可溶性ST2對冠心病的危險分層價值及其與心功能的關(guān)系

孫愛梅 劉婷 陳還珍

030000 山西省太原市山西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院(孫愛梅、劉婷)；山西醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心內(nèi)科(陳還珍)

冠心病是一種炎癥和自身免疫性疾病，其作用機(jī)制復(fù)雜。近年來研究發(fā)現(xiàn)，IL-33/ST2信號通路參與了該炎癥反應(yīng)過程，具有保護(hù)心肌、改善心功能的作用。sST2參與動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過程，高濃度的sST2顯著增加冠心病的患病風(fēng)險[1]。在心肌細(xì)胞和心肌成纖維細(xì)胞受到牽拉刺激時，sST2釋放增加，在心肌重塑和心肌纖維化中起著重要作用[2-3]。sST2作為心肌張力增加、心肌纖維化和心肌重塑的一個新的標(biāo)志物，已被引入2013年最新ACC/AHA 心衰指南推薦的生物標(biāo)志物之中[4]。本研究旨在通過對冠心病患者血清中的sST2水平的測定，來評估其對高危冠心病患者的早期識別價值及其在冠心病危險分層中的意義；分析急性心肌梗死患者血清中sST2水平與冠狀動脈病變特點的關(guān)系；并進(jìn)一步通過對sST2與其他生物標(biāo)志物相關(guān)性分析來評估其在冠心病炎癥反應(yīng)和心功能中的作用。

1 對象和方法

1.1 研究對象

選取2015年9月至2016 年5月因疑診冠心病收住院的患者共64例，所有受試對象均簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：有心悸、胸悶、胸痛、氣短、咽部緊縮感等主觀癥狀和(或)有心電圖、冠脈CTA、心臟彩超等任一檢查異常：急診心肌標(biāo)志物(肌鈣蛋白水平2倍以上升高)、心電圖示ST-T異常、心臟彩超提示室壁節(jié)段性運動異常、冠脈造影示任一冠狀動脈管腔狹窄≥50%等。所有患者完善上述檢查其中急性心肌梗死組(41例)，符合ACC/AHA指南AMI的診斷標(biāo)準(zhǔn)，伴有心肌酶學(xué)的改變及心電圖演變；非冠心病組8例、不穩(wěn)定性心絞痛組15例；納入同期門診隨訪的陳舊性心肌梗死患者20例。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有各種嚴(yán)重的急慢性細(xì)菌或病毒感染、活動性哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性肺栓塞、妊娠、惡性腫瘤、結(jié)核、風(fēng)濕及免疫系統(tǒng)疾病、慢性肝腎功能不全、心肌病、瓣膜病及心衰患者。

1.2 研究方法

所有入選的住院患者均于入院后次日晨空腹采靜脈血約4 ml置于促凝管內(nèi)，于2 h以2 000 r/min離心10 min，取上清液約500 μl置于EP管中，保存于-80℃冰箱內(nèi)待測sST2；同時采靜脈血送至醫(yī)院中心實驗室測定血常規(guī)、血生化、心肌標(biāo)志物、NT-ProBNP等；門診隨訪的心肌梗死患者于就診當(dāng)日或次日晨抽取靜脈血行血常規(guī)、血生化、NT-ProBNP等檢查，采血時另留一管靜脈血置于促凝管內(nèi)待測sST2。血樣集中收集完畢后，使用美國R&D公司的Human ST2/IL-1R4試劑用ELISA法測定sST2值，采用山西醫(yī)科大學(xué)分子生物學(xué)實驗室的Thermo Scientific酶標(biāo)儀在450 nm波長(矯正波長540～570 nm)進(jìn)行比色分析讀取數(shù)值。

急性心肌梗死患者在心肌梗死后第7～9天完善心肌血流灌注顯像(SPECT)、心臟彩超等檢查；除急診PCI患者外，急性心肌梗死患者在第10～14天行冠狀動脈造影檢查，非急性心肌梗死患者在術(shù)前檢查完善后行冠狀動脈造影檢查。收集患者的一般情況及血常規(guī)、血生化、心肌標(biāo)志物、NT-ProBNP等臨床資料；門診復(fù)查的陳舊性心肌梗死患者于復(fù)查當(dāng)日或次日行靜息心肌血流灌注顯像(SPECT)檢查。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 研究對象的基線臨床資料比較

