外周动脉硬化闭塞症与血清胆红素尿酸水平的相关性及其临床意义的研究博士学位论文.docx

1、外周动脉硬化闭塞症与血清胆红素尿酸水平的相关性及其临床意义的研究博士学位论文 哈尔滨医科大学 博士学位论文 题 目 外周动脉硬化闭塞症与血清胆红素、尿酸水平的相关性及其临床意义的研究 哈尔滨医科大学研究生学位论文声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果，实验数据与结果真实可靠。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日 期： 年 月 日哈尔滨医科大学研究生学位论文版权使用授权说明本人完全了解学校关于收集、

2、保存和使用学位论文的规定，即：1、按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；2、学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并提供目录检索、借阅及查阅服务；3、学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；4、学位论文研究成果的责任作者或通讯作者为本人的指导教师，作者署名单位为哈尔滨医科大学；5、保密的论文在解密后遵守此规定。论文作者签名： 指导教师签名： 日 期： 年 月 日目 录中文摘要 4英文摘要 61、文献综述 81.1动脉硬化的形成机理91.1.1动脉硬化的经典学说 91.1.2自身免疫学说 91.1.3炎症学说 101.1

3、.4 动脉硬化闭塞引起的病理生理变化111.2胆红素的抗动脉硬化作用 121.2.1胆红素的结构与生成121.2.2胆红素的抗氧化作用 121.2.3胆红素可抑制免疫反应和炎症过程 131.2.4抑制蛋白激酶C 141.2.5胆红素与血红素氧化酶（HO-1） 141.2.6抑制P38蛋白的磷酸化 151.3尿酸与其抗动脉硬化作用 161.3.1尿酸的概况 161.3.2 尿酸的代谢 161.3.3 尿酸与动脉硬化 162、前 言 193、材料与方法 20 3.1数据来源 203.1.1下肢动脉硬化闭塞症(AS0)组 203.1.2正常对照组 203.2胆红素的测定 203.3尿酸的测定 213

4、.4统计分析 214、结 果 225、讨 论 276、结 论 327、致 谢 338、参考文献 349、个人简历 44中文摘要目的：统计下肢动脉硬化闭塞症(ASO)患者的血清胆红素及尿酸的含量，分析血清胆红素及尿酸与动脉硬化闭塞症的相关性及临床意义。方法：1. 统计我院2008年1月至2009年11月,动脉硬化闭塞症的患者318例，年龄40-80岁(平均年龄65岁)，其中男性216(平均年龄68岁)名，女性102名(平均年龄60岁)，无肝胆疾病、无糖尿病、无严重心脑血管疾病及无痛风等风湿免疫系统，且肝功能正常，符合下肢动脉硬化闭塞症诊断者的血清总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、高密度脂蛋白、低

5、密度脂蛋白、尿酸、身体质量指数BMI、收缩压、舒张压、性别、年龄、吸烟程度的含量。并依照Fontaine分类法将患者分成临床四期。其中一期患者4(平均年龄60岁)人，临床上为下肢缺血的早期，此为第一小组。二期患者114(平均年龄62岁)人，临床上多以行走后出现下肢的疼痛（间歇性跛行期）为主要表现，此为第二小组。三期患者164(平均年龄67岁)人，临床上以出现下肢的静息痛为标志，此为第三小组。四期患者36(平均年龄69岁)人，临床上以出现下肢肢体的坏疽为标志，此为第四小组。2.对照组，统计我院体检中心2009年100例体检者，年龄40-80岁(平均年龄60岁)，其中男性64名(平均年龄63岁)，

6、女性36名(平均年龄55岁)，无肝胆疾病、无糖尿病、无严重心脑血管疾病及无痛风等风湿免疫系统疾病，且肝功能正常的体检者的血清总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、尿酸的含量。3.使用选定因素调整的多元回归，将直接和间接胆红素水平进行了比较。后，血清总、直接和间接胆红素、尿酸水平与年龄，吸烟和舒张压显著相关 (以p0.05为有差异，p0.01为有显著差异)。结果：动脉硬化闭塞症的患者血清总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、尿酸的含量均明显低于正常对照组，尿酸的含量均明显高于正常对照组，且动脉硬化闭塞症患者随着临床分级的进展相关。结论：动脉硬化闭塞症患者的血清胆红素水平与其的发生呈负相关，低浓度血清胆红

