和肽素檢測在心腎綜合征大鼠模型中的診斷價值

盛曉生+林麗+俞章平+蔣李珍+丁明星+郭方明

[摘要] 目的 研究和肽素（copeptin，CPP）水平對大鼠心腎綜合征（cardiorenal syndrome，CRS）的診斷價值。 方法45只雄性SD大鼠采用部分腎切除術合并心肌梗死術建立CRS模型，隨機分成CK組（空白對照組）、MI組（心肌梗死組）、CRS組（心腎綜合征組），造模后1～5周檢測血清中CPP濃度的變化及血液動力學、腎功能的水平。結果 與CK組比，造模后MI組和CRS組血肌酐（SCr）、尿肌酐（UCr）、尿素氮（BUN）均顯著升高（P<0.05），而且與MI組比較，CRS組SCr在第5周明顯升高，BUN在1 w、3 w、4 w、5 w均明顯升高（P<0.05）。與CK組比較，CRS組在造模后1 w、2 w、3 w、4 w、5 w血清中CPP顯著升高（P<0.05）；與MI組比較，CRS組造模后1 w、5 w血清中CPP顯著升高（P<0.05）。 結論 心腎綜合征大鼠血清和肽素水平明顯升高，具有一定的診斷價值。

[關鍵詞] 和肽素；心腎綜合征；心腎功能；大鼠

[中圖分類號] R541.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）34-0024-04

The diagnostic value of copeptin detection in rat models of cardiorenal syndrome

SHENG Xiaosheng1 LIN Li2 YU Zhangping1 JIANG Lizhen1 DING Mingxing3 GUO Fangming3

1.Department of Cardiology， Jinhua People's Hospital in Zhejiang Province， Jinhua 321000， China； 2.Department of Anesthesiology， Jinhua People's Hospital in Zhejiang Province， Jinhua 321000， China； 3.Department of Medical Sci7ence， Jinhua Polytechnic， Jinhua 321007， China

[Abstract] Objective To study the value of copeptin（CPP） in the diagnosis of cardiorenal syndrome（CRS） in rats. Methods 45 male Sprague-Dawley rats were treated with partial nephrectomy combined with myocardial infarction to establish CRS model and randomly divided into CK group （blank control group）， MI group （myocardial infarction group） and CRS group （cardiorenal syndrome group）. The changes of serum CPP concentration and hemodynamics， and the level of renal function were measured in the next 1-5 weeks after modeling. Results Compared with those in CK group， the serum creatinine （SCr）， urinary creatinine （UCr） and blood urea nitrogen （BUN） in MI group and CRS group after modeling were significantly higher （P<0.05）. The SCr of the CRS group significantly increased in the week 5 compared with that of the MI group， and the BUN of the CRS group were significantly increased in the week 1 3， 4， 5 compared with that of the MI group（P<0.05）. The serum CPP of CRS group was significantly higher than that of the CK group at 1w， 2w， 3w， 4w and 5w after modeling（P<0.05）. The CPP of CRS group was significantly higher than that of the MI group at 1w and 5w after modeling（P<0.05）. Conclusion The level of serum copeptin in rats with cardiorenal syndrome is significantly increased， and has certain diagnostic value.

[Key words] Copeptin； Cardiorenal syndrome； Heart and kidney function； Diagnosis； Rat

心力衰竭患者的管理本身是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，但伴隨著惡化的腎功能會大大增加死亡率和發(fā)病率。急性心衰患者常會伴隨腎功能惡化，即急性心腎綜合征。早期診斷和治療是防止患者再次住院及降低醫(yī)療費用的關鍵。生物標志物已經(jīng)是診斷和預測心衰患者高度敏感和特異的工具。和肽素（Copeptin，CPP）由Holwerda于1972年首次發(fā)現(xiàn)，是糖基化的39個氨基酸長的肽段，富含亮氨酸，為前精氨酸加壓素（arginine vasopressin，AVP，亦稱AND）的前體肽C-末端最后一部分，與AVP具有相似的血漿水平[1]。和肽素的測量對心血管疾?。ㄈ缧呐K衰竭、心肌梗死和卒中）和腎臟疾病及感染等的診斷均具有一定的價值，有望成為一個穩(wěn)定的和靈敏的早期診斷、預后評價新型標志物[2，3]，因而本文通過和肽素在心腎綜合征大鼠模型中的檢測，觀察其對心腎綜合征的診斷價值。現(xiàn)報道如下。endprint

