超声评价AIDS患者心脏和颈动脉功能改变及其机制研究

发布时间：2018-05-07 18:53

本文选题：T淋巴细胞 + 动脉弹性　；参考：《山东大学》2014年博士论文

【摘要】：前言随着抗逆转录病毒药物的广泛应用,一方面,人类免疫缺陷病毒(Human immune deficiency virus, HIV)阳性者体内病毒复制被有效抑制,免疫功能得以重建,HIV相关的各种机会性感染甚至死亡率明显下降,AIDS患者存活期延长,生活质量提高；另一方面,接受高效抗逆转录病毒药物疗法(highly active anti-retroviral therapy, HAART)治疗的艾滋病(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)患者中,非AIDS相关综合征,如心血管危险事件(冠心病)、多脏器(如肝、肾、脑)功能衰竭和各种非HIV相关肿瘤(如肝癌、肺癌)等的发病率大幅度增加,其中动脉粥样硬化等年龄相关疾病的发病率越来越高,且发病年龄呈“年轻化”趋势。因此,AIDS患者发生动脉粥样硬化的机制及HARRT是否致动脉粥样硬化及其机制问题成为大家关注的热点。动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是心、脑血管疾病的常见基本病理改变,病变早期内皮细胞功能障碍、血管壁炎性反应、动脉壁弹性下降,继而出现内中膜增厚、粥样硬化斑块形成。然而,由于人们已经认识动脉粥样硬化性疾病的严重危害,临床防治重心逐渐前移,有关动脉粥样硬化临床前期(Preclinical Atherosclerosis, PCA)病变的研究越来越多。PCA指患者存在动脉硬化证据,但未出现重要动脉血管严重狭窄,并引起临床明确缺血症状,也被称作亚临床动脉粥样硬化病变。在他们发展为“临床期”或“终末期”之前,在病变早期,尚无影像学可见的形态学改变(内-中膜增厚、斑块形成)之前,当动脉弹性功能减低时,即进行有效预防措施干预,对于减轻社会负担及个体心血管事件的发生都有重要意义。已有研究显示,动脉粥样硬化发生过程中存在着免疫系统参与的针对多种病原体及代谢因素的炎症反应,免疫反应介入了其发生发展过程,活化的T淋巴细胞存在于该病发生发展的各阶段。因此T淋巴细胞与动脉粥样硬化的关系已成为目前关注的焦点。那么在HIV阳性人群中是否也是如此呢? 众所周知,HIV感染时机体异常免疫激活状态是AIDS免疫发病机制的中心环节,免疫激活促进HIV病毒复制和AIDS疾病进展,导致CD4+T淋巴细胞计数减少甚至枯竭,最终导致免疫功能耗竭并使疾病恶化。已有研究发现,在HIV阳性成人中确实会出现与普通人群中的老年人相似的免疫激活及免疫老化现象,并与动脉粥样硬化等年龄相关的非AIDS综合征有关。因此,我们推测T淋巴细胞免疫功能状态在HIV阳性者发生动脉粥样硬化中起一定作用。综上所述,阐明AIDS患者中动脉弹性损伤的发病机制,为临床早期发现、预防及治疗AIDS患者进展为动脉粥样硬化、降低心血管事件发生率有重要意义；对临床是否进行HAART治疗、治疗开始时机的选择及其利弊权衡提供理论依据；为政府和医疗主管部门的政策制定提供客观依据；为提高HIV阳性人群的生活质量,延长存活期做出积极的贡献。为此,本研究拟采用超声动脉弹性定量(quantitive artery stiffness, QAS)技术评价AIDS患者及正常对照者颈动脉弹性功能情况,明确AIDS患者颈动脉弹性损伤程度;并在排除了传统的动脉粥样硬化高危因素,如高血压、高血糖、高血脂、吸烟、肥胖等因素后,对照接受HAART治疗的AIDS患者及未接受HAART治疗的AIDS患者颈动脉弹性功能情况,观察HAART治疗是否与AIDS患者颈动脉弹性功能损伤相关；此外,尚采用经典的流式细胞术(FLow Cytomety, FCM)测定T细胞亚群计数,分析T淋巴细胞亚群与动脉弹性指标的相关性,旨在发现AIDS患者T淋巴细胞免疫功能状态与颈动脉弹性损伤的关系；并分析HIV感染时间与颈动脉弹性功能损伤之间的关系,推测HIV感染在AIDS患者发生颈动脉弹性功能损伤中的作用。