急性心肌梗死合并心室震颤与基质金属蛋白酶-9、基质金属蛋白酶组织抑制剂-1的相关性

毛洪涛 黄 亮 曹春水 占 钻 李修江

(南昌大学第一附属医院急诊科，江西 南昌 330006)



·心、脑血管及代谢性疾病·

急性心肌梗死合并心室震颤与基质金属蛋白酶-9、基质金属蛋白酶组织抑制剂-1的相关性

毛洪涛 黄 亮 曹春水 占 钻 李修江

(南昌大学第一附属医院急诊科，江西 南昌 330006)

目的 探讨急性心肌梗死合并心室震颤(NF)与急性期基质金属蛋白酶(MMP)-9及基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)-1表达水平。方法 10例急性心肌梗死合并VF患者纳入实验组；同期10例急性心肌梗死未合并VF患者作为对照组。比较两组患者MMP-9与TIMP-1及空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、超敏C反应蛋白水平。结果 实验组第1天MMP-9基因表达比对照组高1.73倍(1.03～2.96)，第3天MMP-9基因表达比对照组高1.54倍(1.09～2.92)，第5天MMP-9基因表达比对照组高1.61倍(1.07～3.09)(均P<0.05)；实验组TIMP-1水平显著高于同时相点对照组TIMP-1水平(P均<0.05)。同时相点，实验组血清MMP-9与TIMP-1均呈明显正相关(均P<0.05)。急性心肌梗死合并VF与hs-CRP(OR:1.742，95%CI:1.896～3.467)、收缩压(OR:2.835，95%CI：1.896～3.467)、空腹血糖(OR：1.801，95%CI：1.436～2.347)均呈正相关(P均<0.05)。结论 急性心肌梗死合并VF与血清MMP-9、TIMP-1水平升高存在关联性，即高水平的MMP-9和TIMP-1预示急性心肌梗死患者发生VF的可能性更高。

急性心肌梗死；心室震颤；基质金属蛋白酶-9；基质金属蛋白酶组织抑制剂-1

急性心肌梗死(AMI)常会诱发心室震颤(VF)，如何预测、预防VF发生已成为心律失常领域研究的重要课题之一〔1～3〕。基质金属蛋白酶(MMPs)是一类对ECM有降解作用的特异性蛋白水解酶，其中分子量最大的酶是MMP-9〔4,5〕。基质金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPs)是MMPs内源性抑制剂，广泛分布在体液和组织中，可由成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞等产生〔6〕。本研究通过检测急性心肌梗死合并VF患者急性期外周血清MMP-9及TIMP-1表达水平，探讨AMI后并发VF的可能相关机制。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2012年6月至2013年6月我院急诊科、心内科患者中10例AMI合并VF患者纳入实验组，平均年龄(56.62±9.76)岁，男6例，女4例；患者常规行心电监护、氧气吸入、循环支持、营养心肌治疗，其中有5例患者经过电除颤、PCI及药物处理，2例患者经过胸部按压、PCI、电除颤及药物处理，1例患者经过电除颤及PCI处理，2例患者只经过药物及电除颤处理。急性心肌梗死诊断标准参照文献〔7〕。VF诊断符合心电图特征： QRS波群与T波完全消失，出现形态大小不等、频率不规则的颤动波。排除：(1)高血压心脏病、风湿心脏病、先天性心脏病、心肌炎、心肌病等原发性心脏病；(2)排除类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫疾病；(3)排除乙肝、丙肝、糖尿病等慢性疾病；(4)排除慢性肾脏、胰脏及肿瘤等疾病；(5)排除溶栓治疗的患者；(6)排除年龄<18岁或>82岁患者。同期急性心肌梗死未合并VF 10例患者作为对照组，平均年龄(60.73±10.24)岁，男5例，女5例；患者常规行心电监护、氧气吸入、循环支持、营养心肌治疗，其中有1例患者行胸外心脏按压、PCI及药物处理，4例患者予药物及PCI处理，有4例患者行PCI处理，1例患者予心脏按压及PCI处理。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 实验组及对照组于发病后第1、3、5天抽取外周静脉血5 ml，-20℃冰箱保存。

1.2.2 MMP-9表达检测 采用RT-PCR进行检测，反应体系为12.5 μl 2×qPCR Mix，2.0 μl 7.5 μmol/L基因引物，2.5 μl反转录产物，8.0 μl ddH2O。反应条件：预变性95℃10 min，循环(40次)95℃15 s升至60℃60 s，末段延伸60℃5 min，溶解曲线75℃升至95℃，每20 s升温1℃。每个样本经三孔重复检测。MMP-9及 β-actin引物序列由Invitrogen Biotechnology中国公司设计合成，以β-actin做内参，引物序列：β-actin正义GTCCACCGCAAATGCTTCTA，反义TGCTGTCACCTTCACCGTTC；MMP-9：正义TCCCTGGAGACCTGAGAACC，反义CGGCAAGTCTTCCGAGTAGTTT。确认RT-PCR反应扩增曲线，判断扩增效率，确定CT值，采用delta delta CT相对定量法分析结果。

