【论著】慢性心力衰竭患者血红蛋白清道夫受体CD163的表达及意义

2023-05-10 14:56:27



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本文刊于:岭南心血管病杂志,2018,24(01):60-65

作者:李志强,王春燕,石  毅,梁永俊,胡春燕

单位:1. 上海市浦东医院心血管内科;2. 上海市浦东医院检验科


摘要

目的

观察外周血单核细胞血红蛋白清道夫受体CD163在不同病因慢性心力衰竭(chronic heart failureCHF)患者中的表达水平,探讨其在CHF发病中的意义。


方法  

选择20152月至20164月在上海市浦东医院心血管内科住院的124例纽约心脏学会New York Heart AssociationNYHA心功能分级Ⅱ~Ⅳ级的CHF患者作为CHF组和63例无基础心脏疾病的受试者作为对照组,CHF组包括冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)、高血压性心脏病和心肌病3个亚组。所有研究对象均采用流式细胞术测定外周血CD163表达水平,检测外周血白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数、血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、肌酐(Cr)、空腹血糖(FPG)、三酰甘油(triacylglycerolTG)、总胆固醇(total cholesterolTC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterolLDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterolHDL-C)、C-反应蛋白(C-reactive protein CRP)、白细胞介素-1β(interlekin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6interlekin -6IL-6)、血红素氧合酶-1hemeoxygenese-1HO-1)、丙二醛(malonaldehydeMDA)、脑钠肽以及左心室射血分数、收缩压、舒张压、体质量指数等相关指标,评估NYHA心功能分级,同时询问吸烟、高血压、糖尿病及脑卒中史。


结果  

1CHF组患者外周血单核细胞 CD163、炎症细胞因子CRPIL-1β、IL-6和氧化应激指标HO-1MDA浓度显著高于对照组,差异有统计学意义(P0.01)。(2CHFNYHAⅡ级、Ⅲ级、Ⅳ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度比较,差异有统计学意义(P0.01);NYHAⅣ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度显著高于NYHAⅢ级和Ⅱ级患者,差异有统计学意义(P0.01);NYHA Ⅲ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度显著高于Ⅱ级患者,差异有统计学意义(P0.01)。(3)性别、吸烟、高血压、糖尿病和脑卒中史不影响CD163表达水平(P0.05)。(4Logistic多元逐步回归分析显示,调整年龄、高血压、糖尿病、脑卒中史、收缩压、舒张压、血红蛋白、肌酐等危险因素后,CD163仍与CHF显著相关(P0.05)。

结论 

CHF组外周血单核细胞 CD163及炎症细胞因子CRPIL-1β、IL-6和氧化应激指标HO-1MDA浓度显著升高,并且与心功能状况相关。CD163可能与CHF的发生机制有关。

慢性心力衰竭(chronic heart failureCHF)是一种常见的临床综合征,其发生和发展涉及氧化应激、心肌细胞损伤、凋亡、心肌细胞间质纤维化、内皮细胞损伤、炎症细胞浸润以及神经内分泌系统激活等各种变化[1],心力衰竭的发生、发展和炎症密切相关[1-3]。细胞外游离血红蛋白(free hemoglobinFHb)是一个强的脂质氧化剂,有多种病理生理学作用,FHb可作为促氧化剂和炎症因子,具有细胞毒性作用,可导致细胞分化,可能影响免疫应答[4]。血红蛋白清道夫受体(SRCRCD163是一个仅限于单核/巨噬细胞膜表面的跨膜糖蛋白,CD163通过介导单核/巨噬细胞清除FHb而发挥抗炎症作用。CD163与生理和病理学过程密切相关,具有减少脂质过氧化、抗炎症反应和细胞保护作用[5-6]。本研究观察CHF患者外周血单核细胞CD163在不同病因心力衰竭患者中的表达水平,分析CD163与心功能状况的关系,探讨它在CHF发病中的意义。