资料与方法 1.1.入选标准与排除标准 1.1.1入选标准：18岁以上、60岁以下；无高血压、糖尿病及冠心病病史及家族史；无长期吸烟及酗酒史,无心、肺、肾等重要脏器疾病史；无长期服用易导致动脉病变的药物史；常规体检血糖、甘油三脂、总胆固醇、血压正常,身体质量指数(body mass index, BMI)在正常范围；心脏及腹部超声无明显异常发现,如先天性心脏病、严重心脏瓣膜病、风湿性心脏病、冠心病、心脏及腹部占位性病变、肾动脉狭窄等；颈动脉、腹主动脉、四肢大动脉超声检查无IMT增厚、动脉粥样硬化斑块形成、大动脉炎等病变；胸部X线及ECG检查无明显异常发现；HIV感染病程均大于10年；为排除AIDS相关综合症及严重并发症可能对颈动脉弹性的影响,AIDS患者均选取无症状感染期患者；AIDS非治疗组患者参加本研究前均未接受过系统的HAART治疗；HAART治疗AIDS组患者均采用的一线方案司它夫定(Stavudine, D4T)／齐多夫定(Zidovudine, AZT)+拉米夫定(Lamivudine,3TC)/去羟肌苷(Didanosine, DDI)+奈维拉平(Nevirapine, NVP)/依非韦仑(Efavirenz, EFV);用药时间均大于5年,用药依从性均大于80%,且治疗有效。 1.1.2.排除标准：妊娠期妇女及年龄18岁以下、60岁以上；有高血压、糖尿病及冠心病病史及家族史；有长期吸烟及酗酒史,有心、肺、肾等重要脏器疾病史；有长期服用易导致动脉病变的药物史；常规体检血糖、甘油三脂、总胆固醇、血压不正常,身体质量指数(body mass index, BMI)不在正常范围内。心脏及腹部超声有明显异常发现,如先天性心脏病、严重心脏瓣膜病、风湿性心脏病、冠心病、心脏及腹部占位性病变、肾动脉狭窄等；颈动脉、腹主动脉及四肢大动脉超声检查发现有IMT增厚、动脉粥样硬化斑块形成、大动脉炎等病变；胸部X线及ECG检查有明显异常发现,如占位性病变等；HIV感染病程均小于10年；AIDS非治疗组患者参加本研究前均曾接受过HAART治疗；HAART治疗AIDS组患者采用非一线方案司它夫定(Stavudine, D4T)/齐多夫定(Zidovudine, AZT)+拉米夫定(Lamivudine,3TC)／去羟肌苷(Didanosine, DDI)+奈维拉平(Nevirapine, NVP)／依非韦仑(Efavirenz, EFV);用药时间均不足5年,用药依从性均小于80%或治疗无效者。 1.2.研究对象 2013年4月-6月,从河南省艾滋病村AIDS患者体检结果中随机选取符合入选标准的拟参加研究者,进行一般项目的问卷调查。确定完全符合入选标准后,按照自愿的原则参加研究,并签署知情同意书。入选AIDS患者共100例,其中未接受HAART治疗者50例,为AIDS非治疗组,男25例,女25例,年龄38-59岁,平均年龄48.03±7.81岁；接受HAART治疗者50例,为HAART治疗AIDS组,男26例,女24例,年龄42-59岁,平均年龄49.43±5.42岁；同期选取符合入选标准的当地HIV阴性健康村民50例为对照组,男27例,女23例,年龄34-59岁,平均47.65±6.75岁,三组间性别、年龄匹配。 1.3.仪器与方法 1.3.1.一般检查测量患者身高、体重,计算BMI。休息5分钟后测双上肢肱动脉收缩压各3次,取其平均值。患者血糖、甘油三脂、总胆固醇化验分别使用温州东欧生物工程有限公司血糖试剂盒、甘油三脂试剂盒及总胆固醇试剂盒,采用日本Olympus5400全自动生化分析仪进行检测。 