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编号:10274228
内皮功能异常在X综合征患者中的发病学意义
http://www.100md.com 《中华内科杂志》 2000年第5期
     作者:郑卫星 盖晓波 罗助荣 南柏松 杜日映

    单位:郑卫星 盖晓波 罗助荣(350025 福州, 南京军区福州总医院);南柏松 杜日映(西安第四军医大学附属第二医院)

    关键词:X综合征;血管舒张;超声检查,;多普勒

    中华内科杂志000507 【摘要】 目的 研究内皮功能异常在X综合征患者中的发病学意义。方法 测定了15例X综合征患者胸痛发作前后血中循环内皮细胞数(CEC)和内皮素(ET)-1含量,并采用高分辨超声技术检测其血管内皮依赖性舒张功能的变化,与20例正常人进行对照。结果 (1)X 综合征患者CEC数及ET-1水平明显高于正常对照组(P值均<0.01)。ET-1含量与CEC 数变化呈显著的正相关(r=0.67,P<0.01)。(2)X综合征患者胸痛发作时的CEC数及ET-1含量与胸痛前、胸痛发作后比较有明显差异(P值均<0.01)。(3)X综合征组肱动脉血流介导性舒张较正常组明显减弱[(4.2±2.1)%比(13.6±3.2)%,P<0.001],而两组对硝酸甘油的反应差异无显著性[(21.6±7.8)%比(22.8±4.7)%,P>0.05]。肱动脉内皮依赖性舒张功能变化与CEC数和ET-1含量呈显著的负相关(r=-0.714 6,-0.732 8,P值均<0.001)。 结论 X综合征患者存在明显的血管内皮损伤及血管内皮依赖性舒张功能障碍,并与胸痛发作有密切关系, 提示内皮功能异常在其发病过程中起重要作用。
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    The significance of endothelial dysfunction in the pathogenesis of syndrome X

    ZHENG Weixing GE Xiaobo LUO Zhurong

    (Department of Cardiology, General Hospital of Fuzhou Command, PLA, Fuzhou 350025, China)

    【Abstract】 Objective To investigate the role of endothelial dysfunction in the pathogenesis of syndrome X. Methods The number of circulation endothelial cells (CEC) and the concentration of plasma endothelin-1 (ET-1) were assayed in 15 patients with syndrome X and 20 healthy subjects. The endothelium-dependent relaxing function was also measured with high-resolution ultrasound in the two groups. Results (1)The number of CEC and levels of plasma ET-1 in the patients with syndrome X were much higher than those in the healthy subjects (P<0.01). The ET-1 levels were significantly correlated with the CEC number(r=0.67, P<0.01). (2)The CEC number and ET-1 values during the attack of angina were significantly higher than those before and after angina (P<0.01). (3)In patients with syndrome X, flow mediated dilation in artery was much reduced as compared with that in the healthy subjects [(4.2±2.1)% vs (13.6±3.2)%, P<0.001]. However, there was no significant difference in response to nitroglycerin between the two groups [(21.6±7.8)% vs (22.8±4.7)%, P>0.05]. The changes of endothelium-dependent relaxing function in artery were negatively correlated with the CEC and ET-1 values(r=-0.7146, -0.7328,P<0.001). Conclusions In patients with syndrome X, there were endothelial lesion and endothelium-dependent vasodilatation dysfunction. Attack of angina in the patients was related closely to the injury of vascular endothelia. It is suggested that the decrease of coronary flow reserve in the patients may be a manifestation of systemic vascular dysfunction which plays an active role in the disease process.
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    【Key words】 Syndrome X; Vasodilatation; Ultrasonography, Doppler

    X综合征是一组具有典型劳力型心绞痛、运动试验阳性、而冠状动脉(冠脉)造影正常的患者。业已证实,该病的重要特征是冠脉微血管动力异常,冠脉血管扩张储备功能降低[1,2]。新近的研究推测内皮功能不全引起的冠脉血管调节能力下降可能是其重要发病原因之一[3]。我们测定了15例X综合征患者循环内皮细胞(CEC)数及内皮素(ET-1)含量,并采用高分辨超声技术检测其血管内皮依赖性舒张功能变化, 旨在探讨血管内皮功能异常在X综合征患者中的发病学意义。

