急性心力衰竭大鼠B型鈉尿肽水平與肝功能的關(guān)系

武國東，王素俠，及志勇，張舒巖

（1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長春 130021；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科，吉林 長春 130021）

急性心力衰竭大鼠B型鈉尿肽水平與肝功能的關(guān)系

武國東1，王素俠1，及志勇1，張舒巖2

（1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長春 130021；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)外科，吉林 長春 130021）

目的：探討急性失代償期全心衰竭大鼠B型鈉尿肽（BNP）與肝功能的關(guān)系，闡明肝功能的變化對評價心力衰竭患者治療效果和預(yù)后的價值。方法：選擇雄性健康SD大鼠60只，采用腹腔連續(xù)注射異丙腎上腺素方法建立大鼠急性失代償期全心衰竭模型，成功造模后存活的大鼠中隨機選取20只作為心力衰竭組，另選取20只正常大鼠為對照組。2組大鼠均行心彩檢查，測量左室舒張末內(nèi)徑（LVEDD）和收縮末內(nèi)徑（LVESD），計算左室射血分數(shù)（LVEF）；檢測2組大鼠血清BNP水平、血清天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）和γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ－GT）水平。結(jié)果：與對照組比較，心力衰竭組大鼠LVEF值顯著降低（P＜0.01），BNP值明顯增高（P＜0.01）；血清AST和γ－GT明顯升高（P＜0.01）。分別以LVEF和BNP為自變量，以AST及γ－GT為因變量進行線性回歸分析，γ－GT和AST水平隨LVEF的下降而升高，呈負相關(guān)關(guān)系（λ＝－0.765，λ＝－0.789，P＜0.01）；AST和γ－GT隨BNP水平升高而升高，呈正相關(guān)關(guān)系（λ＝0.793，λ＝0.648，P＜0.01）。結(jié)論：急性失代償期全心衰竭大鼠的心功能與肝功能均異常，LVEF水平下降，BNP、AST和γ－GT水平升高；BNP與AST、γ－GT呈正相關(guān)關(guān)系，LVEF與AST、γ－GT呈負相關(guān)關(guān)系，提示肝功能變化可作為評估心力衰竭患者治療效果和預(yù)后的指標。

急性失代償期全心衰竭；鹽酸異丙腎上腺素；左心室舒張末內(nèi)徑；左心室收縮末內(nèi)徑；左心室射血分數(shù)；天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶；γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶；B型鈉尿肽

1 材料與方法

1.1 實驗動物及主要試劑 健康清潔SD雄性12周齡的大鼠60只，體質(zhì)量（250±13）g，由吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供動物，合格證號：（吉）2003－0001。鹽酸異丙腎上腺素（1g·L－1）購自上海禾豐制藥有限公司，產(chǎn)品批號：5E 20001。

1.2 動物分組及給藥 結(jié)合李為民等［4］和楊玲玲等［5］的方法，對 Teerlink 等［6］的方法進行改進。60只大鼠給予鹽酸異丙腎上腺80mg·kg－1（每日2次，第1天）和3mg·kg－1（每日2次，第2～10天）連續(xù)腹腔注射，完成急性失代償期心力衰竭大鼠動物模型的建立。隨機選取造模成功存活的大鼠20只作為心力衰竭組，進行實驗指標的測定。造模成功的標準：①游泳時間測定。結(jié)合莫余波等［7］的方法，所有造模大鼠均在第1日適應(yīng)性游泳1次，鼠尾負重（重量為自身體質(zhì)量的10%），歷時20min，游泳池為300L塑料水箱，四壁光滑，水深60cm，約為大鼠身長的2倍，水溫控制在（30±1）℃。第11日行正式心力衰竭游泳時間測試。心力衰竭判斷標準為大鼠1次性沉入水底，時間連續(xù)超過10s，不能自主浮上水面。計時方法為從下水時開始計時到出現(xiàn)力竭判斷標準時止。②左心室射血分數(shù)（left ventricular end－diastolie inner diameter，LVEF）≤40%。另外隨機選取正常20只大鼠作為對照組。