1 资料和方

1.1 一般资料

选择20152月至20164月在上海市浦东医院心血管内科住院的124例纽约心脏学会New York Heart AssociationNYHA心功能分级Ⅱ~Ⅳ级的CHF患者,其中男57例(46%),女67例(54%),年龄( 65.9±9.5)岁;所有患者均符合Framingham CHF诊断标准,其中NYHA Ⅱ级48例(38.7%)、Ⅲ级43例(34.7%)、Ⅳ级33例(26.6%);按病因分为3个亚组即冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)亚组67例(54%),高血压性心脏病亚组40例(32.3%),心肌病亚组17例(扩张型心肌病11例,肥厚型心肌病6例)(13.7%)。选择63例无基础心脏疾病的受试者作为对照组,其中男30例(47.6%),女33例(52.3%),年龄(60.5±10.8)岁。排除急性冠脉综合征、瓣膜性心脏病、心包疾病、慢性阻塞性肺病、脑血管疾病、肿瘤、系统性疾病、感染性疾病、创伤烧伤、血液系统疾病、严重肝及肾功能不全等。


1.2 单核细胞CD163流式细胞检测

入选者于发病住院当日从外周静脉取血;采2 mL全血置于l:9枸橼酸钠抗凝管中立即行流式细胞术检测;(2)标记实验管和对照管;(3)实验管加入20 μL荧光素藻红蛋白(PE)标记鼠抗人CD163单克隆抗体(美国BD公司)和20 μL异硫氰酸荧光素(FITC)标记鼠抗人CD14单克隆抗体(美国eBioscienee公司);(4)对照管加入20 μL相应鼠Ig-PE(美国BD公司),20 μL 异硫氰酸荧光素标记鼠抗人CD14单克隆抗体;(5)每管加抗凝全血100 μL(约含l×106个白细胞);(6)混匀,室温避光孵育15 min;(7)每管加入2 mL溶血素(美国BD公司),混匀;(8l0 min1 000 r/min离心5 min;(9)磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤2次,弃上清,加入1 mL磷酸盐缓冲液将细胞悬浮;(10)上机检测。


1.3 其他观察指标的测定

所有受试着均接受心电图、胸部正侧位片、超声心动图等检查,记录左心室射血分数、收缩压、舒张压、体质量指数等相关指标,询问吸烟史、原发性高血压(高血压)病史、糖尿病史、脑卒中史。测定外周血白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数、血红蛋白、血小板计数、血清丙氨酸氨基转氨酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、肌酐(Cr)、空腹血糖(FPG)、三酰甘油(triacylglycerolTG)、总胆固醇(total cholesterolTC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterolLDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterolHDL-C)、C-反应蛋白(C-reactive protein CRP)、白细胞介素-1β(interlekin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6interlekin -6IL-6)和氧化应激指标血红素氧合酶-1hemeoxygenese-1HO-1)、丙二醛(malonaldehydeMDA)。


1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0软件对数据进行处理。计数资料用[n(%)]表示,采用χ2检验。计量资料符合正态分布的用(均数±标准差)表示,采用成组t检验;符合偏态分布的资料用中位数[MQ1~Q3)]示,采用Wilcoxon符号秩检验。相关分析采用Pearson直线相关。多重危险因素分析用Logistic多元回归分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2  结  果

2.1 慢性心力衰竭组与对照组基线资料比较

CHF组年龄、高血压患者比例、脑卒中史患者比例、血红蛋白、TCLDL-C显著高于对照组,HDL-C显著低于对照组,差异有统计学意义(P0.01)。两组间性别构成、吸烟患者比例、糖尿病患者比例、体质量指数、收缩压、舒张压、白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数、血小板计数、血清丙氨酸氨基转氨酶、总胆红素、肌酐、空腹血糖及TG比较,差异无统计学意义(P0.05),见表1和表2


2.2 慢性心力衰竭组与对照组CD163、炎症细胞因子和氧化应激指标的比较

CHF组外周血单核细胞 CD163、炎症细胞因子CRPIL-1β、IL-6和氧化应激指标HO-1MDA浓度显著高于对照组,差异有统计学意义(P0.01),详见表3