1.3.2.颈动脉QIMT及QAS检查仪器采用意大利百胜公司Mylab90彩超仪,具动脉内-中膜定量(quantitive inter-media thickness, QIMT)及QAS软件,探头频率5-13MHz。患者平卧位,休息10分钟后进行双侧颈总动脉QIMT及QAS检查,超声声束垂直于血管前后壁清晰显示内-中膜后,将QIMT取样框中的测量点选于颈总动脉分叉处下方1cm处,连续6个心动周期内IMT值稳定,即SD值≤15后冻结图像,仪器内置软件自动存储分析记录,并可获得6个心动周期内IMT平均值。采用同样操作方法,采集并记录QAS分析结果,获得顺应性系数(compliance coefficent, CC),僵硬度(stiffness β,β)和单点脉搏波传导速度(pulse wave velocity, PWV)参数。所有测量结果取双侧颈动脉测值的平均值。所有颈动脉QIMT及QAS检查均由1名检查者完成。 1.3.3.T淋巴细胞亚群绝对值检测拟进行颈动脉超声QIMT及QAS检查的研究对象,于超声检查当日晨空腹抽取静脉全血2ml,采用美国Becton Dickinson FacsCalibur流式细胞仪进行T淋巴细胞绝对值检测。将20μlCD4FITC/CD8PE/CD3PerCP试剂加入绝对计数管中,采用反向加样法,加入50μl抗凝血,室温条件避光放置15min,再加入免洗溶血素450μl,室温条件下避光放置15min后,采用FACS MultiSET软件检测并进行自动分析,计算4+. CD8+T淋巴细胞绝对值。 1.4.统计学处理采用SPSS15.0统计软件,计量数据采用均数±标准差表示,符合正态分布的计量数据采用方差分析,组间两两比较采用LSD检验,相关性研究采用Pearson线性相关分析,P0.05为差异具统计学意义。结果 1.正常对照组和AIDS组两组间颈动脉IMT比较,差异无统计学意义(P0.05)。与对照组比较,AIDS组患者颈动脉CC降低,β、PWV升高,差异具统计学意义(P0.05)。 2. HAART治疗的AIDS组和AIDS非治疗组两组间IMT、CC、β、PWV比较,差异无统计学意义(P0.05)。 3.HIV感染时间与与颈动脉弹性参数CC呈负相关,与p.PWV呈正相关(r2值分别为-0.575、0.38、0.417,均P0.01)。 4. CD4+、CD8+T淋巴细胞计数与颈动脉IMT及弹性参数CC、β、 PWV均无明显相关性(r2值分别为0.000、0.093、0.096、0.056,均P0.05)。 5. CD4+/CD8+T淋巴细胞比值与颈动脉IMT无明显相关性(r2值为-0.043,P0.05); CD4+/CD8+T淋巴细胞比值与颈动脉弹性参数CC、β、PWV呈弱相关(r2值分别为0.393、0.395、-0.376,均P0.05)。结论 1、AIDS患者在无颈动脉IMT增厚之前,其颈动脉弹性功能已经降低。 2、HIV感染及T淋巴细胞免疫功能状态可能在AIDS患者发生动脉弹性功能损伤的过程中起一定作用。 3、目前国内AIDS治疗采用的一线HAART方案,较长期(5年以上)应用以来,未见对用药依从性好(大于80%)的AIDS患者动脉弹性功能造成明显不良影响。前言艾滋病(acquired immune deficiency syndrome, AIDS)是全身多系统均可累及的疾病,心血管系统是主要累及的系统之一。由于AIDS患者出现心脏并发症如心功能不全时,其临床症状不明显,且易被其他系统并发症如肺部症状所掩盖,因此临床医生易忽视。