1.2.3 血清TIMP-1及MMP-9蛋白水平检测 采用上海卒瑞生物ELISA试剂盒定量检测血清TIMP-1及MMP-9水平。

1.2.4 空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)检测 采用Boellringel Mannheim公司生产的hs-CRP试剂盒检测hs-CRP，TC及TG、FPG采用北京利德曼生化技术有限公司试剂盒进行检测。

1.3 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件对数据进行t检验或方差分析。

2 结 果

2.1 RT-PCR检测 MMP-9基因表达比较 实验组第1天的MMP-9基因表达ΔCT(7.79±1.73)显著低于对照组(7.34±1.52)(P<0.05)；2-ΔΔCT计算结果显示实验组ΔΔCT为-1.55±0.57，比对照组高1.73倍(1.03～2.96)；实验组第3天MMP-9基因表达ΔCT(4.34±1.05)显著低于对照组(5.69±1.34)(P<0.05)，2-ΔΔCT计算结果显示实验组表达(ΔΔCT为-1.35±0.62)比对照组高1.54倍(1.09～2.92)；实验组第5天MMP-9基因表达ΔCT(4.31±1.29)与对照组(5.73±1.57)具有统计学意义(P<0.05)，2-ΔΔCT计算结果显示实验组表达(ΔΔCT为-1.42±0.51)比对照组高1.61倍(1.07～3.09)。

2.2 血清TIMP-1、MMP-9水平比较 实验组TIMP-1、MMP-9水平均高于同时间点对照组(均P<0.05)，见表1，表2。

表1 ELISA法检测TIMP-1浓度

与对照组相同时间点比较：1)P<0.05；与1 d比较：2)P<0.05；下表同

表2 ELISA检测MMP-9浓度

2.3 实验组MMP-9与TIMP-1相关性 实验组MMP-9与TIMP-1呈正相关。第1天直线回归系数为r=0.736(P<0.05)，直线回归方程为Y=24.497+2.819X。第3天直线回归系数为r=0.782(P<0.05)，直线回归方程为Y=9.592+0.174X。第5天直线回归系数为r=0.634(P<0.05)，直线回归方程为Y=23.407+2.039X。

2.4 实验组与对照组危险因素比较 实验组收缩压(SBP)、FPG及hs-CRP水平显著高于对照组(P<0.05)，而两组舒张压(DBP)、TC、TG无显著差异(P>0.05)，见表3。

表3 实验组与对照组危险因素比较±s,n=10)

2.5 实验组多因素分析 以AMI合并VF为因变量，以被调查者年龄、性别、吸烟史、高血压病史、糖尿病史、肥胖、血脂代谢、hs-CRP等作为自变量,进行非条件 Logistic 逐步回归分析，结果显示AMI合并VF与hs-CRP、SBP、FPG均呈明显正相关(P<0.05)，见表4。

表4 实验组危险因素多元Logistic逐步回归分析结果

3 讨 论

AMI是由多种复杂因素及发病机制所导致的动脉粥样硬化性疾病，是在冠状动脉粥样硬化的基础上出现斑块破裂，血小板激活，血小板聚集形成血栓或血管痉挛导致血管闭塞，闭塞血管所支配的心肌出现急性缺血性坏死〔1～3〕。心脏性猝死(SCD)主要由心室VF所致，如何预测、预防室颤发生，已成为心律失常领域研究的重要课题之一〔8〕。AMI患者发生VF是冠状动脉事件、心肌损伤、自律性变化、心肌细胞代谢紊乱和电解质紊乱相互作用的结果。

MMPs是一类对ECM有降解作用的特异性内切蛋白水解酶，可作用于蛋白酶、蛋白酶抑制剂、凝结因子、趋化分子、潜伏生长因子、细胞-细胞勃附分子、生长因子-连接蛋白、细胞表面受体及几乎所有结构的ECM〔9〕。MMPs家族中能够裂解可溶性胶原螺旋区肽键的是 MMP-2和 MMP-9，是降解胶原的关键酶，可破坏心肌细胞外基质胶原，在斑块破裂过程中发挥了极为重要的作用。李科〔10〕结扎 SD 大鼠左冠状动脉前降支建立 AMI 模型，显示AMI 组血清 MMP-9 表达显著高于对照组(P<0.01)，在发病3 d、5 d、7 d和10 d的血清 MMP -9 水平之间存在显著差异(均P<0.01)，且呈逐渐升高趋势。党懿〔11〕建立大鼠 AMI 模型，观察AMI大鼠 CD147 和 MMPs-9的表达，发现AMI 后非梗死区心肌细胞 MMP-9基因与CD147 表达水平显著上调，与心室重构有关。戴峰等〔12〕研究发现血清MMP-2和MMP-9酶活性及蛋白表达水平的增加可能是AMI患者心肌缺血再灌注损伤的机制之一，MMP-2和MMP-9是AMI病程进展中同样重要的炎性标志物。陈畅等〔13〕研究发现急性心肌梗死患者血清MMP-9水平显著升高，MMP-9可反映冠状动脉疾病严重性，且对冠脉支架置入术后发生心血管事件具有预测价值。彭登高等〔14〕研究发现血清MMP-9水平与冠状动脉不稳定相关，PCI手术可加重患者冠脉早期炎症反应。本研究Real-time PCR结果提示MMP-9参与了急性心肌梗死及急性心肌梗死发生VF的过程，MMP-9基因高水平表达与急性心肌梗死发生VF存在相关性，持续MMP-9高水平表达预示发生VF的可能性更高。

