中国当代儿科杂志  2014, Vol. 16 Issue (1): 389-392   PDF    
内源性血管弹性蛋白酶在川崎病冠状动脉重构中的作用研究
柳颐龄, 王献民 , 李焰, 石坤, 郭永宏, 杨艳峰, 陈婷婷    
成都市妇女儿童中心医院儿童心血管内科, 四川 成都 610017
摘要目的 探讨内源性血管弹性蛋白酶(EVE)对川崎病患儿冠状动脉重构的影响。方法 2012年1月至2013年4月诊断为川崎病的60例患儿作为病例组,分别于发病0~11 d(病理Ⅰ期)、发病12~25 d(病理Ⅱ期)抽取外周静脉血3 mL;60例同期因发热就诊的非川崎病患儿作为对照组,均于发热急性期空腹抽取外周静脉血3 mL。应用酶联免疫法(ELISA)检测各组血清中EVE、IL-6及血浆中血管内皮生长因子(VEGF)水平;病例组分别于发病的第一周末、第二周末和第四周末以超声心动图检查冠状动脉受损情况;Pearson相关分析评价EVE与IL-6和VEGF的相关性。结果 病例组Ⅰ期和Ⅱ期血清EVE和IL-6水平均明显高于对照组,而血浆VEGF水平均低于对照组(均P<0.05),且Ⅱ期EVE和IL-6水平均高于Ⅰ期(均P<0.05);有冠状动脉损害的病理Ⅱ期患儿血清中EVE和IL-6的含量均显著高于无冠状动脉损害组,而血浆VEGF水平低于无冠状动脉损害组(均P<0.05);有冠状动脉瘤的病理Ⅱ期患儿血清中EVE和IL-6的含量均显著高于无冠状动脉瘤组,而血浆VEGF水平低于无冠状动脉瘤组(均P<0.05);EVE含量与IL-6水平呈正相关,而与VEGF水平呈负相关(分别r=0.915、-0.769,均P<0.05)。结论 EVE可能参与川崎病患儿冠状动脉重构,干预其活性可能缓解和阻止冠状动脉损害。
关键词内源性血管弹性蛋白酶     川崎病     血管重构     血管内皮生长因子     儿童    
The role of endogenous vascular elastase in coronary artery reconstruction in Kawasaki disease
LIU Yi-Ling, WANG Xian-Min , LI Yan, SHI Kun, GUO Yong-Hong, YANG Yan-Feng, CHEN Ting-Ting    
Department of Pediatric Cardiology, Chengdu Women's & Children's Central Hospital, Chengdu 610017, China
Abstract: Objective To investigate the role of endogenous vascular elastase (EVE) in coronary artery between reconstruction among pediatric patients with Kawasaki disease (KD). Methods Sixty children who were diagnosed with KD between January 2012 and April 2013 were selected as the case group, and peripheral venous blood samples were collected on days 0-11 (pathological stage I) and days 12-25 (pathological stage Ⅱ) after the onset of disease; another 60 children without KD who visited the hospital due to acute fever during the same period were selected as the control group, and fasting peripheral venous blood samples were collected in the acute stage of fever. For both groups, serum levels of EVE and interleukin-6 (IL-6) and plasma vascular endothelial growth factor (VEGF) level were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. For the case group, ultrasonic cardiography was used to detect coronary artery lesions (CALs) at the first, second and fourth weekends. The correlations of EVE level with IL-6 and VEGF levels were evaluated by Pearson correlation analysis. Results Serum levels of EVE and IL-6 in the case group in pathological stages I and Ⅱ were significantly higher than in the control group (P<0.05), but plasma VEGF levels in stages I and Ⅱ were significantly lower than in the control group (P<0.05); in the case group, EVE and IL-6 levels were significantly higher in stage Ⅱ than in stage I (P<0.05). In pathological stage Ⅱ, KD patients with CALs had significantly higher serum levels of EVE and IL-6 but significantly lower plasma VEGF levels compared with those without CALs (P<0.05); KD patients with coronary artery aneurysms (CAAs) had significantly higher serum levels of EVE and IL-6 but significantly lower plasma VEGF level compared with those without CAAs (P<0.05 for all). EVE level was positively correlated with IL-6 level (r=0.915, P<0.05), yet negatively correlated with VEGF level (r=-0.769, P<0.05). Conclusions EVE may participate in coronary artery reconstruction in children with KD. To interfere EVE activity may reduce and prevent CALs.
Key words: Endogenous vascular elastase     Kawasaki disease     Vascular remodeling     Vascular endothelial growth factor     Child    