嚴(yán)格納入和排除標(biāo)準(zhǔn)后共收集疑診冠心病患者合計84例，其中急性心肌梗死患者41例，門診隨訪的陳舊性心肌梗死患者20例，不穩(wěn)定性心絞痛患者15例，非冠心病患者8例，急性心肌梗死組中有3例患者因為慢性胃炎或拒絕檢查未行冠脈造影檢查。表1顯示了在各組患者中年齡、性別、飲酒史、高血壓、糖尿病病史的比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)，chi-square檢驗示陳舊性心肌梗死組的吸煙率高于其余3組，非冠心病組的吸煙率最低。ANOVA分析示各組患者間年齡、TC、 TG 、LDL-C差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而WBC計數(shù)、中性粒細(xì)胞分類(N)、LVEF差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(均為P﹤0.001)。非冠心病組8例、不穩(wěn)定性心絞痛組15例；納入同期門診隨訪的陳舊性心肌梗死患者20例。

2.2 各組間NT-ProBNP、sST2水平的比較

各組間sST2、NT-ProBNP水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.001，0.002)，通過進(jìn)一步比較示：急性心肌梗死組患者sST2、NT-ProBNP水平明顯高于不穩(wěn)定性心絞痛組、陳舊性心肌梗死組、非冠心病組(均為P﹤0.05)；陳舊性心肌梗死組、不穩(wěn)定性心絞痛組sST2、NT-ProBNP水平明顯高于非冠心病組(均為P﹤0.05)；而sST2水平在陳舊性心肌梗死組和不穩(wěn)定性心絞痛組間其水平無顯著差異(均為P>0.05)。見表2。

2.3 sST2與心功能的關(guān)系

按LVEF≥50%，40%

2.4 sST2與急性心肌梗死

對41例急性心肌梗死患者按是否進(jìn)行急診血運重建(急診溶栓或PCI)分為兩組，行急診血運重建組共17例患者，非急診血運重建組24例，兩組間sST2濃度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。按心肌梗死部位進(jìn)行分組ST段抬高心肌梗死、非ST段抬高心肌梗死，ST段抬高心肌梗死進(jìn)一步分為(前壁心肌梗死組、非前壁心肌梗死組)，方差分析示各組間sST2濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。按冠狀動脈造影結(jié)果分為三組(3支病變組17例，2支病變組11例，1支病變組23例)，3組間sST2濃度進(jìn)行比較示差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表4。

表1 各組基線臨床資料的比較

表2 各組NT-ProBNP(ng/L)、sST2(ng/ml)水平的比較

注：與急性心肌梗死組比較，aP﹤0.05；與陳舊性心肌梗死組比較，bP﹤0.05；與不穩(wěn)定性心絞痛組比較，cP﹤0.05

表3 按不同LVEF分組ST2水平的比較

注：與LVEF≥50%組比較，aP﹤0.05；與40%

表4 急性心肌梗死組患者各分組間ST2水平的比較

注：41例急性心肌梗死患者中有3例因為慢性胃炎或拒絕性冠狀動脈造影檢查，有1例患者冠狀動脈造影結(jié)果正常

2.5 sST2與其他標(biāo)志物的相關(guān)性

對41例急性心肌梗死患者sST2、NT-ProBNP、Hs-CRP、WBC計數(shù)、LVEF進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，sST2與NT-ProBNP、WBC計數(shù)、LVEF有相關(guān)性(均為P<0.001)，sST2與Hs-CRP無顯著相關(guān)性(P=0.563)。

表5 sST2與各標(biāo)記物相關(guān)性

3 討論

受體ST2L與配體IL-33結(jié)合，通過一系列反應(yīng)介導(dǎo)生物學(xué)效應(yīng)，能夠抑制心肌細(xì)胞肥大和心臟纖維化而發(fā)揮保護(hù)心臟的作用；sST2作為一種誘騙受體，可競爭性與IL-33結(jié)合，抑制IL-33/ST2信號通路的作用。當(dāng)心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞受到牽拉刺激時釋放IL-33增多，同時也釋放大量的ST2(sST2水平明顯高于ST2L)，sST2與IL-33結(jié)合后競爭性抑制其與ST2L結(jié)合，從而阻斷IL-33/ST2信號通路，在心肌缺血缺氧時發(fā)揮抗凋亡作用[5]。ST2 mRNA在心肌受到機(jī)械牽拉和IL-1β的作用下表達(dá)增加，同時損傷組織的促炎因子亦可激活鄰近細(xì)胞產(chǎn)生ST2蛋白[6]。