1.3 大鼠左心功能指標的測定 大鼠腹腔注射戊巴比妥鈉40mg·kg－1，麻醉固定后褪去大鼠前胸部皮毛，在左側(cè)臥位下，應(yīng)用彩色超聲檢測儀（HPsonos 5500）以 S12探頭（中心頻率為7.5MHz）經(jīng)胸行心臟彩超檢查，在超聲二維影像指引下以M超聲模式測量左室舒張末內(nèi)徑（left ventricular end－diastolie inner diameter，LVEDD）、左室收縮末內(nèi)徑（left ventricular endsystolic inner diameter，LVESD）和LVEF，以上指標均取5個心動周期的均值。

1.4 BNP和大鼠肝功能指標的測定 大鼠經(jīng)頸靜脈采血，靜脈血注入預(yù)先加入乙二胺四乙酸（EDTA）的試管中，應(yīng)用美國Biosite公司生產(chǎn)的Triage診斷儀檢測BNP水平。應(yīng)用美國BECKMAN COULTER CX5型全自動生化分析儀，使用進口試劑和配套質(zhì)控血清，檢測血清天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartate aminotransferase.AST）和 γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ－glutamyl，γ－GT）水平。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，BNP、LVEF、AST和γ－GT檢測結(jié)果以±s表示，組間比較采用t檢驗；LVEF和BNP分別與AST和γ－GT的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。

2 結(jié) 果

2.1 心力衰竭組和對照組大鼠心功能及肝功能指標 與對照組比較，心力衰竭組大鼠BNP明顯增高，心功能指標LVEF明顯降低，肝功能指標AST和γ－GT明顯升高（P＜0.01）。見表1。

表1 2組大鼠心功能及肝功能指標比較Tab.1 Comparisons of heart and liver function indexes of rats between two groups （n＝20，±s）

表1 2組大鼠心功能及肝功能指標比較Tab.1 Comparisons of heart and liver function indexes of rats between two groups （n＝20，±s）

＊P＜0.01 vs control group.

）］Control 538.31±259.85 0.48±0.08 50.50±64.7 Group BNP［ρB／（ng·L－1）］LVEF AST ［λB／（U·L－1）］γ－GT［λB／（U·L－1 0 8.67±20.42 Heart failure 1 712.12±1 028.79＊ 0.31±0.12＊ 278.60±21.89＊ 37.81±13.12＊

2.2 LVEF和BNP與AST和γ－GT的相關(guān)性分析 分別以LVEF和BNP為自變量，以AST和γ－GT為因變量繪制散點圖，呈正態(tài)分布，采用Pearson相關(guān)性分析計算線性回歸方程。LVEF與AST回歸方程為Y＝427.94－7.31X（r＝－0.789，P＜0.01）；LVEF和γ－GT 回歸方程為 Y＝65.19－1.23X（r＝－0.765，P＜0.01）；經(jīng)線性回歸模型假設(shè)檢驗的方差分析顯示方程成立，LVEF與AST、γ－GT呈負相關(guān)關(guān)系。BNP與γ－GT的回歸方程為Y＝1.76＋1.63X（r＝0.793，P＜0.01）；BNP與 AST 回歸方程為 Y＝23.0＋2.1X（r＝0.648，P＜0.01）。經(jīng)線性回歸模型假設(shè)檢驗的方差分析顯示方程成立，BNP與AST、γ－GT呈正相關(guān)關(guān)系。

3 討 論

研究［6］表明：較大劑量（＞85mg·kg－1）的異丙腎上腺素可以造成心肌彌漫性壞死和纖維化，并逐漸發(fā)展為擴張型心肌病心力衰竭，病理變化的特點是反復(fù)多發(fā)性心肌灶性壞死，心肌病變的發(fā)生機制與缺血性心臟病相似。心力衰竭大鼠血流動力學(xué)改變表現(xiàn)為心排血量和動脈血壓下降，左心房、左心室血液充盈量持續(xù)增加，左心室收縮末期容積增加，進一步發(fā)展為左心室舒張末期容積增加，從而左房壓力增高，進而導(dǎo)致肺循環(huán)動脈壓持續(xù)增加，導(dǎo)致右心室增大，發(fā)展為全心衰竭。最終LVEF進一步下降，心力衰竭加重。而心力衰竭主要通過LVEF或BNP診斷。尤其是BNP在心力衰竭時顯著增高，其升高程度與心力衰竭輕重呈正相關(guān)關(guān)系。BNP是診斷心力衰竭的重要指標，其敏感性和特異性均較高。心力衰竭無論有無癥狀，BNP水平均明顯升高。BNP的檢測方法簡便、快捷，已經(jīng)成為心力衰竭定性及定量主要診斷指標。有研究［8］認為：血漿BNP水平將代替心臟彩超成為診斷心力衰竭的新的金標準。本研究結(jié)果顯示：與對照組比較，心力衰竭組大鼠心功能指標LVEF明顯降低，BNP明顯升高。本研究成功建立了鹽酸異丙腎上腺素腹腔注射致急性全心衰竭模型，為進行下一步實驗奠定了基礎(chǔ)。