7、素是独立的动脉硬化闭塞症的危险因素。关键词：胆红素； 尿酸；动脉粥样硬化；外周动脉疾病；危险因素。The association of serum concentration of bilirubin and uric acid with arteriosclerosis obliterans AbstractObjective：Study the relationship between the contents of bilirubin and uric acid and Arteriosclerosis Obliterans (ASO) by statistics and discuss

8、 the significance between them.Methods: 1 Collect data of patients of ASO between Jan.2008 to Nov.2009, who were between 40 to 80 years old and without hepatic disease, diabetes, severe cardio vascular disease, qout or other immune-system diseases, whose hepatic function were normal. Then we analyze

9、d the contents of total serum bilirubin, immediate bilirubin, indirect bilirubin, high density lipoprotein, low density lipoprotein, uric acid，body metabolism index (BMI), systolic pressure, diastolic pressure, gender, age, smoking. We divided patients to 4 clinical phases according to Fontaine taxo

10、nomy. The first phase was the early stage of extremity ischemia, in which phase we chose 4 patients, whose average age was 60 years old. We got 114 patients whose chief behavior was intermittent claudication, and we set them in the second phase. The 164 patients of the third phase had rest pain. The

11、 patients of the fourth phase had gangrene on their limbs.2 Study 100 patients in medical examination centre of our hospital in 2009, who were between 40-80 years old (average age was 60 yr). And then analyse upper data of these patients as control.3 We analyses the relationship between direct bilir

12、ubin and indirect bilirubin，uric acid of ASO patients with multiple regression. The level of total serum bilirubin, direct bilirubin，indirect bilirubin and uric acid were related to gender, age and smoking, which declined after adjusted the diastolic pressure. (P0.05) Results：The serum levels of bil

13、irubin in ASO group were significantly lower than the control group, and the level of bilirubin declined with the developing of the Fontaine phases in the ASO group. The uric acid increased with the developing of the Fontaine phases.Conclusion：Low level serum concentration of bilirubin is one of the

14、 risk factors of ASO patients . ASO onset is positive related with serum concentration of uric acid.Keywords: bv ilirubin; uric acid; atherosclerosis; peripheral arterial disease; risk factor1、文献综述随着社会整体生活水平的提高和人口的老龄化，下肢动脉硬化闭塞症的发病和下肢动脉硬化闭塞症就诊的患者将越来越多，最新一项统计结果显示美国下肢动脉硬化闭塞症共有一千两百万患者。目前临床上下肢动脉硬化闭塞症的诊断标

15、准各异，下肢动脉硬化闭塞症发病率各家报道不一。Meijer W等的下肢动脉硬化闭塞症研究结果显示，下肢动脉硬化闭塞症若以踝肱指数(ankle-brachial pressure index，ABPl)小于0.9%为诊断标准，55岁以上人群的下肢动脉硬化闭塞症患病率是10-25，但以间歇性跛行等临床表现来诊断下肢动脉硬化闭塞症患病率仅为前者下肢动脉硬化闭塞症的10%-20%。 下肢动脉硬化闭塞症（arteriosclerosis obliterans，ASO）是动脉粥样硬化累及下肢动脉导致动脉狭窄或闭塞而引起肢体缺血症状的慢性疾病，也是全身动脉硬化性疾病在下肢的表现。下肢动脉硬化闭塞症是PDA的

16、首要危险致病因素，随着年龄的增长其发病率升高。2000年泛大西洋协作组（Transatlantic Inter Society Consensus，TASC）公布的一项的下肢动脉硬化闭塞症调查结果显示，40-50岁的男性每年新增的下肢动脉硬化闭塞症发病率为0.3，75岁以上老人下肢动脉硬化闭塞症增致1。澳大利亚的一项人群普查结果显示，65-69岁的男人下肢动脉硬化闭塞症发病率为10.6，而75-79岁的下肢动脉硬化闭塞症发病率高达233。Framingham心血管研究中心的一项人群普查显示下肢动脉硬化闭塞症20症状性PDA患有糖尿病，与非糖屎病人群相比较，具有下肢动脉硬化闭塞症患病率较高、患病