已有资料表明,AIDS患者中人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)相关的有症状性心力衰竭会在未来成为全球范围内的心力衰竭的原因之一,而AIDS患者心肌功能受损的主要机制可能为心肌炎性反应,各种途径感染的病原体(如细菌、真菌、原虫、病毒等)、HIV本身、自身免疫等均可导致心肌细胞发生炎症,此外缺乏营养、体内某些激素水平变化、长期的免疫抑制、合并肿瘤及抗病毒药物治疗等也有可能导致心肌细胞结构和代谢异常,造成心肌功能异常。而且,有学者发现HIV阳性者心肌特异性自身抗体较HIV阴性者明显增高,提示自身免疫在AIDS患者心肌受损中起一定作用。此外肿瘤凋亡因子-α (Tumor necrosis factor, TNF)、白细胞介素-1(interleukin, IL), IL-6, IL-7的激活也可能促进心肌损伤。现有的关于AIDS患者中心血管并发症的研究结果不一,有学者提出AIDS患者中心血管系统并发症日益增多,原因一方面是由于AIDS新发患者例数增加,另一方面是由于高效抗逆转录病毒疗法(highly active anti-retro viral therapy, HAART)治疗的毒副作用可造成心脏功能损伤,而且有效的HAART治疗增加了AIDS患者的存活率,并且延长了其存活期,随着患者年龄的增长也会增加AIDS患者心血管并发症的风险[4-7]。也有学者提出,AIDS患者中心血管系统并发症是逐年减少的,原因主要是由于及时有效的HAART治疗和抗感染治疗有效的控制了HIV复制及各种机会性感染,从而会对心血管系统产生有益的保护作用。究竟HAART在AIDS患者心功能异常中起到什么作用呢?目前尚无定论。而且,目前临床常规的心功能测量方法多为传统的二维超声、M型超声及脉冲多普勒,检出早期心功能异常的敏感性相对稍差,因此早期、准确评价AIDS患者心脏功能无疑为临床早期识别高危人群及早采取预防及治疗措施、提高患者生活质量、延长存活期有重要意义。本课题研究目的旨在：第一,采用组织多普勒成像技术(Tissue Doppler imaging, TDI)技术,评价AIDS患者左、右心房室瓣环各位点运动情况,评价左、右心整体舒张及收缩功能,明确AIDS患者左、右心整体功能受损情况。第二,对照研究接受和未接受HAART的AIDS患者左、右心房室瓣环TDI检测指标,评价目前国内使用的一线HAART方案是否对AIDS患者左、右心功能造成影响。第三,分析左、右心Tei指数与HIV感染时间、CD4+、CD8+T淋巴细胞计数、CD4+/CD8+T淋巴细胞比值的相关性,分析其与左、右心功能的关系。资料与方法 1.研究对象 1.1.诊断、分期及治疗标准经初筛及确证实验确诊的HIV阳性者,诊断符合《中华人民共和国国家标准HIV/AIDS诊断标准(2003)》。HIV/AIDS临床分期诊断依照世界卫生组织(WHO)成人和青少年HIV感染/AIDS临床分期系统。HAART治疗标准参照国家免费艾滋病抗病毒药物治疗手册(第三版)中的抗病毒治疗的医学入选标准(包括临床和实验室标准)。接受HAART治疗者均采用国家免费提供的最新一线方案司它夫定(Stavudine, D4T)/齐多夫定(Zidovudine, AZT)+拉米夫定(Lamivudine,3TC)/去羟肌苷(Didanosine, DDI)+奈维拉平(Nevirapine, NVP)/依非韦仑(Efavirenz, EFV),患者有治疗意愿且可保证用药依从性良好(大于80%),且经病毒血指标、免疫血指标、临床症状综合评价HAART治疗有效。 1.2.