心力衰竭病死率升高的危險因素包括年齡增長，心室率增快，低鈉血癥，低血壓，左室收縮功能障礙，血肌酐、尿素氮、BNP和肌鈣蛋白水平升高等［9］，其中腎衰竭是心力衰竭常見的伴發(fā)情況，腎功能減退與心力衰竭的發(fā)病率和死亡率有關(guān)聯(lián)［10］。近年來，關(guān)于心力衰竭與上述危險因素之間關(guān)系的臨床研究較多，但全心衰竭常伴有肝淤血甚至淤血性肝硬化等關(guān)于心力衰竭與肝功能二者之間關(guān)系方面研究較少。心力衰竭導(dǎo)致肝功能損傷常常被忽視。本研究結(jié)果顯示：與對照組比較，心理衰竭組大鼠肝功能指標如AST、γ－GT等明顯增高，說明心力衰竭導(dǎo)致急性肝臟損傷。其原因可能為急性失代償心力衰竭致交感神經(jīng)系統(tǒng)激活，神經(jīng)遞質(zhì)（血漿去甲腎上腺素、醛固酮和血漿腎素）的激活對肝細胞的直接毒性作用；心臟前負荷過重致使肝淤血而腫大，肝竇壓力增高導(dǎo)致肝細胞損害；LVEF降低，心輸出量下降致使肝臟有效灌注減少，肝細胞缺血缺氧，肝小葉中央?yún)^(qū)氧合作用下降導(dǎo)致肝細胞壞死。心力衰竭患者心力衰竭級別越高，并發(fā)肝臟損傷幾率越大，預(yù)后越差［1］。有研究［1］顯示：288例心衰患者有123例并發(fā)肝功能損害，并且隨著心功能分級的升高，肝功能損害發(fā)生率也在升高。紐約心功能分級心功能Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級患者的肝功能不全發(fā)生率分別為15%、10%、30.4% 和26.1%。急性失代償期心力衰竭患者因肝臟急性缺血缺氧，加之淤血，肝細胞水腫壞死，肝功能損害發(fā)生率更高。

本研究結(jié)果顯示：BNP與AST呈正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈負相關(guān)關(guān)系，說明隨著心力衰竭加重，AST隨之升高。AST是臨床應(yīng)用較廣泛的實驗室檢測評價肝功能的指標，迄今仍被認為是肝功能損害的金標準［11］。AST是反映肝細胞線粒體功能、肝細胞壞死程度的重要指標［12］。AST在人體組織細胞內(nèi)存在2種同工酶形式，即存在于細胞漿中的胞質(zhì)型天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（c－AST）和存在于線粒體內(nèi)的線粒體型天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（m－AST），這2種同工酶在肝臟含量較高，一般比血清濃度高數(shù)千倍［13］。因此，急性失代償全心衰竭導(dǎo)致肝細胞缺血缺氧損傷時，線粒體大量破壞釋放AST，故AST升高表明肝細胞受損，且與肝臟受損嚴重程度相平行，因此反映心衰敏感指標BNP和LVEF與反映肝臟損傷的敏感指標AST二者之間的相關(guān)性從病理生理上亦可以得到解釋。本研究結(jié)果亦顯示：BNP與γ－GT呈正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈負相關(guān)關(guān)系，說明隨心力衰竭加重，γ－GT隨之升高。γ－GT主要來源于肝臟，大部分定位于細胞膜上，主要參與體內(nèi)谷胱甘肽（GSH）的代謝，γ－GT升高多見于藥物性肝損傷、肝臟局部缺血、肝臟細胞膜損傷、肝內(nèi)膽汁淤積或肝外膽道梗阻和原發(fā)性肝癌等。γ－GT對肝膽系統(tǒng)疾病有較高的敏感性，是肝細胞線粒體和微粒體損傷的敏感指標。

