中性粒细胞激活在冠脉扩张发病过程中的作用及其调控机制的研究

The characteristic pathological changes of the coronary artery ectasia (CAE) is the serious damage of the extracellular matrix (ECM) of the coronary artery. The enzymatic hydrolysis is probably the main mechanism for this kind of ECM abnormal metabolism. Our previous studies showed that CAE patients have obvious evidences of neutrophil activation, and neutrophil serine protease (NSP) is a kind of protease with most significant change, this study intends to systematially explore the role of neutrophil activation in the coronary artery ectasia pathological process: 1) expand the sample size to make sure that CAE patients were with neutrophil activation and NSP release; 2) by gene sequencing, proteomics and other high-throughput techniques, screening the key elements with differential expression, and presenting a hypothesis about the regulatory network for neutrophil activation and NSP release in CAE patients, and then testifying them by experiments of cell culture, tissue culture and animal trials. This study is expected to deepen the understanding of the pathogenesis of CAE, and the results would be usefull theoretical basis for exploring the treatment of CAE in future.

冠脉壁细胞外基质的严重破坏是冠脉扩张的特征病理变化，蛋白酶解作用可能是其重要病理生理机制。冠脉扩张患者外血中性粒细胞增加，扩张冠脉壁有大量中性粒细胞浸润，提示中性粒细胞及其来源的蛋白酶可能与冠脉扩张密切相关。课题组前期研究显示：冠脉扩张患者体内存在着中性粒细胞激活的证据，且中性粒细胞丝氨酸蛋白酶（neutrophil serine proteases ，NSP）是变化最显著的一类蛋白酶。本研究拟：1）扩大样本量，肯定冠脉扩张患者存在着中性粒细胞激活和NSP释放的现象；2）通过基因测序、蛋白组学等高通量技术方法，筛选差异性表达的关键分子，构建中性粒细胞激活及NSP释放的调控网络图；3）进而在细胞实验、组织培养以及动物实验等不同层面验证。本研究拟系统探讨中性粒细胞激活在冠脉扩张发病过程中的作用及其调控机制，深化对冠脉扩张发病机制的认识，为探索冠脉扩张治疗方式提供理论依据。

冠脉扩张定义为冠状动脉直径超过正常范围的1.5倍，其发病率低但绝对人数多，主要表现为不典型性心绞痛，并能引起心肌梗死、冠脉破裂和猝死等恶性心血管事件，是一类严重危害患者健康和生命的疾病。目前尚不清楚其确切病因。蛋白酶解作用参与的冠状动脉细胞外基质的降解过多可能是冠脉扩张主要的原因。本研究进一步总结其临床特征，并深入探讨冠脉扩张的发病机制。临床方面，目前组建队列研究，共计纳入研究对象470例，为2015年1月至2019年7月在北京友谊医院行冠脉造影的住院患者，其中冠脉扩张202人（合并心肌梗死51例，不合并心肌梗死151例），冠心病317例（心肌梗死129例，非心肌梗死188例），冠脉造影阴性患者161例。目前主要发现：1）冠脉扩张是一种血栓性疾病，其主要风险在于冠脉内血栓事件的概率增加；冠脉扩张血栓事件可能原因：血脂控制欠佳、抗血小板不足，血栓事件病史。2）冠脉扩张是一种缓慢进展性疾病，其扩张的程度变化相对缓慢，目前关于其随访预后的数据尚未发表；外周血中的可溶性弹性纤维和弹性蛋白酶可望作为冠脉扩张的早期辅助诊断标志物。实验室研究部分，基于之前的研究基础：1）进一步明确了冠脉扩张患者外周血中性粒细胞激活的现象，中性粒细胞激活后释放弹性蛋白酶，可能参与冠状动脉细胞外基质的降解；2）冠脉扩张患者的中性粒细胞激活的原因，目前数据提示可能与细菌感染、免疫系统没有必然的关系，可能更多的是一种炎症反应，但是这种炎症反应的机制尚不清楚，不除外遗传因素的参与。3）结合蛋白组学和外显子测序，目前课题组提出一种可能的冠脉扩张假说：X基因突变，细胞外基质交联程度下降，冠状动脉结构不完整，易于出现扩张表现；同时因为非交联状态的细胞外基质增多，触发了包含中性粒细胞慢性激活在内的炎症反应和蛋白酶学降解机制，此部分内容正进行全面的实验室研究。总结：本研究为临床基础相结合的研究，进一步总结了冠脉扩张的临床特征和并深入探索了其发病机制。