17、年龄小、病程 进展快，吸烟对外周血管的危害极大，是心、脑血管的两倍。 目前，人们以对糖尿病、血脂异常、高血压、吸烟、高同型半胱氨酸等公认的动脉硬化危险因素进行有效的控制，但是仍然有部分人群的发病率居高不下。胆红素与尿酸是近来研究的热点1,2，有报道这两项指标与动脉粥样硬化发生相关。1.1动脉硬化的形成机理1.1.1动脉硬化的经典学说关于动脉硬化，最先提出的是“脂肪浸润学说”：该学说认为血中增高的脂质低密度脂蛋白（LDL）,极低密度脂蛋白（VLDL）或其残粒侵入动脉壁，堆积在平滑肌细胞、胶原和弹性纤维之间，引起平滑肌的增生。后者与来自血液的单核细胞一样可以吞噬大量的脂质成为泡沫细胞。脂蛋白降解产

18、生胆固醇、胆固醇脂、甘油三酯等，LDL-胆固醇还和动脉壁的蛋白多糖结合产生不溶性沉淀，都能刺激纤维组织的增生，从而形成脂质斑块。后来又提出了血小板聚集和血栓形成学说以及平滑肌细胞克隆学说。1973年提出了动脉硬化形成的损伤反应学说3，认为由于血管内皮和内膜受机械性损伤、毒素、氧自由基等因素影响，引起内皮功能障碍，使内皮通透性增加,吸附分子的表达和各种生长因子、趋化因子释放增多，导致血小板聚积等一系列损伤反应。1.1.2自身免疫学说早期人们认为：体液和细胞免疫参与动脉硬化过程，但是尚不能确定这些过程究竟是原发的还是继发的。2001年Hansson对免疫在动脉硬化形成过程中的重要作用做了评述，认为

19、在动脉硬化病变形成过程中免疫反应贯穿始终，各种抗原、免疫细胞启动血管壁的免疫反应，最终诱发动脉硬化病变的形成。在动脉硬化损伤部位已经证实，有免疫球蛋白和补体沉积,该沉积物主要激活CD4 + T 细胞。Wick 等人的研究显示，多数T细胞负载T细胞受体/(TCR -/) 4。在激活的T细胞产生干扰素(IFN-)情况下，内皮细胞和巨噬细胞及SMC 出现在T细胞周围时，都变成了IILA -DR+ 。与此同进还发现,在有动脉硬化斑块的献血者血清中，由IFN - 诱导的巨噬细胞产物Neoptrin 水平增加5。除了IFN ，许多其他生长因子如:血小板衍生的生长因子，白介素(即IL - 1 , IL -

20、6) 及趋化因子(如:单核细胞化学异构肽- 1) 也出现在动脉硬化损伤部位。有研究称，在动脉硬化所有阶段,粒细胞、B 细胞和K/ NK细胞极为少见6。目前认为与动脉硬化发病相关的抗原有氧化修饰低密度脂蛋白（oxLDL）和热休克蛋白(HSP)。oxLDL是一种重要抗原，经清道夫受体进入细胞降解的oxLDL片段可活化T细胞，从而引起特异性免疫应答。oxLDL的代谢产物溶血磷脂酰胆碱也具有免疫原性，促进内皮细胞释放粘附分子，产生免疫反应。与动脉硬化发病有关的HSP主要是HSP60和HSP70，他们作为自身抗原，可引发补体依赖的细胞溶解，启动免疫反应。1.1.3炎症学说动脉硬化的炎症学说（inflam