在臨床實踐中，心功能不全可導(dǎo)致肝臟腫大、肝功能異常、黃疸、甚至肝硬化，臨床上稱為心源性肝病［14］。隨充血性心力衰竭的改善，肝功能迅速改善，肝功能指標亦改善。本研究結(jié)果提示：動態(tài)觀察肝功能指標有助于判斷充血性心力衰竭患者治療效果和估計預(yù)后，同時為避免心源性肝臟損傷的發(fā)生，應(yīng)積極控制心衰。至于肝功能變化對心力衰竭患者病情遠期預(yù)后的影響有待進一步研究。

［1］赫 軍，孫 銳，趙寶華，等 .影響慢性心力衰竭存活的重要的預(yù)測因子分析［J］.臨床研究，2010，7（10）：54－56.

［2］Manjunath G，Tighduart H，Braham H，et al.Level of kidney function as a risk factor for atherosclerotic cardiovascular outcomes in the community［J］.J Am Coll Cardiol，2003，41（1）：47－55.

［3］李錫明，馬東輝.充血性心力衰竭患者BNP及肝功能異常的臨床意義［J］.醫(yī)學(xué)臨床研究，2004，21（9）：989－999.

［4］李為民，田 穎，孔一慧，等.異丙基腎上腺素致大鼠心力衰竭模型的實驗研究［J］.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2003，37（5）：386－388.

［5］楊玲玲，張鈺哲，吳建新，等.異丙基腎上腺素復(fù)制大鼠心衰模型及對心功能影響初探［J］.醫(yī)學(xué)理論與實踐，2012，25（10）：1141.

［6］Teerlink JR，Pfeffer JM，Pfeffer MA，et al.Progressive ventricular remodeling in response to disffuse isoproterenolinduced myocardial necrosis in rats［J］.Circ Res，1994，75（1）：105－113.

［7］莫余波，胡節(jié)惠，張友計，等.充血性心力衰竭大鼠血漿心鈉素與中醫(yī)心陽氣關(guān)系的實驗研究［J］.中國中醫(yī)急救，2009，18（8）：1296－1297.

［8］Mccullough PA， Omland T， Maisel AS，et al. B－type natriuretic peptides：A diagnostic breakthrough for clinicians［J］.Rev Cardiovasc Med，2003，4（2）：72.

［9］張榮峰，田曉晨，夏云龍，等.急性心力衰竭綜合征目前的認識和建議［J］.中國醫(yī)師進修雜志，2012，35（7）：70－73.

［10］Jourdain P，F(xiàn)unck F，Bellorini M，et al.Beside B－type natriuretic peptide and functional capacity in chronic heart failure［J］.J Hypertens，2003，36（5）：155－160.

［11］夏邦俊，袁先琢，張祥寶，等.慢性心力衰竭患者肝功能、腎功能不全發(fā)生率及其與心力衰竭嚴重程度的關(guān)系［J］.實用醫(yī)學(xué)雜志，2009，25（4）：580－581.

［12］Pratt DS，Kaplan MM.Evaluation of abnormal liver－enzyme result in asymptomatic patients ［J］.N Engl J Med，2000，342（17）：1266.

［13］姜慶波，蔣麗娟.線粒體型天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶對肝臟疾病診斷價值的探討［J］.臨床和試驗醫(yī)學(xué)雜志，2007，6（6）：42－43.

［14］陰斌霞，趙麗華，柴麗華，等.線粒體m－AST在肝病診治中的應(yīng)用［J］.實用醫(yī)技雜志，2005，12（10）：2864.

