两比较采用SNK 法检验;非正态分布的计量资料采用中位数[四分位数间距]表示,组间比较采用非参数检验。分类变量采用卡方检验。运用Pearson(符合正态分布的计量资料)或Spearman(非正态分布的计量资料)分析SREBPs 与各生化代谢指标之间的相关性,采用ROC 曲线及曲线下面积反映SREBPs 相对表达水平在CAD 诊断中的准确性(0.7~0.9 表示有一定准确性,0.9 ~1.0 表示准确性较高)。P< 0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 三组研究对象各生化指标结果比较 见表2。单 纯CAD 组TC,HDL-C,LDL-C,Apo-A1 和Apo-B 水平均低于对照组,差异均具有统计学意义(均P< 0.001);CAD 并发高血压组LP(a)高于对照组,而TC,HDL-C,LDL-C,Apo-A1 和Apo-B水平均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.001)。相较于对照组,单纯CAD 组及CAD 并发高血压组hs-CRP 和CK-MB 增高,差异具有统计学意义(均P< 0.001)。

表2 对照组、单纯CAD 组和CAD 合并高血压组间各生化指标结果比较

2.2 SREBPs mRNA 表达水平 见图1。单纯CAD 组SREBP-1 及SREBP-2 mRNA 表达水平与对照组比较,差异无统计学意义(均P> 0.05),而CAD 并发高血压组SREBP-1 mRNA 表达水平低于对照组及单纯CAD 组,差异有统计学意义(均P<0.05)。

图1 三组SREBPs mRNA 表达水平散点图

2.3 SREBPs mRNA 表达水平与各生化指标的相关性 见表3。分析所有研究对象的SREBPs 相对表达水平与各生化代谢指标的相关性,结果显示SREBP-1 与TC,LDL-C,HDL-C,Apo-A1,Apo-B,CysC 和GSP 呈正相关(均P< 0.05),与CK-MB,HBDH,hs-CRP 和HCY 呈负相关(均P< 0.05)。SREBP-2 与AST,LDH,HBDH 呈负相关(均P< 0.05)。

表3 SREBPs 相对表达水平与各生化代谢指标的相关性分析

2.4 对照组及CAD 并发高血压组SREBP-1 mRNA表达与血压水平的相关性 见图2。将对照组及CAD 并发高血压组SREBP-1 分别与各组的舒张压及收缩压做相关性分析,两组研究对象中SREBP-1与舒张压及收缩压均无相关性(均P> 0.05)。

图2 SREBP-1 与血压相关性散点图

2.5 SREBP-1 mRNA 表达水平与CAD 并发高血压的相关性 见表4。为了探究SREBP-1 mRNA 表达水平与CAD 相关性,在校正了相关混杂因素后进行多因素Logistic 回归分析。结果所示,SREBP-1是CAD 并发高血压的独立风险因素,OR = 0.210,95% CI = 0.079~0.561(P= 0.002),与年龄、性别、糖尿病及高脂血症无关。

表4 SREBP-1 mRNA 表达水平与CAD 并发高血压组风险因素分析

2.6 SREBP-1 mRNA 表达水平在CAD 并发高血压中的诊断价值 见表5。采用ROC 曲线分析低风险组和高风险组的SREBP-1 表达水平,同时将SREBP-1 分别与血脂(TC,TG,HDL,LDL)进行联合分析。结果显示SREBP-1 单独作为预测CAD 并发高血压严重程度的指标时,AUC 面积及敏感度较低,AUC 为0.580(0.503~0.657),敏感度为38.9%(P= 0.045);联合TC 时敏感度较高,特异度不高,AUC 为0.600(0.522~0.677),敏感度为86.3%,特异度为33.3%(P= 0.013);联合HDL 后敏感度不高,特异度较高,AUC 为0.603(0.527~0.679),敏感度为38.9%,特异度为78.2%(P= 0.010)。

表5 外周血白细胞SREBP-1 mRNA 表达水平用来预测CAD 并发高血压危险程度的ROC 曲线分析结果

3 讨论

CAD 是一种由遗传、环境等多因素和多机制参与的复杂心血管疾病。动脉粥样硬化作为一种慢性炎症性疾病,是CAD 的病理基础,其发生发展的过程涉及血管壁沉积的脂质、细胞因子、炎症因子等[12-13]。