21、mation hypothesis）是由德国病理学家Virchow于1856年所提出，这个学说认为动脉硬化病变是动脉内膜的炎症反应，当时由于研究手段的限制，证据也不很充足，因此炎症学说未能引起人们的注意。但随着动脉硬化病变研究的不断深入，越来越多的炎症相关因子被发现，炎症学说重新被提起，并已成为阐述动脉硬化发病机制的一个重要学说。尤其是1999年Ross就炎症在动脉硬化中的作用做了综合论述，使动脉硬化的炎症学说很多内容得到更新和丰富。该学说把高胆固醇血症、高血压、高同型半胱氨酸血症、感染、自身免疫等各种危险因素视为致炎因素，长时间反复作用于血管壁，通过炎性介质的分泌，炎性细胞的活化，促使动脉硬

22、化病变形成。动脉硬化晚期损伤表现为先前进入动脉壁的SMC 和巨噬细胞大量增殖。这些细胞和覆盖其表面上的内皮与T淋巴细胞相互作用,导致严重的纤维增生性反应7。动脉硬化的病理变化具有炎症的基本特征，存在变质、渗出和增生。各种危险因素损伤血管内皮，上调产生单核细胞集落刺激因子（MCSF）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1），趋化募集并增殖单核/巨噬细胞。同时分泌的各种细胞粘附分子促使血小板、粒细胞、单核细胞等粘附于血管内皮，释放多种生物活性因子，启动炎症反应，促成动脉硬化病变的发生和发展。动脉硬化病变发生发展过程中，从脂质条纹到纤维斑块和粥样斑块，始终都有各种炎症细胞和大量的炎症介质参与，同时大量免

23、疫细胞的参与，包括单核/巨噬细胞、淋巴细胞和肥大细胞等。这些细胞产生大量细胞因子，如IL-1、TNF、TGF、MCP-1等，它们通过介导细胞间免疫应答，促进炎症反应而在动脉硬化中起重要作用。其实免疫反应也是炎症过程的标志，各种免疫细胞和免疫因子都起到类似炎症介质的作用，启动、参与和加剧炎症过程。1.1.4动脉硬化闭塞引起的病理生理变化 (1)肢体缺血：肢体缺血可分为功能性和临界性缺血。 功能性缺血(Functional Ischemia)：在休息状态下能保证肢体血流供应，但随着肢体运动，血流不能增加。临床上表现为间歇性跛行。其主要表现特点有三：A.在做功的肌肉群表现疼痛；B.一定的运动量可以使

24、疼痛重复出现；C.运动停止后可使疼痛迅速解除。 慢性临界性肢体缺血(Chronic Critical Limb Ischemia)：慢性临界性肢体缺血的诊断标准需具备以下几点：A.反复发作的静息痛超过2周，需定期服用止痛剂伴踝部动脉收缩压6.67kPa(50mmHg)，趾端收缩压4.0kPa(30mmHg)B.足或足趾溃疡及坏疽，伴踝部动脉压6.67kPa(50mmHg)，或趾端收缩压4.0kPa(30mmHg)。与跛行疼痛的方式不同，缺血性静息痛不表现在肌肉群而是在足部特别是足趾和跖骨头。 临界肢体缺血的病理生理机制：当动脉干发生狭窄或闭塞时，远端可造成局部低血压，释放血管活性物质导致小动脉

25、扩张通过微血管扩张代偿维持营养血流病变进一步发展由于跨壁压力低造成毛细血管小动脉萎陷，小动脉痉挛，微血栓形成，组织间水肿可引起毛细血管萎陷内皮细胞肿胀，血小板积聚，白细胞黏附及局部免疫系统激活，这些因素最终导致了肢体末梢微循环灌注障碍 (2)动脉血流变化：动脉硬化斑块好发于下肢动脉的后壁，及主动脉的起始处或分叉的部位股浅动脉常常广泛受累。随着斑块积聚，血栓可沉积于病变部位以及邻近的动脉壁最终可导致血流受阻。动脉完全阻塞。肢体血流量与动脉压呈正比与外周阻力呈反比主要动脉发生闭塞后导致梗阻远端灌注压降低，总的外周阻力增加，肢体血流量减少。(3)侧支循环：侧支循环是存在于主干血管旁血管，平时并不开放