川崎病(Kawasaki disease,KD)是一种原因不 明且好发于儿童的免疫相关性血管炎综合征,免 疫损伤性血管炎是 KD 的基本病理变化。其发病机 制可能为冠状动脉及其它中等肌性血管内皮的损 害及弹力纤维损伤,主要表现为冠状动脉扩张或 动脉瘤[1, 2]。有研究表明,内源性血管弹性蛋白酶 (EVE)可快速诱导兔脑动脉瘤,提示 EVE 可能 通过破坏弹性纤维而在血管重构过程中起重要作 用[3]。近年国内外陆续有文献报道,血管内皮细胞 生长因子(VEGF)与血管重构程度密切相关[4], 并且 VEGF 直接参与 KD 患儿血管内稳态的失衡。 另外有报道指出,EVE 对 VEGF 的表达具有显著 的抑制作用[5] 。目前有研究证实,IL-6 可作为反 映 KD 不同病理期血管内皮细胞损伤的生物标记 物[6]。本文通过检测KD 患儿不同病理期血清 EVE、血浆 VEGF、IL-6 水平及冠脉损伤情况,探 讨 EVE 在 KD 血管重构中的作用机制。 1 资料与方法 1.1 研究对象

选取2012年1月至2013年4月于成都市妇 女儿童中心医院就诊并确诊为 KD 的患儿 60 例 为病例组,其中男 38 例,女 22 例,年龄为 8 个 月~10 岁,平均年龄21±11 个月。所有病例诊 断均符合 2004 年美国心脏学会(AHA)KD 诊断 指南标准[7],其中 3 例诊断为不完全性 KD。另选 取同期因发热待查于我院就诊且排除 KD 的患儿 60 例作为对照组,其中男 36 例,女 24 例,年龄 为 9 个月 ~10 岁,平均年龄 23±10 个月,两组病 例一般资料具有可比性。

所有病例组患儿均接受阿司匹林和 IVIG 治 疗,对照组仅行降温、抗炎等对症处理。本研究 经成都市妇女儿童中心医院医学伦理委员会批准, 且获得所有患儿监护人同意并签署知情同意书。 1.2 ELISA 法检测血清 EVE、IL-6 及血浆 VEGF 水平

病例组患儿分别于病理Ⅰ期(发病 0~11 d, 治疗前)、病理Ⅱ期(发病 12~25 d)清晨空腹抽 取静脉血3 mL,将其中1 mL 静脉血注入含2%EDTA 钾抗凝管中,3 000 rpm、4℃离心 10 min 分离血浆; 将剩余静脉血注入普通采血管中,静置 1~2 h, 3000rpm、4℃离心 15 min 分离血清,将得到的血 浆和血清分别快速放入储器后于 -80℃冰箱冻存以 备检测。对照组于发热期抽取静脉血 3 mL,血液 样本处理方法与病例组相同。参照试剂盒说明书, 采用 ELISA 法分别检测血清 EVE、IL-6 含量及血 浆 VEGF 含量,所有试剂盒均购自上海抚生生物 科技有限公司,其中 IL-6 含量由成都市妇女儿童 中心医院检验科检测。 1.3 二维彩色超声心动图

