冠脉疾病患者体内F2异前列腺素增加反映的氧化应激与尿液11脱氢凝血烷B2水平的升高有关

2021-12-16

乙酰水杨酸（ASA，阿司匹林）广泛用于辅助冠脉疾病（CAD）的一级和二级预防，因为该药物能抑制95%以上的血小板环氧酶1（COX-1）的活性，减少凝血烷A2（TXA2）的生成。但是，非血小板炎症COX-2途径受到ASA的影响很小，仍然保持活跃。基于合并症的临床发展和实验室检验，对ASA的不当反应被认为是“阿司匹林耐药性”，且与不良结局的风险升高有关。最近人们认识到氧化应激是不完全ASA反应的潜在相关机制。与酶的途径一起（COX—1；COX-2），还有一条受氧化应激损伤影响生成F2异前列腺素，能直接刺激血小板凝血烷前列腺素类受体（TPR）活化血小板且不受ASA影响的非酶花生四烯酸途径。异前列腺素F2α（8-isoPGF2α）是体内氧化应激的可靠标志物，也是脂质过氧化可靠的非侵入性测量方法。我们研究了氧化应激（尿液8-isoPGF2α）和COX-1（尿液11脱氢凝血烷B2[11dhTxB2]）充分抑制的关系。

1. 方法

在此次横截面研究中，我们从接受阿司匹林治疗且没有发生肾脏疾病的稳定型CAD患者体内采集尿液样品。利用AspirinWorks® 11dhTxB2 ELISA（Corgenix，Inc. Broomfield，Colorado）和EIA试剂盒（Cayman Chemical Co，Ann Arbor，Michigan，Catalog # 516,351）分别测量了11dhTxB2和8-异前列腺素。11dhTxB2和8-异前列腺素被标准化为与肌酐的比率并以微克/毫克肌酐表示。

利用STATA14.1，利用卡方/费舍尔精确检验完成比例比较；适用时，使用威尔科克森秩和/学生t检验进行连续变量比较。执行Nptrend 检验和趋势的卡方统计检验8-isoPGF2α三分位数间的趋势的线性。利用斯皮尔曼相关系数完成相关性分析。利用一个稳健的多线性回归模型，我们在控制了干扰因子的情况下，评估了8-isoPGF2α与11dhTxB2之间的关系。我们观测到的斯皮尔曼相关性为0.41，并发现在阿尔法为0.05时，该研究的效力等同于具有402名患者的样品规模的90%。

2. 结果

该研究包括402名接受阿司匹林治疗的CAD患者。研究中男性人数为291名（72.4%），女性人数为111（27.6%），平均值（±SD）分别为65.8±9.8岁和65.1±10.4岁。尿液8-isoPGF2α值介于357pg/mg至19，256pg/mg之间，中值为1485.4pg/mg（IQR：1180.6）。使用8-isoPGF2α的三分位数对患者进行分类（表1a）。位于不同三分位数的患者间的年龄有显著差异（p-trend=0.03），处于8-isoPGF2α中高三分位数的女性比例相对较高（p=0.001）。根据性别的8-isoPGF2α与11dhTxB2分布详见图1A。尿液11dhTxB2介于344pg/mg至32，441pg/mg之间，中值为1393pg/mg（IQR：1492.7）。尿液11dhTxB2水平在统计上显示出显著的线性趋势，尿液8-isoPGF2α处于中高三分位数的患者的尿液11dhTxB2水平升高（p-trend＜0.001）。通过斯皮尔曼相关分析发现，8-isoPGF2α与11dhTxB2之间呈正相关（图1B）。在调整过年龄、性别和慢性阻塞性肺病（COPD）等因素后，我们发现尿液8-isoPGF2α与尿液11dhTxB2存在独立的正相关性（表1B）。接受不同剂量ASA（81、162或325mg）患者间的8-isoPGF2α（p=0.6）与11dhTxB2（p=0.7）值没有差异。