26、，当主干血管狭窄或闭塞时由于血管两端的压力差使侧支血管逐渐扩张。当运动时组织低氧、酸中毒，使周围阻力进一步降低，压力差增大 侧支循环通常对慢性单一血管段闭塞可提供适当的血流，能够满足肢体静止时的需要以及额外的血流维持中等量的运动但是突然发生的动脉闭塞如栓塞等，侧支循环没有充足的时间代偿可导致肢体组织坏死另一方面如果侧支循环的发展和动脉闭塞性病变的进展保持一致，患者的临床症状可能没有变化或者有短暂肢体严重缺血，随着侧支循环的发展而逐渐缓解 下肢动脉硬化闭塞症发生于不同部位时可有以下几个侧支循环网： 腹主动脉末端闭塞时：可以从肋间动脉、腰动脉与髂腰、臀、旋髂深及腹壁动脉之间吻合。另一条侧支是肠系膜

27、上动脉的左结肠分支及肠系膜周围小动脉，最后经直肠血管进入腹壁下动脉。 髂外动脉股总动脉闭塞时：腹壁下动脉的臀支与股深动脉的旋股动脉分支之间的吻合，该侧支循环旁路被称之为“十字吻合”。 股浅动脉闭塞时：股深动脉的穿通支和腘动脉的膝关节支之间的侧支循环开放代偿。 1.2胆红素与其抗动脉硬化作用 胆红素是人体血红蛋白分解代谢的产物。长期以来临床一直将其水平升高作为溶血及肝胆疾病的重要诊断指标之一。但随着近年来对血红素氧合酶（hemeoxygenase，HO）/一氧化碳（CO）-胆红素系统的不断深入研究，发现胆红素还是体内一种生理性抗氧化剂，具有比维生素C、维生素E、胡萝卜素更强的抗氧化活性，更能有效

28、捕获自由基， 保护脂质和脂蛋白不被氧化。有研究提示其正常含量在预防动脉粥样硬化过程中发挥着不可替代的作用8。1.2.1胆红素的结构与生成胆红素是一种四吡咯色素，是血红素的最终分解产物，成人平均每日产生250350 mg。凡含有血红素的血色蛋白，如:血红蛋白、细胞色素和肌红蛋白中的血红素均为胆红素的来源。红细胞被单核-巨噬细胞(网状内皮细胞) 吞食后数分钟内即被溶解。血红蛋白的珠蛋白分子释放进入蛋白代谢池，血红素在微粒体血红素氧合酶、还原型辅酶(NADPH) 、细胞色素C 还原酶及NADPH 的作用下，将吡咯环的甲烯桥打开，形成线状的四吡咯化合物胆绿素，再由胆绿素还原酶作用形成胆红素。1.2.2

29、胆红素的抗氧化作用胆红素是亚铁血红素被血红素加氧酶分解的产物，一直以来被认为是体内的代谢废物，直到1987年才被公认具有抗氧化的作用。胆红素作为血红素的体内代谢产物是人体内天然的抗氧化剂, 循环血液胆红素在血液中以多种形式存在，如游离胆红素、结合胆红素等,它们均具有抗氧化作用9。其抗氧化作用主要体现在:防止脂质被氧化：脂蛋白，特别是LDL 对氧化有很大的敏感性，已经证实动脉粥样硬化的形成是由于血管内膜巨噬细胞摄入了氧化型的LDL ,导致富含脂质的泡沫细胞堆积，在动脉粥样硬化斑块形成过程中，氧化型LDL 是基质，胆红素能阻止LDL被由2-2-偶氮(2-丙基脒) 的双盐酸在37 产生的氧自由基氧化，从而抑制氧化LDL 的形成。因此增加血浆中生理浓度的胆红素可以减少动脉粥样硬化形成的危险性10。而且大量的体内外实验证明8，氧化LDL 在动脉粥样硬化形成的病理变化过程中起着关键性的作用。当胆红素水平下降时，由胆红素介导的清除过氧化氢、防止脂质过氧化的过程被抑制、使得低密度脂蛋白（LDL）的氧化修饰加强，氧化低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，OX-LDL）生成增加。OX-LDL使血管内皮完整性破坏，促进循环中单核细胞与内皮细胞粘附和吞噬大量的O