正常生理情况下，MMPs/TIMPs系统一般保持动态平衡状态。MMPs/TIMPs相互作用形成的动态平衡是维持心肌细胞外基质稳定的主要原因之一，平衡状态一旦在基质重构和血管重构的过程中遭到破坏，将会导致创伤愈合的延后或纤维化。本研究进一步应用ELISA技术定量检测急性心肌梗死合并VF患者血清MMP-9水平，结果提示急性心肌梗死发生后心肌细胞MMP-9基因表达及生物活性开始增强，急性心肌梗死合并VF患者MMP-9基因表达及生物活性增加更为显著，AMI合并VF患者与细胞外基质的降解、MMP-9与TIMP-1高表达可能存在某种关联性，TIMP-1 可能通过抑制 MMP-9 活性导致了胶原纤维降解不足，同时促进了成纤维细胞、平滑肌细胞的增殖，急性心肌梗死合并VF发生与血清MMP-9、TIMP-1水平升高之间存在关联性，持续高水平MMP-9、TIMP-1增加了VF的发生率。

1 Ghosh R,Ray U,Jana P,etal.Reduction of death rate due to acute myocardial infarction in subjects with cancers through systemic restoration of impaired nitric oxide〔J〕.PLoS One,2014;9(2):88639.

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3 Hamshere S,Choudhury T,Jones DA,etal.A randomized double-blind control study of early intracoronary autologous bone marrow cell infusion in acute myocardial infarction(REGENERATE-AMI)〔J〕.BMJ Open,2014;4(2)：4258.

4 Dom AM,Buckley AW,Brown KC,etal.The α7-nicotinic acetylcholine receptor and MMP-2/-9 pathway mediate the proangiogenic effect of nicotine in human retinal endothelial cells〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2011;52(7):4428-38.

5 Parry DJ,Al-Barjas HS,Chappell L,etal.Markers of inflammation in men with small abdominal aortic aneurysm〔J〕.J Vasc Surg,2010;52(1):145-51.

6 Brew K,Nagase H.The tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPS):an ancient family with structural and functional diversity〔J〕.Biochim Biophys Acta,2010;1803:55-71.

7 Thygesen K,AIpert JS,Jaffe AS,etal.The writing group on behalf of the Joint ESC/ACCF/AHA/WHF task force for the universal definition of myocardial infarction.Third universal definition of myocardial infarction 〔J〕.Circulation,2012;126:2020-35.

8 Aali M,Shahrbabak MM,Shahrbabak HM,etal.Identifying novel SNPs and allelic sequences of the stearoyl-coa desaturase gene(SCD)in fat-tailed and thin-tailed sheep breeds〔J〕.Biochemn Genet,2013;23(1)：123-6.

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10 李 科.MMP-9与急性心肌梗死后心室重构的相关性分析〔D〕.南充：川北医学院，2013.

11 党 懿.CD147在急性心肌梗死大鼠中的表达与其基质金属蛋白酶-9关系的研究〔D〕.石家庄：河北医科大学，2008.

12 戴 峰，肖桂林，潘 静.急性心肌梗死患者PCI术前后血清基质金属蛋白酶-2与基质金属蛋白酶-9的相关性〔J〕.细胞与分子免疫学杂志，2009;25(8)：716-9.

13 陈 畅，臧 斌.急性心肌梗死患者血清MMP-9与冠状动脉疾病严重性及预后的关系〔J〕.临床军医杂志，2012;40(3)：535-7.

14 彭登高，唐 卓，刘厂辉.急性冠脉综合征患者MIF、MMP-9表达及PCI术后动态变化〔J〕.基础医学论坛，2012;16(7)：823-5.

〔2015-11-14修回〕

(编辑 曲 莉)

江西省科技厅科技支撑计划(2010BSA12500)

黄 亮(1963-)，男，主任医师，教授，主要从事危重症医学研究。

毛洪涛(1972-)，男，主治医师，硕士，主要从事危重症医学研究。

R54

A

1005-9202(2016)22-5553-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.22.026