入选标准：18岁以上、60岁以下；无高血压、糖尿病及冠心病病史及家族史；无长期吸烟及酗酒史,无心、肺、肾等重要脏器疾病史；无长期服用易导致动脉病变的药物史；常规体检血糖、甘油三脂、总胆固醇、血压正常,身体质量指数(body mass index, BMI)在正常范围；心脏及腹部超声无明显异常发现,如先天性心脏病、严重心脏瓣膜病、风湿性心脏病、冠心病、心脏及腹部占位性病变、肾动脉狭窄等；颈动脉、腹主动脉及四肢大动脉超声检查无IMT增厚、动脉粥样硬化斑块形成、大动脉炎等病变；胸部X线及ECG检查无明显异常发现；HIV感染病程均大于10年；为排除AIDS相关综合症及严重并发症可能对其心脏功能的影响,AIDS患者均选取无症状感染期患者；AIDS非治疗组患者参加本研究前均未接受过系统的HAART治疗；HAART治疗的AIDS组患者均采用的一线方案司它夫定(Stavudine, D4T)/齐多夫定(Zidovudine, AZT)+拉米夫定(Lamivudine,3TC)/去羟肌苷(Didanosine, DDI)+奈维拉平(Nevirapine, NVP)/依非韦仑(Efavirenz, EFV);用药时间均大于5年,用药依从性均大于80%,且治疗有效。 1.3.排除标准：妊娠期妇女及年龄18岁以下、60岁以上；有高血压、糖尿病及冠心病病史及家族史；有长期吸烟及酗酒史,有心、肺、肾等重要脏器疾病史；有长期服用易导致动脉病变的药物史；常规体检血糖、甘油三脂、总胆固醇、血压不正常,身体质量指数(body mass index, BMI)不在正常范围内。心脏及腹部超声有明显异常发现,如先天性心脏病、严重心脏瓣膜病、风湿性心脏病、冠心病、心脏及腹部占位性病变、肾动脉狭窄等；颈动脉、腹主动脉及四肢大动脉超声检查发现有IMT增厚、动脉粥样硬化斑块形成、大动脉炎等病变；胸部X线及ECG检查有明显异常发现,如占位性病变等；HIV感染病程均小于10年；AIDS非治疗组患者参加本研究前均曾接受过HAART治疗；HAART治疗的AIDS组患者采用非一线方案司它夫定(Stavudine, D4T)/齐多夫定(Zidovudine, AZT)+拉米夫定(Lamivudine,3TC)/去羟肌苷(Didanosine, DDI)+奈维拉平(Nevirapine, NVP)/依非韦仑(Efavirenz, EFV);用药时间均不足5年,用药依从性均小于80%或治疗无效者。 1.4.研究对象 2013年4月-6月,从河南省艾滋病村AIDS患者体检报告库中随机选取符合入选标准的拟参加研究者,进行一般项目的问卷调查。确定完全符合入选标准后,按照自愿的原则参加研究,并签署知情同意书。入选AIDS患者共100例,其中未接受HAART治疗者50例,为AIDS非治疗组,男25例,女25例,年龄38-59岁,平均年龄48.03±7.81岁；接受HAART治疗的AIDS患者50例,为HAART治疗AIDS组,男26例,女24例,年龄42-59岁,平均年龄49.43±5.42岁；同期选取符合入选标准的当地HIV阴性健康村民50例为对照组,男27例,女23例,年龄34-59岁,平均47.65±6.75岁,三组间性别、年龄匹配。 2.仪器与方法 2.1.心脏超声检查仪器使用GE Vivid7超声仪,探头频率1.5～4.0MHz。 2.1.1.M型超声检查患者平静呼吸,左侧卧位,于胸骨旁左室长轴切面测量以下指标： (1)室间隔厚度(IVS,mm)； (2)左室后壁厚度(LVPW,mm); (3)舒张期左室内径(LVDDd,mm); (4)收缩期左室内径(LVDDs,mm); (5)左室射血分数(采用Teichholz校正公式,LVEF,%) (6)左室短轴缩短率(LVFS,%)。 2.1.2.二维超声检查患者平静呼吸,左侧卧位,于胸骨旁左室长轴切面、心尖四腔切面、心底短轴切面测量以下指标： (1)左房内径(LA,mm); (2)右室内径(RV,mm)； (3)右室前壁厚度(RVAW,mm); (4)主动脉内径(AO,mm); (5)右房内径(RA,mm); (6)肺动脉内径(PA,mm)。 