    对象和方法

    1.研究对象:X综合征组(A组)共15例,均为临床已确诊的住院患者。男11例,女4例, 年龄36~54(45±9)岁。入选病例均满足以下条件:(1)有典型心绞痛发作;(2)运动平板试验阳性;(3)多巴酚丁胺超声负荷试验阳性;(4)冠脉造影正常,麦角新碱试验阴性;(5)除外其他器质性心、肺、脑、肾、肝等疾病,糖尿病、左束支传导阻滞、电解质紊乱、精神异常及外周血管病。正常对照组(B组)20例,来自正常体检的健康者,年龄40~53(46±7)岁。排除心、脑、肾、肺、肝等器质性疾病及外周血管病。 所有患者试验前停用一切治疗药物48 h 以上。
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    2.循环内皮细胞(CEC)检测和内皮素(ET-1)测定:(1)标本采集方法:A 组分别在空腹清晨无胸痛时(胸痛前)、胸痛发作时、胸痛发作后2 h(胸痛后)取肘静脉血,B组仅在空腹清晨取肘静脉血;(2)CEC测定:采用Percoll密度梯度法, 试剂为Sigama 公司产品, 用Takahashi与Harker[4]介绍的方法进行,单位以细胞数(cells)/0.9 μl表示; (3)ET-1 测定:采用放免法,试剂盒由解放军总医院提供。单位以ng/L表示。A、B两组每次取血后均对血标本进行重复测定,结果以2次测定的均值表示,重复性良好。

    3.血管内皮依赖性舒张功能检测:参照Celermajer等[5]介绍的方法进行。采用 Acuson-128型彩色多普勒超声诊断系统和7.0 MHz的线阵探头,探查深度4 cm。患者取仰卧位,右上肢外展15度,肘上2~5 cm行肱动脉二维超声显像。同步记录肢体导联心电图,以心电图R 波判断心动周期的舒张末期,测肱动脉前后内膜之间的距离,每次分别测 3个心动周期, 取平均值。每位受试者分别测量休息时、反应性充血、 再休息以及含服硝酸甘油后肱动脉的内径。在测定休息时基础值(D0)后进行反应性充血试验:将血压计袖带置于靶动脉远端, 充气加压至300 mm Hg,4 min时放气,放气后 60~90 s 内测肱动脉的内径(D1),休息10 min, 待血管内径恢复至试验前状态后,舌下含服硝酸甘油 0.5 mg,4 min时再测血管内径(D2)。 整个测试过程中超声探头始终处于固定位置,每次测量均取同一部位。 受试者肱动脉内径变异系数为3.6%。反应性充血及含服硝酸甘油后引起的血管内径变化以第1次测量基础值的百分数表示:Δ %=(D1或D2-D0)/D0 ×100%
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    4.统计学处理:数据以均数±标准差(±s)表示,分别进行 t 检验、方差分析和直线相关分析。P<0.05为差异有显著意义。

    结果

    1.受试者的临床特征:A、B两组间在性别、年龄、体重指数、收缩压、舒张压、 吸烟人数、基础心率、血糖、血尿酸、总胆固醇、 甘油三酯及血液流变学指标等方面比较,差异无显著性(P值均>0.05)。

    2.X综合征组和正常组CEC数及ET-1含量变化:在光镜下观察到CEC大小不等、形态多样不规则,CEC间接免疫荧光染色阳性。X综合征患者CEC数量明显增多,部分细胞呈聚集状态,部分可见核的结构。对照组CEC数量很少,呈大而扁平的无核细胞。两组CEC数的比较差异有显著性[(7.85±2.32)比(4.20±0.92) cells/0.9 μl,P<0.01]。两组的ET-1含量比较亦有明显差异[(6.74±2.40)比(4.13±1.46) ng/L,P<0.01]。两组ET-1水平与CEC数的直线相关分析显示两者呈显著的正相关(r=0.67,P<0.01)。
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    3.X综合征患者胸痛发作时循环内皮细胞数及内皮素的变化,见表1。 从表中可见胸痛时CEC数及ET-1含量明显增高,与胸痛前、后比较差异有显著性。

    表1 X综合征患者CEC及ET-1的变化(±s)

    例数

    CEC数(cells/0.9μl)

    ET-1(ng/L)

    胸痛前

    15

    7.85±2.32

    6.74±2.41
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    胸痛发作时

    15

    11.20±3.14*

    10.07±1.93*

    胸痛发作后

    15

    8.46±2.92

    7.42±2.24

    注:与胸痛前、后比较,*P值均<0.01

    4. X综合征患者血管内皮依赖性舒张功能变化及与CEC数、ET-1含量的关系:A、B 两组的肱动脉内径基础值差异均无显著性[(3.83±0.72)比(3.76±0.67) mm,P>0.05];反应性充血引起的肱动脉内径变化在A组明显减弱,与B组比差异有显著性[(4.2±2.1)%比(13.6±3.2)%,P<0.001];含服硝酸甘油后肱动脉内径明显扩张,但两组间动脉内径的变化差异无显著性[(21.6±7.8)%比(22.8±4.7)%,P>0.05]。反应性充血引起肱动脉内径的扩张能力(即血管内皮依赖性舒张功能)越差,其CEC数及ET-1含量越高。经相关分析显示血管内皮依赖性舒张变化与CEC 数及ET-1含量均呈明显负相关关系( r=-0.7146,-0.7328,P值均<0.001)。
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    讨论