2.3 慢性心力衰竭组中不同心功能级别患者CD163、炎症细胞因子和氧化应激指标的变化

CHFNYHAⅡ级、Ⅲ级、Ⅳ级患者CD163、炎症细胞因子CRPIL-1β、IL-6和氧化应激指标HO-1MDA浓度比较,差异有统计学意义(P0.01);NYHAⅣ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度显著高于NYHAⅢ级和Ⅱ级患者,差异有统计学意义(P0.01);NYHAⅢ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度显著高于Ⅱ级患者,差异有统计学意义(P0.01),详见表4


2.4 慢性心力衰竭组CD163与某些危险因素的关系

性别、吸烟、高血压、糖尿病和脑卒中史不影响CD163的表达水平(P0.05),详见表5

2.5 CD163在慢性心力衰竭组中的作用

以是否有CHF为因变量,分别对年龄、性别、吸烟、高血压、糖尿病、脑卒中史、体质量指数、收缩压、舒张压、白细胞计数、血红蛋白、空腹血糖、丙氨酸氨基转移酶、总胆红素、肌酐、TCTGLDL-CHDL-CCD163进行单因素Logistic回归分析,发现CHF的显著危险因素有年龄、高血压、糖尿病、脑卒中史、收缩压、舒张压、血红蛋白、肌酐、CD163OR=1.32695%CI1.2611.650P0.01)。再把这些因素作自变量,作Logistic多元逐步回归分析,逐个选入(前进法)显著变量,在α0.05的水平上,拟合主效应模型,CD163仍具有显著意义,说明CD163CHF发生显著相关(P0.05),见表6

3  

炎症在心力衰竭的发病机制中起重要作用,参与心力衰竭的病理生理过程。CHF患者炎性细胞因子IL-1β、IL-6CRP等浓度增加,与左心室功能降低和CHF严重程度密切相关,有助于CHF的危险分层[7-8]HO-1是催化血红素降解的关键酶,其本质是一种热休克蛋白,HO-1基因启动子内包含有应急反应元件、热休克元件、低氧反应元件等大量调节元件,多种转录因子包括AP-1Nrf2Bach1HIF-1等均参与HO-1基因转录的调节。HO-1通过分解血红素生成一氧化碳、胆绿素、亚铁离子等产物,发挥抗氧化、抗炎症、扩张血管、调控细胞增殖与凋亡等重要作用[9]。血浆MDA是脂质过氧化代谢的产物之一,是脂质过氧化的标志物,反映细胞受氧自由基损害的程度[10]MDAT 淋巴细胞转化率呈负相关、与可溶性白细胞介素Ⅱ受体(sIL-2R)呈正相关,提示MDA参与机体免疫功能异常相关。心力衰竭患者血清HO-1浓度和血浆MDA浓度显著升高,心功能改善后恢复或接近正常,认为血清HO-1浓度和血浆MDA浓度是心功能不全时反映心肌细胞受损严重程度的重要指标,与心功能不全严重程度呈正相关[9-10]MDA及其脂质过氧化可能参与了心力衰竭的病理过程,有可能是引起心力衰竭免疫调节异常的机制之一。对心力衰竭的抗炎治疗成为新的研究热点。


细胞外FHb是一个强的脂质氧化剂,有多种病理生理学作用,FHb可作为促氧化剂和炎症因子,具有细胞毒性作用,能影响细胞生存、活化状态和分化,可能影响免疫应答[4]FHb对内皮细胞和血管平滑肌有细胞毒性作用,血红蛋白来源的亚铁离子(Fe2+)可促进氧自由基的形成,能有效清除细胞外FHb,认为可抑制全身氧化亚铁毒性[4,11]


