课题背景：国外学者发现,支架置入后的冠心病患者冠状动脉内膜有过度表达的金属蛋白酶2和金属蛋白酶9,提示金属蛋白酶可能参与了内膜损伤后的病理修复及再狭窄的形成。

应用要点：①术前1 d单纯行冠状动脉造影患者血清金属蛋白酶2，金属蛋白酶9水平高于支架置入治疗患者,提示血清金属蛋白酶水平与冠状动脉病变程度有关。②支架置入1个月内患者血清金属蛋白酶2和9的表达呈持续增高趋势，可能是引起支架置入后再狭窄的原因之一。

偏倚或不足：①由于时间及技术力量有限,本文未详细分析血清金属蛋白酶水平与冠状动脉病变程度的相关性,拟在下一步的研究中进行。②本文仅观察支架置入后1个月内的血清金属蛋白酶水平,支架置入后更长时间的血清金属蛋白酶水平变化情况尚不确定。

中国医科大学附属第一医院心内科，辽宁省沈阳市 110001

李 昭☆，女, 1975年生,辽宁省沈阳市人,满族,中国医科大学心内科在读博士，主治医师，主要从事心血管病基础与临床研究。
meilichian@yahoo.
com.cn

通讯作者：胡 健，博士生导师，主任医师，中国医科大学附属第一医院心内科，辽宁省沈阳市 110001
hujian913@medmail.com.cn

摘要
目的：研究表明金属蛋白酶与冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称冠心病）支架置入后血管再狭窄有着密切关系。实验设立冠状动脉造影为对照，拟进一步分析冠状动脉支架置入与血清金属蛋白酶2和金属蛋白酶9表达的关系。
方法：选择2006-06/12中国医科大学附属第一医院住院接受诊治冠心病患者50例。所有患者均符合1980年WHO 关于冠心病的诊断标准。其中冠状动脉支架置入组25例，男13例，女12例；平均年龄（51.2±8.5）岁;单纯冠状动脉造影组为病变复杂不适于支架置入、择期行搭桥手术者25例，男14例，女11例；平均年龄（53.9±7.6）岁。分别于造影前或支架置入前1 d，造影后或支架置入后第1，10，30天取两组患者静脉血，应用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清金属蛋白酶2和金属蛋白酶9浓度。
结果：单纯冠状动脉造影组手术前后各时间段血清金属蛋白酶2和金属蛋白酶9浓度差异无显著性意义(P > 0.05)；冠状动脉支架置入组术后第1，10，30天金属蛋白酶2和金属蛋白酶9的浓度持续升高，术后第10天高于术后第1天(P < 0.05), 术后第30天高于术后第10天(P < 0.05)。
结论：单纯冠状动脉造影不影响冠心病患者血清金属蛋白酶2和金属蛋白酶9表达。支架置入可导致金属蛋白酶2和金属蛋白酶9持续升高，是材料的血液相容性还是血管壁的持续刺激造成的，还需要实验进一步证明。
关键词：支架；金属蛋白酶2；金属蛋白酶9

李昭，李梦，胡健. 冠状动脉粥样硬化性心脏病患者冠状动脉支架置入与血清金属蛋白酶2和金属蛋白酶9表达的关系[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(17):3213-3216 [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-17/17k-3213(ps).pdf]

中图分类号: R541.4
文献标识码: A
文章编号: 1673-8225
(2008)17-03213-04

收稿日期：2008-01-31
修回日期：2008-03-10
(08-50-1-747/M·A)

Effect of percutaneous coronary intervention on the expressions of matrix metalloproteinase-2 and matrix metalloproteinase-9 in patients with coronary heart disease

Abstract
AIM: Previous studies show that metalloprotease is highly correlated with vascular restenosis after percutaneous coronary intervention. In this study, with coronary arteriongraphy as control, we explore the effect of percutaneous coronary intervention on the expression of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and MMP-9 in the patients with coronary heart disease.
METHODS: Fifty patients with coronary heart disease were selected from First Hospital of China Medical University from June to December 2006. All patients were diagnosed according to the diagnostic criteria of coronary artery disease of WHO in 1980. Of them, there were 25 cases undergoing percutaneous coronary intervention, including 13 males and 12 females with an average age of (51.2±8.5) years; there were 25 cases undergoing coronary angiography and bypass graft surgery, including 14 males and 11 females with an average age of (53.9±7.6) years. Venous blood samples were obtained before and after coronary angiography or 1 day before and l, 10, 30 days after percutaneous coronary intervention. Plasma concentrations of MMP-2 and MMP-9 were determined by Enzyme linked immunoassay.
RESULTS: There were no significant differences in MMP-2 and MMP-9 concentrations of coronary angiography group at each time point (P > 0.05). The concentrations of MMP-2 and MMP-9 were significantly increased on days 1, 10, and 30 after percutaneous coronary intervention, and those on day 10 were higher than on day 1 (P < 0.05), and on day 30 were higher than on day 10 (P < 0.05).
CONCLUSION: Coronary angiography does not influence MMP-2 and MMP-9 expressions. Stent implantation can lead to increases in MMP-2 and MMP-9. Whether it is caused by material blood compatibility or continuous stimulation to vessel wall is still uncertain.

