心力衰竭环核苷酸及 NO、NOS、IL-10的变化和相互关系的探讨

于海波,李 晶,赵广阳,于海涛,高 山,秦晓玉

(1.佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154003;2.佳木斯大学基础医学院,黑龙江佳木斯 154007)

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是一个复杂综合征,可累及多系统,也存在免疫功能的紊乱,涉及到许多不同的炎症介质的相互作用。作为循环器官的心血管组织,还具有内分泌功能,也就是心肌、血管内皮细胞、血管平滑肌细胞等均可产生多种生物活性分子,它们通过各种不同细胞信号传导通路对心力衰竭的发生、发展和转归起着不同作用。近年来研究发现某些心血管疾病发病机理与细胞内 NO、NOS、IL-10的异常变化有关 ,本实验研究 CHF患者血清 IL-10、血浆 NOS、NO含量变化,探讨它们之间的相关性,对心衰早期诊断、早期治疗、早期干预具有一定的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

正常对照组30例(男17例,女13例),年龄40～60岁,均为门诊健康体检者。心衰患者60例(男39例,女21例),年龄35～80岁,符合Framingham诊断标准[1]。其中,风心病(9例)、高血压病(21例)、冠心病(30例)。心功能分级为Ⅱ级19例、Ⅲ级24例、Ⅳ级17例,按美国纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级标准。

1.2 方法

所有受试者空腹静脉采血,血浆 NO的检测用硝酸还原酶法,NOS活性用化学比色法,IL-10水平用双抗体夹心ELISA法。具体操作按试剂盒说明书进行。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 CHF组与对照组一般资料比较

见表1。

表1 CHF组与对照组一般资料比较 (±s)

表1 CHF组与对照组一般资料比较 (±s)

组别 例数(n)性别男 女 年龄 (岁)对照组 30 38 27 53.70±11.05心衰组 60 49 31 55.82±13.21

从表1可以看出,两组在年龄分布、性别比例上无明显差异,具有可比性。

2.2 血浆 NO、NOS、血清 IL-10含量的比较

CHF组血浆 NO、NOS、血清 IL-10均高于对照组(P ＜ 0.05)。见表2。

表2 两组血浆 NO、NOS含量的比较 (±s)

表2 两组血浆 NO、NOS含量的比较 (±s)

* P＜0.05与对照组比较。

组别 例数 NO(μmol/L) NOS活性(U/L)IL-10(p/pg·mL-1)对照组 30 54.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26 CHF组 60 107.72±7.16* 47.76±4.43* 14.29±2.16*

2.3 CHF组按心功能分级血浆 NO、NOS、血清 IL-10含量比较

心功能Ⅱ 级组血浆 NO、NOS、血清 IL-10明显增加(P＜0.05),达最高峰为心功能Ⅲ级组;心功能Ⅳ级组较Ⅱ、Ⅲ级组明显下降 (P＜0.05),但Ⅳ级组高于正常对照组(P ＜ 0.05),见表3。

表3 CHF组按心功能分级血浆 NO、NOS、血清 IL-10含量的比较 (±s)

表3 CHF组按心功能分级血浆 NO、NOS、血清 IL-10含量的比较 (±s)

△P＜0.05与对照组比较,#P＜0.05与心功能Ⅱ级比较,*P＜0.05与心功能Ⅲ级比较。

组别 例数 NO(μ mol/L) NOS活性 (U/L)IL-10(p/pg·mL-1)对照组 3054.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26心功能Ⅱ 级 19 113.41±9.95△ 41.76±3.69△ 19.25±2.90△心功能Ⅲ 级 24134.39±8.13△#81.52±7.97△# 17.70±2.24△#心功能Ⅳ级 1775.37±3.42#* 20.01±1.64#* 25.43±3.17#*

2.4 不同病因 CHF患者血浆 NOS活性及 NO水平血清 IL-10比较

高血压病、冠心病、风心病血浆 NO水平、NOS、血清 IL- 10活性升高 (P ＜ 0.05);各组间没有明显差异(P ＞ 0.05)。见表4。

表4 不同病因 CHF患者血浆 NOS活性及NO水平、血清 IL-10比较 (±s)

表4 不同病因 CHF患者血浆 NOS活性及NO水平、血清 IL-10比较 (±s)