病例组患儿分别于发病的第一周末、第二周末 和第四周末进行超声心动图(UCG)探测。主要观 察冠状动脉情况包括:有无冠状动脉瘤(CAA)、 冠状动脉扩张(CAD)、主动脉根部扩张等冠状 动脉病变,计算冠状动脉 / 主动脉根部(CA/AO) 值。冠状动脉病变的判断标准[8]:(1)UCG 示 冠脉内膜回声增强;(2)CAD:~3 岁冠脉内径 ≥ 2.5 mm,~9 岁冠脉内径≥ 3.0 mm,~14 岁冠脉内 径≥ 3.5 mm;(3)CAA:不同形状的 CAD,冠脉 内径为 4~7 mm;(4)巨大冠脉瘤(GCAA):冠 脉内径≥ 8 mm。所有超声检查由专人专机完成。 1.4 统计学分析

采用 SPSS 13.0 统计软件包对数据进行统计学 分析,符合正态分布的计量资料以均数 ± 标准差 (x±s)表示,两组均数的比较采用t检验;多组 均数比较采用方差分析,组间两两比较采用 SNK-q 检验。计数资料采用例数表示,组间比较采用χ2 检验。数据的相关性采用Spearman 相关分析。 P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 两组血清 EVE、IL-6 和血浆 VEGF 水平以及 冠状动脉病变情况比较

病例组患儿Ⅰ期和Ⅱ期血清 EVE 和 IL-6 含量 均显著高于对照组,且Ⅱ期 EVE 和 IL-6 水平均显 著高于Ⅰ期,差异有统计学意义(均P<0.05)。 病例组Ⅰ期和Ⅱ期血浆 VEGF 水平均显著低于对 照组(均P<0.05),而Ⅰ期与Ⅱ期患儿间 VEGF 水平差异无统计学意义(P>0.05)。病例组Ⅱ期 有冠状动脉病变的患儿比率高于Ⅰ期和对照组(均 P<0.05)。见表 1

表 1 两组血清 EVE、IL-6 和血浆 VEGF 水平以及冠状 动脉病变情况比较 (x±s,例)
2.2 冠状动脉病变与病理Ⅱ期KD患儿血清 EVE、IL-6 和血浆 VEGF 含量的关系

病例组Ⅱ期 60 例患儿中,有冠状动脉病变的 17 例(无冠状动脉狭窄),血清 EVE 和 IL-6水 平均显著高于同期 43 例无冠状动脉病变患儿(均 P<0.05);而血浆 VEGF 水平却低于同期无冠状动 脉病变患儿(P<0.05)。见表 2

表 2 血清 EVE、IL-6 和血浆 VEGF 在有无冠状动脉病变的病理Ⅱ期 KD 患儿中的表达比较 (x±s)
2.3 CAA 与病理Ⅱ期 KD 患儿血清 EVE、IL-6和 血浆 VEGF 含量的关系

病例组Ⅱ期 60 例患儿中,有 CAA 的 4 例,血清 EVE 和 IL-6 水平均显著高于同期56 例无 CAA 患儿(均P<0.01);而血浆 VEGF 水平却显 著低于同期无 CAA 患儿(P<0.01)。见表 3

表 3 血清 EVE、IL-6 和血浆 VEGF 在有无 CAA 的病理Ⅱ期 KD 患儿中的表达比较 (x±s)
2.4 相关性分析

EVE 含量与 IL-6 水平呈正相关(r=0.915, P<0.05),而与 VEGF 水平呈负相关(r=-0.769, P<0.05)。 3 讨论

KD 好发于 5 岁以下儿童,是一种全身性急性 中小血管炎性疾病,目前已成为儿童后天性心脏 病的主要病因[9]。本病的死因主要为冠状动脉的炎 性损伤所导致的冠状动脉阻塞性扩张,可发展至 心肌缺血最终发生心肌梗死及猝死[8]。关于 KD 的 发病机制尚未完全阐明,目前比较认可的发病机 制主要包括发病急性期的免疫系统高度激活所导 致的血管炎性损害。发病早期即可出现血管壁水 肿和坏死病变,内皮细胞改变和外膜炎症,即出 现血管重构[10]。而血管重构是最终使冠状动脉发 生扩张、阻塞等严重后果的根本病理改变,抑制 血管重构的发生进而减轻冠状动脉的损害是儿科 医生面临的重要问题。