Li Z, Li M, Hu J.Effect of percutaneous coronary intervention on the expressions of matrix metalloproteinase-2 and matrix metalloproteinase-9 in patients with coronary heart disease. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2008;12(17):3213-3216(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles/08-17/17k-3213(ps).pdf]

0 引言

支架置入会造成血管损伤和管壁重构，从而引起血管支架内的再狭窄。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases , MMPs) 能特异地降解细胞外基质,在组织重构、斑块稳定性和再狭窄的病理发生中起重要作用[1]。本实验通过支架置入前后人血清中基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2，MMP-2) 和金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)变化的检测，为临床上应用基质蛋白酶组织抑制剂预防支架内再狭窄提供依据。

1 对象和方法

设计：对比观察。
单位：中国医科大学。
对象：选择2006-06/12中国医科大学附属第一医院住院接受介入诊治冠状动脉粥样硬化性心脏病（简称冠心病）患者50例。所有患者均符合2002年WHO 关于冠心病的诊断标准。其中冠状动脉支架置入组25例，男13例，女12例；年龄40~65岁，平均年龄（51.2±8.5）岁;单纯冠状动脉造影组为病变复杂不适于支架置入、择期行搭桥手术者，共25例，男14例，女11例；年龄47~63岁，平均年龄（53.9±7.6）岁。25例行冠状动脉支架置入治疗患者其临床危险因素与单纯冠状动脉造影组患者比较差异无显著性意义。患者心功能NYHA分级在I~H级，心率控制在50~90次/min，均为窦性心律。排除标准:①近期有发热、感染者。②合并自身免疫性疾病患者，如系统性红斑狼疮等。③肿瘤疾病患者。④肝、肾功能异常者等。
主要材料:美敦力Drive 支架,美敦力(上海)有限公司（生产批号20060430）; Cypher支架,美国CordiS公司（生产批号20060122-2）;Firebird支架，微创公司（生产批号200600312）。
设计、实施、评估者：实验设计为第一作者,资料收集为第一、二作者,实施为第一、二作者,评估为第三作者,采用盲法评估。
方法：
标本采集：50例受试者禁食12 h后，冠状动脉支架置入组分别于术前1天,术后第1，10，30天晨起抽取肘静脉血4 mL; 单纯冠状动脉造影组分别于造影前1天, 造影后第1，10，30天晨起抽取肘静脉血4 mL;静脉血置于干燥玻璃试管中，室温静置30 min后，3 000 r/min，离心15 min，分离血清，统一编号，-70 ℃冰箱保存。各项指标均统一标准，一批完成检测。
MMP-2和MMP-9水平的测定：应用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清MMP-2和MMP-9浓度。试剂盒购自上海史瑞可生物技术有限公司提供的美国ADL公司双抗体夹心酶联免疫试剂盒（药盒灵敏度10 ng/L，批间变异系数< 2.2%,批内变异系数< 5%）。MMP-2和MMP-9的检测依据试剂盒说明书进行操作，抗人MMP-2和MMP-9多克隆抗体(一抗)分别预先包被于酶标板上,按步骤加入标准液和待测样本,MMP-2和MMP-9与一抗特异性结合。将未结合的血清标本洗去后加入酶标的MMP-2和MMP-9多克隆抗体(二抗)，加入底物显色，最后加入终止液。放入酶标分析仪中测量其吸光度值。人血清MMP-2和MMP-9的浓度与吸光度值(450 mn)成正比。
主要观察指标：①冠状动脉造影结果及支架置入治疗情况。②冠状动脉造影及支架置入前后血清MMP-2，MMP-9水平的变化。
统计学方法：结果由中国医科大学公共卫生学院白英龙采用SPSS统计软件(H.13版本)进行统计分析，两组基本资料比较采用χ2检验，MMP-2和MMP-9浓度各时间点指标比较采用方差分析和t检验。P < 0.05认为差异有显著性意义，P < 0.01差异有极显著性意义。

2 结果

2.1 入选对象的基本临床资料 入选前临床疾病分型和所合并的危险因素及术前平均射血分数等情况。见表1。

 