IL-33/ST2信號通路具有抗動脈粥樣硬化和穩(wěn)定斑塊的作用。Miller等[1]在載脂蛋白E敲除的小鼠實驗證實，飼以高脂飲食后，在給予rIL-33治療的實驗組中，動脈粥樣硬化的發(fā)生率較低，泡沫細(xì)胞生成減少；而給予sST2的實驗組中，則表現(xiàn)出相反的作用，動脈粥樣硬化斑塊明顯增大。IL-33可降低血清中INF-γ水平，從而避免MMPs的激活，細(xì)胞外基質(zhì)的分解和斑塊的破裂[7]。我們的結(jié)果顯示冠心病患者的血漿sST2濃度顯著高于非冠心病組，且隨著冠心病嚴(yán)重程度的增加，sST2濃度也隨之增加。體內(nèi)和體外實驗研究表明IL-33具有調(diào)節(jié)心肌梗死后的心功能的作用。皮下注射IL-33可減少(結(jié)扎冠狀動脈心肌梗死模型小鼠)心肌梗死區(qū)的面積，纖維化和凋亡程度；而sST2則呈劑量依賴地表現(xiàn)出拮抗IL-33的作用[8-9]。Seki等[8]通過野生小鼠和敲除ST2基因的小鼠的對照實驗證實，IL-33可通過減少心肌梗死后15 d左右的心肌纖維化，改善左室功能，從而改善野生小鼠心肌梗死生存率，而敲除ST2基因小鼠的生存率卻無明顯變化。Demyanets等[10]通過對373例冠心病患者行冠狀動脈造影檢查發(fā)現(xiàn)，在ACS組中sST2濃度明顯高于SA組和對照組，STEMI組中患者sST2水平明顯高于NSTEMI和SA與對照組；高濃度的sST2可以預(yù)測30 d內(nèi)和1年內(nèi)心肌梗死死亡和發(fā)生充血性心衰的風(fēng)險，可作為心肌梗死患者院內(nèi)死亡和心衰死亡強獨立預(yù)測因子。

本研究中，急性心肌梗死組中sST2水平明顯高于不穩(wěn)定性心絞痛組、陳舊性心肌梗死組和正常組(P<0.001)；不穩(wěn)定性心絞痛組與陳舊性心肌梗死組中sST2水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.997)，不穩(wěn)定性心絞痛組和陳舊性心肌梗死組sST2水平高于非冠心病組(P值分別為0.002，0.014)；這提示較高sST2水平與急性心肌梗死的風(fēng)險相關(guān)，其水平可能有助于冠心病危險程度的分層。在陳舊性心肌梗死患者中，其sST2水平明顯高于非冠心病患者，而與不穩(wěn)定性心絞痛患者差異無統(tǒng)計學(xué)意義。41例急性心肌梗死患者中并沒有發(fā)現(xiàn)sST2水平與心肌梗死的部位和病變血管支數(shù)相關(guān)，也未見高水平的sST2多見于前壁心肌梗死患者中[11]。隨著LVEF的降低，血液中sST2的水平升高，sST2的水平對心功能具有預(yù)測價值；對NT-ProBNP、LVEF和sST2行相關(guān)分析示sST2在心衰中的預(yù)測價值與NT-ProBNP差異無統(tǒng)計學(xué)意義，NT-ProBNP的 ROC曲線下面積AUC 0.798(95%CI：0.708～0.893)，sST2的 ROC曲線下面積AUC 0.782(95%CI：0.684～0.880)；Januzzi等[12]通過對599例急診科因呼吸困難入院的患者行前瞻性、雙盲研究顯示急性心衰患者的sST2水平明顯高于非心衰患者，sST2、NT-ProBNP在心衰診斷中ROC曲線的下面積分別為0.74，0.80，在呼吸困難患者中，高水平的BNP與低水平sST2往往與心衰可能性不大，而兩者結(jié)合則可以更準(zhǔn)確的識別高危心衰患者。

本研究首次評估了在急性心肌梗死患者行急性血運重建組(急診溶栓或急診PCI)與非急性血運重建組中sST2濃度的差異，統(tǒng)計學(xué)分析示差異無統(tǒng)計學(xué)意義。由于受樣本數(shù)量的限制以及存在急性心肌梗死患者發(fā)病至采血時間的不一致性，尚需進(jìn)一步研究，必要時可行動態(tài)多時間段采血，觀察急性血運重建前后不同時期患者血液中sST2濃度變化及其與心肌活性的關(guān)系。

本研究發(fā)現(xiàn)冠心病患者血清中sST2水平的明顯高于非冠心病患者，且sST2水平隨著冠心病危險程度的增加而升高，急性心肌梗死患者血清中sST2水平顯著高于不穩(wěn)定性心絞痛患者和陳舊性心肌梗死患者，血清中sST2水平在不穩(wěn)定性心絞痛患者和陳舊性心肌梗死患者中無明顯差異。急性心肌梗死患者血清中sST2的水平與冠脈病變的部位及嚴(yán)重程度無相關(guān)性；sST2水平對心功能具有預(yù)測價值，但與NT-ProBNP相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

利益沖突：無