VEGF 是近年来发现的特异性促内皮细胞有 丝分裂原,具有改善和修复受损内皮细胞、抑制 受损内膜的增生和平滑肌细胞增殖、增加血管壁 通透性等多种生物学功能[11]。Breunis 等[12] 的研 究结果表示,VEGF 直接参与 KD 患儿血管内稳态 的失衡。另有研究表明,VEGF 数目的增多由 KD 亚急性期可持续至恢复期,尤其多见于冠脉损伤 时[13]。本研究中有冠状动脉病变组比无冠状动脉病 变组血浆中 VEGF 显著降低,推测血浆 VEGF 浓度 动态变化或可间接判断 KD 患儿冠状动脉损害程度, 可能对 KD 的病情判断及预后评价有一定的意义。

EVE 主要存在于血管平滑肌细胞中,是一种与丝氨酸弹性蛋白酶相关的酶,在炎症损伤下, 血管平滑肌细胞释放 EVE 可使弹性蛋白分解为弹 性蛋白多肽片段,从而刺激基质糖蛋白和纤连蛋 白合成,使血管壁内细胞外基质增多,这是引起 动脉血管重构的根本原因。KD 并发冠状动脉病变 的典型特征为内源性弹性蛋白破坏,细胞外机制 的降解而平滑肌细胞未丢失。在血管重构过程中, EVE 参与血管内层弹力纤维的破坏,进一步诱导 了血管重构的发生。有研究表明,在肺血管重构中, EVE 活性明显升高 [14],推测其可能在冠状动脉血 管重构中也有着类似作用,但目前国内外尚未有 关于KD 时冠状动脉损害与EVE 相关研究的报道。

本研究的实验结果显示,观察组患儿在病理 Ⅰ期及Ⅱ期的血清中,EVE 的含量均显著高于对 照组,并且Ⅱ期与Ⅰ期相比含量亦有所升高。KD 的病理分期主要是根据中小动脉及冠状动脉的损 伤程度划分。在病理Ⅰ期,主要表现为大、中、 小血管炎和血管周围炎,白细胞浸润和水肿,以 T 淋巴细胞为主。Ⅱ期则主要表现为中动脉、弹力纤 维及肌层断裂和坏死,且血栓形成并发动脉瘤和动 脉扩张,冠状动脉损伤主要发生于此期。因此推 断,Ⅱ期的冠状动脉损伤可能与此期患儿的血清中 EVE 含量升高密切相关。但本研究纳入的病例组 发病后均经过药物干预,故不能排除药物对 EVE 的影响,因此有待于进一步的动物实验加以证实。

另外本研究还观察到,17 例有冠状动脉损伤 的 KD 患儿与 43 例无冠状动脉损伤的患儿相比, 血清中 EVE 平均含量明显较高,另外,有 CAA 的 4 例患儿血清平均 EVE 含量显著高于无 CAA 组。 这个结果表明,EVE 在冠状动脉重构中可能有着 与肺血管重构类似的作用,这与国内的研究[14] 以 及 Rabinovitch[15] 的报道相符。

KD 引起的冠状动脉病变严重阻碍患儿的正常 生活并威胁患儿的生命。有研究认为,KD 的发病 与病原微生物、机体炎性反应、免疫应答及遗传 因素等有关,但不同病例的冠状动脉损伤程度不 一[16]。随着对 KD 研究的不断深入,加强对 KD 冠 状动脉损伤的预防及治疗至关重要。本研究的结 果表明,EVE 在 KD 血管损害过程中可能起到关 键作用,为临床干预血管损害进程提供了必要的 理论基础。EVE 可能参与 KD 患儿冠状动脉重构, 干预其活性可能缓解和阻止冠状动脉损害。

参考文献
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