2.1.3脉冲多普勒检查患者平静呼吸,左侧卧位,于心尖四腔切面获得二、三尖瓣口血流频谱,测量以下指标： (1)心率(HR,bpm)； (2)二尖瓣口E峰(E2,m/s)； (3)二尖瓣口A峰(A2,m/s)； (4)计算二尖瓣口E/A比值(E2/A2)； (5)三尖瓣口E峰(E3,m/s)； (6)三尖瓣口A峰(A3,m/s)； (7)计算三尖瓣口E/A比值(E3/A3)。 2.1.4TDI检查平静呼吸,患者左侧卧位,TDI模式下,取样容积4-5mm,取样线夹角20°,于左室心尖两腔切面、心尖四腔切面、心尖五腔切面、右室流入道长轴切面分别测量二尖瓣环各瓣叶附着点处前壁、下壁、后壁、侧壁4个位点及三尖瓣环各瓣叶附着点处前、后、侧壁3个位点的以下指标： (1)收缩期速度(Vs, cm/s); (2)舒张早期速度(Ve, cm/s); (3)舒张晚期速度(Va, cm/s); (4)计算各位点Ve/Va、平均值Vs、Ve、Va、Ve/V a(见图1-7)； (5)二尖瓣环侧壁位点A线(A2,ms)：测量二尖瓣环侧壁附着点位置“a”波结束直至下一心动周期“e”波开始时的间期(测量方法见图8)； (6)二尖瓣环侧壁位点B线(B2,ms)：测量“s”波开始直至“s”波结束的间期即射血时间(测量方法见图8)； (7)左心Tei指数(Tei2):(A-B)为等容收缩期加上等容舒张期,按公式Tei=(A-B)/B计算左心Tei指数； (8)三尖瓣环侧壁位点A线(A3,ms)：测量三尖瓣环侧壁位点“a”波结束直至下一心动周期“e”波开始时的间期(测量方法见图8)； (9)三尖瓣环侧壁位点B线(B3,ms)：测量“s”波开始直至“s”波结束的间期即射血时间(测量方法见图8)； (10)右心Tei指数(Tei3):(A-B)为等容收缩期加上等容舒张期,按公式Tei=(A-B)/B计算右心Tei指数; (11)二尖瓣E/Ve (E/Ve2); (12)三尖瓣E/Ve (E/Ve3)。所有超声检查均由1名有经验的检查者完成。 2.2.T淋巴细胞亚群绝对值检测拟进行颈动脉超声QIMT及QAS检查的研究对象,于超声检查当日晨空腹抽取静脉全血2ml,采用美国Becton Dickinson FacsCalibur流式细胞仪进行T淋巴细胞绝对值检测。将20μlCD4FITC/CD8PE/CD3PerCP试剂加入绝对计数管中,采用反向加样法,加入50μl抗凝血,室温条件避光放置15min,再加入免洗溶血素450μl,室温条件下避光放置15min后,采用FACS MultiSET软件检测并进行自动分析,计算CD4+、CD8+T淋巴细胞绝对值。 3.统计学处理采用SPSS15.0统计软件,计量数据采用均数±标准差表示,符合正态分布的计量数据采用方差分析,组间两两比较采用LSD检验,相关性研究采用Pearson线性相关分析,P0.05为差异具统计学意义。结果 1.与对照组比较,AIDS组患者房室瓣环各位点Vs、Ve及Vs、Ve降低,Va、Va升高,Tei指数也升高,差异具统计学意义(P0.05) 2. HAART治疗的AIDS患者组及AIDS非治疗组患者之间房室瓣环各位点Vs、Ve、Va及Vs、Ve、Va、Tei指数比较差异无统计学意义(P0.05) 3. AIDS患者左、右心Tei指数与HIV感染时间、CD4+、CD8+T淋巴细胞计数、CD4+/CD8+T淋巴细胞比值均无明显相关性(左心r2值分别为0.025、-0.103、0.240、-0.182,右心r2值分别为0.023、-0.100、0.260、0.141,均P0.05)。结论 1、AIDS患者左、右心收缩及舒张功能较正常人有所减低。 2、AIDS患者左、右心功能损伤与HIV感染时间、CD4+、CD8+T淋巴细胞计数、CD4+/CD8+T淋巴细胞比值均无明显相关性。 3、HAART可以并非AIDS患者心脏功能损害的主要原因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R512.91

【参考文献】