3. 讨论

我们的研究证明：

1）存在较高8-isoPGF2α水平的CAD患者的11dhTxB2水平也较高，

即使采取恰当的ASA治疗，也不能抑制COX-1途径；

2）8-isoPGF2α是11dhTxB2的独立决定因素；

3）男性、糖尿病患者及COPD患者的8-isoPGF2α水平显著较高。

糖尿病患者和躯干肥胖人群易于出现不完全的ASA反应，这表明存在具有强化氧化应激的促炎背景中，ASA不能完全抑制凝血烷的生成。糖尿病患者服用低剂量阿司匹林时，氧化应激加强了血小板异前列腺素的生成，并能缓解阿司匹林介导的TxA2抑制。在F2异前列腺素代谢物中，8-isoPGF2α是体内氧化应激的标志物，该物质通过直接与凝血烷血小板受体结合刺激血小板的活化。使用ASA治疗的CAD患者体内8-isoPGF2α水平升高表明存在不受ASA治疗影响的活跃氧化应激环境。由于ASA几乎可以抑制患者体内超过95%的COX-1活性，所以非血小板炎症COX-2途径产生的后备TxA2来源可以解释ASA反应不良的剩余血小板活化现象。我们的结果与氧化应激机制在血小板活化中发挥重要作用的概念一致，除了上述作用外，氧化应激还对动脉粥样硬化形成的开始、进展和结果产生影响。生成过多的ROS可能会损伤形成炎症和动脉粥样硬化背景的脂蛋白，还会强化F2异前列腺素的花生四烯酸的生成，而F2异前列腺素能活化血小板并使其对ASA的治疗效果产生耐受性。这些观测结果支持了氧化应激维持与促动脉粥样硬化机制相关的超高血小板活性导致稳定型CAD患者的血小板功能不全的概念。考虑到凝血烷并不是促进血小板活化和动脉粥样硬化形成的唯一因素，所以单一抗血小板药物如ASA不能阻止所有的不良事件就不足为奇了。

环加氧酶-1衍生的TxA2以自分泌的信号的方式活化相同和邻近的血小板。由于TxA2的半衰期非常短（20至30秒）且浓度很低（1至60pg/mL），所以连续稳定地生成TxA2是维持血小板活性自我平衡（生理）控制的必要条件。但是8-isoPGF2α的半衰期较长（10分钟），且浓度是TxA2的三倍以上。如果8-isoPGF2α可以通过类似的亲和力结合并刺激凝血烷血小板受体，其较长的半衰期和较高的浓度使其成为出现氧化应激患者体内的激动剂。由于ASA通过减少TxA2的生成来抑制COX-1的大部分活性，但是8-isoPGF2α途径生成的TxA2仍可能活化凝血烷血小板受体。在这种情况下，阻断8-isoPGF2αTPR刺激能成为潜在的治疗目标，取代提高ASA剂量的方法（图1C）。血小板功能的性别差异和药物动力学表明女性的11dhTxB2水平较高。我们发现女性的8-isoPGF2α水平也较高，这表明氧化应激的加强以及TxA2衰减的削弱。11dhTxB2水平升高与稳定型CAD和心梗患者的不良事件风险升高有关。

我们的研究存在所有横截面研究都具有的局限性即在同一时间获得临床和实验室样品，所以未来需要前瞻性随机试验来确认这些发现。我们认识到药物、饮食和生活方式可能会影响氧化应激及由其导致的11dhTxB2水平。此次研究未进行血小板反应性试验且并未遵从阿司匹林疗法，此次研究未对尿液11dhTxB2的潜在调节因素做出说明。

这些结果表明加强的氧化应激可能导致血小板的超活化，无论COX-1/异前列腺素途径是否被ASA抑制。8-isoPGF2α水平升高导致的11dhTxB2水平升高表明对ASA的反应不完全，这表明CAD患者可能需要额外的或替代的抗血小板疗法，未来可能出现新型脂质过氧化抑制剂。