2.2 冠状动脉造影结果及支架置入治疗情况 冠状动脉支架置入组25例患者行支架置入，共放置56枚支架，有美顿力Drive、CordiS一Cypher、微创Firebird支架等，直径为(3.0±1.3) mm，长度(21.5±8.5) mm。术前狭窄75%~95%，支架置入后血流达TIMI3级，术后无残余狭窄。支架置入术中心绞痛发作3例，给予硝酸甘油后很快缓解。单纯冠状动脉造影组25例患者因冠状动脉造影提示病变复杂未进行介入治疗。入选患者住院期间无发生急性冠状动脉闭塞、再发心绞痛、急性左心衰、死亡。
2.3 手术前后血清MMP-2，MMP-9水平的变化 冠状动脉支架置入组术后1，10，30 d MMP-2，MMP-9的浓度有升高，各时间段血清MMP-2，MMP-9的浓度比较差异有显著性意义（P < 0.01）。单纯冠状动脉造影组造影前后血清MMP-2，MMP-9的浓度差别无显著性意义。术前1 d单纯冠状动脉造影组血清MMP-2，MMP-9水平较冠状动脉支架置入组高（P < 0.05）。见表2。

3 讨论

目前经皮冠状动脉支架置入治疗冠心病出现血管再狭窄的可能机制包括:血管的弹性回缩、血栓的形成、内膜的增生。其中内膜的增生是支架内再狭窄最主要的因素[2]。冠状动脉内支架置入术对狭窄血管是一种“有控制的损伤”，当支架在粥样斑块引起狭窄的血管段充盈时,逐步增加的膨胀力超过斑块可延伸的程度，导致狭窄血管的斑块破碎、挤压和再分配，撕裂内膜和中膜并使中膜和外膜扩张。内膜增殖是血管损伤后修复的普遍反应,众多研究证明，金属蛋白酶2在内膜增殖中起着关键的作用，金属蛋白酶9参与平滑肌迁移的过程[4]。支架置入后作为一种异体物质对血管壁的持续刺激导致血小板和炎症细胞聚集，释放炎症介质、趋化因子、黏附分子和生长因子，促进血管平滑肌细胞的迁移和增殖，最终导致支架内发生再狭窄[4-5]。
MMPs是分解细胞外基质的蛋白酶类的总称，参与支架后的内膜损伤[6]，研究表明基质金属蛋白酶表达增强与支架置入后再狭窄有关[7]。MMPs家族成员根据其底物的特异性和结构的差异分为六大类。第一类为胶原酶，第二类为明胶酶，第三类为基质水解酶类，第四类为膜型金属蛋白酶，第五类为基质溶解酶，第六类为剩余的MMPs不属于前几类，暂归于其他MMPs[8]。支架置入会造成血管损伤和血管重构[9], Kai等[10]发现持续增高的MMP-9 水平与支架置入后管腔丢失指数成正相关,提示支架置入治疗后血清MMP-9 水平可预测术后6个月再狭窄。MMP-2属于第二类明胶酶，对Ⅳ型胶原降解促进中膜内平滑肌细胞向内膜迁移[11]，在支架后的再狭窄中也起着重要的作用[12]。本研究发现在支架置入后患者MMP-2和MMP-9的表达增加，1个月内呈持续增高趋势，与以往的研究结果一致[13]。
本试验虽仅测定支架术后1个月内的血清MMP-2和MMP-9浓度，结果却提示支架置入后，血清MMP-2和MMP-9浓度均较术前明显升高，具有统计学意义，与以往研究结果一致[14]；置入前一天单纯冠状动脉造影组血清MMP-2，MMP-9水平较冠状动脉支架置入组高,提示血清金属蛋白酶水平与冠状动脉病变程度有关。根据上述MMPs在动脉硬化血管中的作用,提示支架置入可导致MMP-2和MMP-9表达增强，可能是引起支架置入后再狭窄的原因之一[15]。因而降低MMP-2和MMP-9的表达有可能减少支架置入后再狭窄的发生率[16]。有关MMPs的详细机制还不十分清楚，目前知道其作用机制可能与整合素受体α2β1和αvβ3细胞信号转导过程中的蛋白酪氨酸残基磷酸化有关[17-18]，αvβ3的表达增加可能参与了内膜的增生[19]。
结论：在本实验中，单纯接受冠状动脉造影的患者MMP-2和MMP-9浓度造影前后无明显变化，支架置入后1个月内MMP-2和MMP-9浓度呈持续升高趋势,提出了是否可用特异性的基质蛋白酶组织抑制剂对抗金属基质蛋白酶升高这样的课题。