Relationship between B－type natriuretic peptide level and liver function of rats with acute heart failure

WU Guo－dong1，WANG Su－xia1，JI Zhi－yong1，ZHANG Shu－yan2
（1.Department of Cardiology，F(xiàn)irst Hospital，Jilin University，Changchun 130021，China；2.Department of Neurosurgery，F(xiàn)irst Hospital，Jilin Univerysity，Changchun 130021，China）

Objective To study the relationship between the level of B－type natriuretic peptide（BNP）and liver function of rats with acute decompensated heart failure and to explore the values of the changes of liver function in evaluation of curative effect and prognosis of the patients with heart failure.Methods 60male SD rats were chosen and intraperitoneally injected with isoproterenol for establishment of acute decompensated heart failure models.20rats were randomly selected from the survival rats after successful modeling as heart failure group.And 20normal rats were selected as control group.All rats were underwent heart echocardiography check.The left ventricular end－diastolie inner diameter（LVEDD），the left ventricular end－systolic diameter（LVESD），and the left ventricular ejection fraction（LVEF）were caculated.The levels of serum BNP，aspartate aminotransferase（AST），γ－glutamyl（γ－GT）were detected.Results Compared with control group，the LVEF level of the rats in heart failure group was decreased（P＜0.01），the BNP level was increased（P＜0.01），and the AST andγ－GT levels were significantly increased（P＜0.01）.When LVEF and BNP were regarded as independent variables，and AST andγ－GT were regarded as the dependent variables，the linear regression analysis was performed；theγ－GT and AST levels were elevated with the decreasing of LVEF level，they had a negative correlation （λ＝ －0.765，λ＝－0.789）（P＜0.01）；the AST andγ－GT levels were elevated with the increasing of BNP level，and they had a positive correlation（λ＝0.793，λ＝ 0.648）（P＜0.01）.Conclusion The heart function and liver function of the rats with acute decompensated heart failure are abnormale；the LVEF level is declined，and the BNP，AST and γ－GT levels are increased；theγ－GT and AST levels have negative correlation with LVEF，and the AST andγ－GT levels have positive correlation with BNP.It indicates that the changes of liver function can be used to evaluate the curative effect and prognosis of the patients with heart failure.

acute decompensated heart failure；isoproterenol；left ventricular end－diastolie inner diameter；left ventricular end－systolic diameter；left ventricular ejection fraction；aspartate aminotransferase，γ－glutamyl；B－type natriuretic peptide心力衰竭是心血管疾病發(fā)展的終末階段，發(fā)病率逐年增高。心力衰竭常常導(dǎo)致其他器官的損傷，腎衰竭是心力衰竭常見的繼發(fā)表現(xiàn)，腎功能減退可增加心力衰竭的死亡率［1］。心力衰竭患者亦常伴有肝功能的損害。許多臨床研究［2］證實：腎臟或肝臟功能受損已經(jīng)成為心功能不全患者病情發(fā)展和死亡的獨立危險因子。有研究［3］顯示：隨心衰程度加重，患者肝功能指標明顯變化，動態(tài)觀察肝功能指標有助于判斷充血性心力衰竭患者治療效果和估計預(yù)后。由于心力衰竭患者并發(fā)肝淤血、肝細胞損傷甚至淤血性肝硬化等并發(fā)癥亦增多，故了解心力衰竭性肝淤血導(dǎo)致肝功能異常與心力衰竭嚴重程度二者之間關(guān)系很有必要。B型鈉尿肽（B－type natriuretic peptide，BNP）首先是由日本學(xué)者從豬腦中分離出來，后來在心臟中也分離出，且心臟分泌的BNP多于腦。心臟釋放的BNP主要來自心室，BNP水平的檢測對于心衰的早期診斷、早期治療和預(yù)后評估有重要意義。本研究利用大鼠制作急性心力衰竭模型，觀察BNP與肝功能指標的關(guān)聯(lián)性，闡明肝功能變化對評估心力衰患者治療效果和預(yù)后的價值。

R541.6

A

1671－587Ⅹ（2013）03－0517－04

10.7694／jldxyxb20130319

2013－01－30

吉林省教育廳 “十一五”科學(xué)技術(shù)研究項目資助課題 （吉教科合字 ［2010］D609號）

武國東 （1971－），男，黑龍江省巴彥縣人，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，主要從事冠脈介入方面的研究。

張舒巖 （Tel：0431－84808227，E－mail：syzh＠yahoo.com.cn）