脂质代谢紊乱是CAD 发病进程中的重要一环,过剩的脂质沉积在动脉管壁是导致动脉斑块形成的始动因素。脂质代谢受到一系列转录及转录后机制的调控。SREBPs 是位于内质网的细胞内胆固醇敏感的脂代谢调节转录因子,通过INSIGSREBP-SCAP 途径对胞内的胆固醇进行反馈调节。主要包含两个家族成员SREBP-1 和SREBP-2。其中SREBP-1 基因定位于17p11.2,其编码的转录因子SREBP-1 是控制脂肪生成的关键因子,可激活其下游效应器乙酰辅酶A(CoA)羧化酶、脂肪酸合成酶、硬脂酰辅酶A 去饱和酶和甘油3-磷酸酰基转移酶,调控脂肪酸和三酰甘油的代谢[14-16]。SREBP-2 基因定位于22q13.2,其编码的转录因子SREBP-2 是调节胆固醇代谢的主转录因子,对参与胆固醇生物合成的基因具有高选择性[17-18],例如羟甲基戊二酰(hydroxymethylglutaryl,HMG)-CoA合酶、HMG-CoA 还原酶、法呢酰焦磷酸合成酶、角鲨烯合成酶和低密度脂蛋白受体。这些转录因子增加缺乏脂质的细胞内胆固醇和脂肪酸的合成和摄取[19]。

本研究发现,与健康对照者和单纯CAD 患者相比,CAD 并发高血压患者SREBP-1 表达水平显著降低。从转录水平上来说,SREBP-1 mRNA 可以在胰岛素的刺激下激活肝脏X 受体对其的转录调控,同时SREBP-1 本身的调控也存在负反馈调控环路,此外,PI3K/SKT/mTORC1 通路可以激活SREBP 的表达,促进其对脂质代谢的调控[20]。作为脂质调控通路特别是脂肪酸和三酰甘油代谢中重要的转录因子,下调的SREBP-1 可能与高血压CAD 患者血浆中增高的TG 水平有关;另外一个重要的原因可能是脂质的堆积阻滞了SREBP-SCAP符合体的转运和剪切成熟,从而破坏了细胞脂质代谢的稳态;过量的脂质并未有效地激活SREBP 的表达。

高血压及血脂代谢紊乱是CAD 的独立风险因素[3]。有证据表明血脂异常和高血压的发生密切关联[21]。高血压患者血压升高,导致内皮细胞损伤,血小板和单核细胞黏附于血管壁上,内膜表面不平滑,导致更多的血小板和单核细胞黏附聚集在内膜上,这些黏附物释放生长因子,与炎症因子及沉积的脂质联合触发动脉粥样斑块的形成;血压升高造成微血管病变,进而导致冠脉储备能力下降,诱发冠脉病变。随着高血压患病时间的延长,动脉硬度增加,顺应性降低,动脉硬化性心脑血管病的发生率显著增加[22]。HALPERIN 等[23]报道,与具有最低五分位数(0~20%)的TC,非HDL-C 和TC / HDL-C比例的男性相比,具有最高五分位数(80%~100%)的男性患高血压风险比例分别增加23%,39%和54%。VALLE 等[24]研究发现重组松弛素Serelaxin可以减轻心肌缺血/再灌注损伤,WANG 等[25]进一步证明Serelaxin 通过下调SREBP-1c 和SREBP-2的表达来减少脂质积累,显著降低脱氧皮质酮醋酸盐大鼠的收缩压。此外,据报道SREBP 裂解激活蛋白(SREBP cleavage-activating protein,SCAP)的遗传多态性rs12487736 和rs12490383 与超重/肥胖的中国儿童的血压相关[26]。另有研究证实,纤维母细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21,FGF21)的治疗性给药可能通过抑制SREBP-1 降低饮食诱导的肥胖小鼠血清和肝脏三酰甘油水平并改善脂肪肝。用FGF21 治疗4 周后肥胖小鼠的血压恢复正常,同时改善高血压大鼠血清脂质谱[27-29]。LEE 等[30]通过致动脉粥样硬化饮食建立动脉粥样硬化小鼠模型,使用代谢和脂质组学分析发现小鼠的血清样本存在代谢紊乱。在致动脉粥样硬化饮食早期阶段(8 周),小鼠心脏中SREBP-1 表达水平升高;在连续喂养至25 周后,SREBP-1 表达呈下降趋势。以上研究均证明SREBP-1 可能参与高血压的发病机制。

在本研究中,我们发现SREBP-1 水平的降低是高血压CAD 的独立危险因素。在高风险复杂性CAD 患者中,SREBP-1 mRNA 的水平显著降低。因此我们推测异常的脂质代谢水平可能和高血压互为致病促进因子。然而在对SREBP-1 mRNA 表达水平与血压进行关联性分析后,我们发现两者并没有统计学意义上的相关性,这一结果提示高血压和脂质代谢可能具有复杂的调控关系,在心血管疾病的发生机制中可能构建了调控网络中重要的一环。此外本研究存在的局限性也可能对血压和SREBP-1基因表达的关联产生了影响:样本量较少;缺乏对于冠心病疾病严重程度的分层研究;研究对象使用药物对于结果潜在的影响。这些内容需在下一步的研究中加以完善。

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