4 参考文献

1 Jguirim-Souissi I, Jelassi A, Addad F, et al.Plasma metalloproteinase-12 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 levels and presence, severity, and outcome of coronary artery disease. Am J Cardiol 2007;100(1):23-27
2 Pan CJ,Wang J,Huang N.Zhongguo Shengwu Yixue Gongcheng Xuebao 2004;23(2):152-156
潘长江，王进，黄楠.血管支架内再狭窄的研究进展[J].中国生物医学工程学报，2004,23 (2) :152-156
3 Ge J, Shen C, Liang C, et al.Elevated matrix metalloproteinase expression after stent implantation is associated with restenosis. Int J Cardiol 2006;112(1):85-90
4 Galis ZS, Sukhova GK, Lark MW, et al.Increased expression of matrix metalloproteinases and matrix degrading activity in vulnerable regions of human atherosclerotic plaques. J Clin Invest 1994;94(6):2493-2503
5 Reinhardt B, Winkler M, Schaarschmidt P, et al.Human cytomegalovirus-induced reduction of extracellular matrix proteins in vascular smooth muscle cell cultures: a pathomechanism in vasculopathies? J Gen Virol 2006;87(Pt 10):2849-2858
6 Feldman LJ, Mazighi M, Scheuble A, et al.Differential expression of matrix metalloproteinases after stent implantation and balloon angioplasty in the hypercholesterolemic rabbit. Circulation 2001;103(25):3117-3122
7 Ono H, Ichiki T, Ohtsubo H, et al.Critical role of Mst1 in vascular remodeling after injury. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2005;25(9):1871-1876
8 Creemers EE, Cleutjens JP, Smits JF, et al.Matrix metalloproteinase inhibition after myocardial infarction: a new approach to prevent heart failure? Circ Res 2001;89(3):201-210
9 Celik T, Kursaklioglu H, Iyisoy A, et al.A new light on the pathophysiology of stent restenosis after coronary stent deployment: matrix metalloproteinases. Int J Cardiol 2007;115(2):237-238
10 Kai H, Ikeda H, Yasukawa H, et al.Peripheral blood levels of matrix metalloproteases-2 and -9 are elevated in patients with acute coronary syndromes. J Am Coll Cardiol 1998;32(2):368-372
11 Lauer-Fields JL, Tuzinski KA, Shimokawa K, et al.Hydrolysis of triple-helical collagen peptide models by matrix metalloproteinases. J Biol Chem 2000;275(18):13282-13290
12 Collin B, Busseuil D, Korandji C, et al.Short-term atorvastatin treatment does not modify neointimal morphology but reduces MMP-2 expression in normocholesterolemic rabbit stented arteries. J Cardiovasc Pharmacol 2006;47(3):428-436
13 Hlatky MA, Ashley E, Quertermous T, et al.Matrix metalloproteinase circulating levels, genetic polymorphisms, and susceptibility to acute myocardial infarction among patients with coronary artery disease. Am Heart J 2007;154(6):1043-1051
14 Inoue T, Uchida T, Yaguchi I, et al.Stent-induced expression and activation of the leukocyte integrin Mac-1 is associated with neointimal thickening and restenosis. Circulation 2003;107(13):1757-1763
15 Biondi-Zoccai GG, Lotrionte M, Moretti C, et al.A collaborative systematic review and meta-analysis on 1278 patients undergoing percutaneous drug-eluting stenting for unprotected left main coronary artery disease. Am Heart J 2008;155(2):274-283
16 Angiolillo DJ, Bernardo E, Palazuelos J, et al.Functional impact of high clopidogrel maintenance dosing in patients undergoing elective percutaneous coronary interventions. Results of a randomized study. Thromb Haemost 2008;99(1):161-168
17 Hofmann UB, Westphal JR, Van Kraats AA, et al.Expression of integrin alpha(v)beta(3) correlates with activation of membrane-type matrix metalloproteinase-1 (MT1-MMP) and matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) in human melanoma cells in vitro and in vivo. Int J Cancer 2000;87(1):12-19
18 Margolin L, Fishbein I, Banai S, et al.Metalloproteinase inhibitor attenuates neointima formation and constrictive remodeling after angioplasty in rats: augmentative effect of alpha(v)beta(3) receptor blockade. Atherosclerosis 2002;163(2):269-277
19 Bondza PK, Metz CN, Akoum A. Macrophage migration inhibitory factor up-regulates alpha(v)beta(3) integrin and vascular endothelial growth factor expression in endometrial adenocarcinoma cell line Ishikawa. J Reprod Immunol 2007；11 (10):1043-1051