    众所周知,X综合征既不同于冠心病,也不同于冠脉痉挛,其最主要的临床特征是冠脉微血管病变导致冠脉血管扩张储备能力降低,故临床上又称为“微血管性心绞痛”, 其发病机制目前尚不清楚。 许多研究试图研究“冠脉造影正常”冠脉的内皮功能反应是否正常,但结论尚不一致[2]。X综合征患者是否存在外周血管内皮损伤及血管舒张功能障碍、即是否存在全身性血管功能障碍,目前罕有报道。我们对X综合征患者外周血管内皮依赖性舒张功能及CEC和ET-1的检测结果显示:该组患者外周血管内皮依赖性舒张反应显著降低,外周血CEC数及ET-1含量明显增加,外周血管内皮依赖性舒张功能变化与CEC数及ET-1水平呈显著的负相关。表明该组患者存在明显的血管内皮损伤和全身性血管功能障碍,其冠脉扩张储备能力降低可能是血管功能全身性障碍的一部分。

    血管内皮依赖性舒张指的是内皮细胞在药物(如乙酰胆碱)或生理性刺激(如反应性充血)的作用下释放内皮衍生舒张因子(EDRF),从而引起血管舒张, 它依赖于结构完整和功能正常的血管内皮。有学者通过研究表明外周血管内皮依赖性舒张功能变化可以间接反应冠脉的内皮功能[6]。非内皮依赖性舒张指硝普钠、 硝酸甘油等药物不依赖于血管内皮而直接释放一氧化氮引起的血管扩张。本研究采用的是反应性充血的生理刺激, 因此观察到的动脉内径变化既反应了X综合征患者外周血管内皮依赖性舒张功能的状况,也间接反映了冠脉的内皮功能变化。
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    CEC来源于血管内皮细胞,是目前活体内可以特异而直接地反应血管内皮损伤的指示物,其数量的变化可反应血管内皮损伤的程度[4,7]。内皮细胞损伤可导致其功能的变化,使收缩和舒张因子平衡失调。收缩因子,尤其是ET-1的释放增加,以及内皮损伤的血管对收缩因子的敏感性增强,使内皮依赖性舒张功能减退,血管扩张的储备功能降低。本研究观察到X综合征患者的CEC形态不规则、大小不等、部分细胞呈聚集状态并可见核的结构、数量明显增多。ET-1水平亦明显增高,且与CEC数密切相关。外周血管内皮依赖性舒张功能明显减弱,其变化与CEC数及ET-1水平呈显著负相关。表明了X综合征患者血管舒张功能减退和内皮损伤具有密切关系,内皮功能异常在其发病过程中起重要作用。

    国外有学者通过不同直径的冠脉对ET-1反应的研究结果表明,ET-1 引起的心肌缺血不是由于大冠脉的痉挛性收缩,而是弥漫性小冠脉收缩所致[8]。本研究观察到X 综合征患者胸痛发作时的CEC数及ET-1含量较胸痛前和胸痛后明显升高,表明内皮损伤和内皮素增高与胸痛发作有密切关系,支持微血管性心绞痛患者内皮功能失调是由于受损内皮释放ET-1 所致之假说。因此保护内皮功能对X综合征的防治可能有益。关于X综合征患者内皮损伤的原因,内皮损伤在微血管异常中的作用机制有待进一步深入研究。
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    参考文献

    1,Cannon RO 3d, Schenke WH, Quyyumi A, et al. Comparison of exercise testing with studies of coronary flow reserve in patients with microvascular angina. Circulation , 1991, 83(5 Supple): III77-81.

    2,Cannon RO 3d, Camici PG, Epstein SE. Pathophysiological dile mma of syndrome X. Circulation, 1992,85:883-892.

    3,Hoffmann E, Assennato P, Donatelli M, et al. Plasma endothelin-1 levels in patients with angina pectoris and normal coronary angiograms. Am Heart J, 1998, 135:684-688.
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    4,Takahashi H, Harker LA. Measurement of human endothelial cells in whole blood. Thromb Res, 1983, 31:1-12.

    5,Celermajer DS, Sorensen K, Ryalls M, et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet, 1992,340:1111-1115.

    6,Todd JA, Akimi U, Marie D, et al. Close relation of endothelial function in the human coronary and peripheral circulations. J Am Coll Cardiol, 1995,26:1235-1241.

    7,郑卫星,盖晓波,南柏松. 充血性心力衰竭患者血管内皮细胞损伤及其临床意义. 中国循环杂志,1995,62:195-197.

    8,Hirata K, Matsuda Y, Akita H, et al.Myocardial ischemia induced by endothelin in the intact rabbit: angiographic analysis. Cardiovasc Res, 1990,24: 879-881.

    (收稿日期:1999-07-12), 百拇医药