*P ＜0.05与对照组比较;以上组间比较均 P＞ 0.05。

组别 例数 NO(μmol/L) NOS活性 (U/L)IL-10(p/pg·mL-1)对照组 30 54.57±3.59 16.28±2.49 7.83±1.26高心病 21 142.52±39.32* 48.75±10.25* 16.96±3.22*冠心病 30 145.72±40.52* 51.15±10.32* 17.48±2.84*风心病 9 144.32±39.43* 50.25±10.38* 28.07±5.35*

2.5 NOS与 NO的相关性

经相关性分析,CHF患者血浆 NOS与 NO含量存在明显正相关 (r=0.39,P＜0.05);表明 NO的变化与 NOS有关,血浆 NO升高部分来源于 NOS的升高。CHF时,某些细胞激肽(如内、外毒素,白介素等)的增加,激活了 iNOS,从而使内源性 NO生成和释放增加,NOS与 NO之间关系密切。

3 讨论

近年来,有学者认为细胞因子之间的网络调控对于 CHF的发生、发展具有重要作用,即“细胞因子假说”[1]。许多正、负反馈环是炎症性细胞因子与抗炎症性细胞因子相互作用形成,二者经常处在相互对立统一 (平衡 /失衡)的变化之中,调节左室重构,影响心功能不全的进程。如同神经内分泌系统激活造成血管收缩因子和舒张因子平衡失调一样,而 CHF发生和发展可能和其错综复杂的调控机制有关。IL-10能抑制单核、巨噬细胞产生 NO,在 CHF的进程中,IL-10因能下调多种心肌破坏性细胞因子,所以对心肌有保护作用[2]。心肌局部的 iNOS可能通过激活 JNK诱导细胞凋亡,减弱心肌收缩力而参与心力衰竭心肌重塑的病理过程。一般细胞因子是以自分泌或旁分泌形式发挥作用,其可经细胞表面的特殊受体介导细胞间的相互作用,从而调控免疫细胞激活、分化、生长、死亡以及效应器功能。近年研究显示,心血管功能的调控可能是细胞因子循多种机制进行,目前被认可的是继鸟嘌呤调节蛋白抑制作用的改变,即腺苷酸环化酶(AC)之β受体的耦和裂解,NOS活性增强,大量 NO释出造成细胞内钙离子失衡[3],或激活中性神经鞘磷脂酶途径直接显现负性作用[4],或者心肌细胞凋亡[5]。凋亡(心肌细胞减少,心室功能降低)是心肌细胞死亡的主要形式,与 iNOS表达和过氧化亚硝酸盐的蛋白硝化作用有关,在 CHF的发生、发展过程中起着重要作用。同时,也与 eNOS有关系,转心脏 eNOS基因,可出现心肌细胞凋亡,证明心肌细胞毒性作用由 NO引起,其可转移 eNOS基因的心肌细胞、也可通过旁分泌作用影响周围心肌细胞,促进心肌细胞的凋亡[6]。NO发挥的作用,与两种酶 eNOS及 iNOS有关(即促凋亡与 iNOS产生的高浓度NO有关;抗凋亡与 eNOS刺激的低浓度 NO有关,这也是NO影响心血管细胞凋亡的特征[7])。NO在心血管疾病中发挥重要作用。有学者认为充血性心力衰竭的病理生理特征之一是血浆 NO增高。近年研究发现[8],心功能的调节与 NO有关;是通过激活鸟苷酸环化酶,升高血浆 cGMP水平来增强舒张功能而发挥作用,并且产生负性肌力作用、降低心脏的前后负荷,防止心衰进一步恶化。CHF时在炎症细胞因子的刺激下,血管平滑肌细胞、巨噬细胞、血小板、红细胞等 NOS表达增加,从而增加 NO的合成。也就是说血管舒张是由NOS-NO-cGM P这一信号转导通路激活引起[9]。本研究发现,随心功能的恶化(Ⅱ、Ⅲ级),NOS合成和活性增加,NO生成和释放增多,导致血管扩张,血压下降,实现其在心力衰竭的代偿机制。而当心功能发展到Ⅳ级时,NO及 NOS较Ⅱ、Ⅲ级组明显下降,可能与严重心衰时机体 NOS的活性降低NO产生障碍有关。

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