血红蛋白清道夫受体CD163是一种迄今为止仅在单核/巨噬细胞系统细胞膜上发现的跨膜分子,属于富含半胱氨酸的SRCR超家族成员之一。CD163由包含9SRCR结构域的胞外段(1 003个氨基酸残基)、一个跨膜片段(24个氨基酸残基)和一个胞质尾区所组成。胞质尾区的头42个氨基酸是保守序列,在细胞内吞及蛋白激酶C和肌酸激酶磷酸化中起作用[11]


CD163与生理和病理学过程密切相关,例如细胞保护作用和炎症。CD163具有减少脂质过氧化、抗炎症反应的作用[5-6]。作为血红蛋白特异性SRCRCD163通过介导单核/巨噬细胞清除FHb而发挥抗脂质过氧化、抗炎症作用。CD163可特异地识别和清除血红蛋白-结合珠蛋白(Hb-Hp)复合物,并介导其内吞入单核/巨噬细胞内,继而在HO-1的作用下血红蛋白中的血红素被降解而生成胆绿素、铁(Fe2+)和一氧化碳(CO[11]Fe2+进一步形成铁蛋白,后者可防止Fe2+逸出引起组织氧化损伤。Schaer[5-6]又证实在缺乏血红蛋白的情况下,FHb可以直接与CD163作用,通过受体介导的细胞内吞作用进入巨噬细胞分解代谢,减少氧化应激导致的损伤。CDl63也可以直接通过激活细胞内信号转导,调节炎症细胞因子如IL-10HO-1和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子分泌,CD163在抗炎症过程中起直接作用[12]CD163的表达水平受很多因素调节,糖皮质激素及抗炎介质如IL-10以及IL-6能上调CD163,而促炎介质如脂多糖(LPS)、γ-干扰素(IFN-γ)以及肿瘤坏死因子TNF-α)则抑制CD163表达。CD163表达调控和结构表明是一个免疫受体功能,在免疫调节反应过程中有重要作用,可以影响固有免疫反应以及调节适应性免疫反应[5-6]


Etzerodt[11]研究表明,动脉粥样硬化斑块内微出血灶CD163通过血红蛋白代谢导致巨噬细胞极化而有防止动脉粥样硬化作用。Moreno[13-14]研究表明,高浓度CD163与外周动脉疾病的动脉内膜厚度和病死率相关。Finn[15]研究表明,在动脉粥样硬化斑块,CD163阳性巨噬细胞能减轻斑块内出血导致的氧化应激损伤。邹丽媛等[16]研究表明,急性心肌梗死患者CD163表达水平显著高于不稳定型心绞痛患者,不稳定型心绞痛患者显著高于稳定型心绞痛患者和对照组;随着冠心病病情加重,CD163表达水平升高,CD163表达水平可反映冠状动脉病变严重程度;CD163表达水平与LDL-CCRP浓度呈正相关。


本研究发现,CHF组外周血单核细胞CD163、炎症细胞因子CRPIL-1β、IL-6和氧化应激指标HO-1MDA浓度显著高于对照组, CHFNYHAⅡ级、Ⅲ级、Ⅳ级患者CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA浓度存在显著差别,CD163与心功能状况相关。Logistic多元逐步回归分析显示,调整年龄、高血压、糖尿病、脑卒中史、收缩压、舒张压、血红蛋白、肌酐等危险因素后,CD163仍与CHF显著相关。CD163CRPIL-1β、IL-6HO-1MDA均与心力衰竭的严重程度相关,表明CD163与其他炎症细胞因子共同参与心力衰竭的病理生理过程,与心力衰竭的发病机制有关,是心力衰竭发病的独立因素。


由于CD163具有上述激活细胞内信号转导,调节炎症细胞因子分泌、抗脂质过氧化、抗炎及免疫调节作用,将来可以用来诊断和监测相关的炎症疾病、预测疾病风险。针对CD163 的干预治疗可能是一个有效的治疗方法,用于治疗许多炎性疾病[6]CD163在抗炎症方面的广阔前景,使其成为人们在未来研究的热门生物因子和靶点。

参考文献(略)

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