1 材料與方法

1.1 動物造模

45只雄性SD大鼠，體重250～280 g，SPF級，購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司，許可證號：SCXK（滬）2012-0002，合格證號：0278317。實驗大鼠在動物房環(huán)境中適應6 d后，采用隨機抓取方法分為3組（每組15只），包括CK組（空白對照組）、MI組（心肌梗死組）和CRS組（心腎綜合征組），按照文獻報道的方法采用復合術式建模[4]。

空白對照（CK）組：進行常規(guī)喂養(yǎng)，不做任何其余處理。心肌梗死（MI）組：10%水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉，胸部皮膚去毛，碘伏消毒，左側胸部剪開皮膚，鈍性分離肌肉，3、4肋間開胸器撐開肋骨，撕開心包膜暴露心臟，結扎左冠狀動脈主干。肉眼觀察左心室壁變白，ECG QRS波形變高變寬，S波與T波交點（J點）明顯抬高，或者出現(xiàn)R波消失，呈典型QS波形時，提示結扎成功。關胸，逐層縫合肌肉與皮膚。待動物蘇醒后放回籠中飼養(yǎng)。術后3 d肌注10萬單位青霉素鈉抗感染。心腎綜合征（CRS）組：切除左側腎臟并結扎冠狀動脈建模。10%水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉，腹部皮膚去毛，碘伏消毒。打開腹腔，結扎左側腎臟腎動脈、腎靜脈和輸尿管后，切除左側腎臟，關閉腹腔，逐層縫合。余下步驟與MI組相同。所有的實驗程序按照實驗動物批準協(xié)議進行。

1.2 心功能評估

3組大鼠分別于第9天、第5周時間，10%水合氯醛3 mL/kg腹腔麻醉后，頸部正中縱行切開2 cm切口，暴露右頸總動脈，PE50導管插管至左心室，采用生物信號處理系統(tǒng)分析心功能參數(shù)，包括心率（HR）、左室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）、左室內(nèi)壓變化速率（±dp/dtmax）等的變化。

1.3 腎功能評價

建模成功后，眼眶取血及尿液收集，每周1次，共5次，進行腎功能檢測。應用BUN測試盒（南京建成生物工程研究所有限公司，貨號：C013-2，批號：20161228）以生化法檢測血清中各組BUN的水平；應用肌酐（Cr）測定試劑盒（寧波瑞源生物科技有限公司，貨號：2400746，批號：2017020802）以肌氨酸氧化酶法檢測各組大鼠血清及尿液中的Cr水平（SCr、UCr）。

1.4 ELISA檢測CPP水平

建模成功后，每周一次行眼眶取血，采用CPP的ELISA試劑盒檢測各組大鼠血清CPP水平。

1.5統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計使用SPSS22.0統(tǒng)計學軟件包進行分析。計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較選用LSD-t檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組大鼠血流動力學變化的變化

血流動力學結果顯示，在第9天時間點三組大鼠的LVSP和LVEDP水平差異有統(tǒng)計學意義（F=9.04、36.47，P=0.02、0.00，P均<0.05），在5w時間點三組大鼠的LVEDP水平差異有統(tǒng)計學意義（F=21.59，P=0.00<0.01）；與CK組比，MI組、CRS組大鼠LVSP在9 d時間點顯著降低（t=8.58、9.44，P<0.05），LVEDP顯著升高（t=3.47、13.44，P<0.05），LVEDP在5w時間點顯著升高（t=20.72、9.29，P<0.05），與MI組比較，CRS組LVEDP在第9天時顯著升高（t=44.84，P<0.05），見表1。

2.2部分腎切除術合并心肌梗死術對大鼠SCr、UCr、BUN的影響

在1 w、2 w、3 w、4 w和5 w時間點三組大鼠的SCr水平差異有統(tǒng)計學意義（F=5.24、5.32、4.16、4.24、19.87，P=0.03、0.01、0.045、0.04、0.00，P均<0.05），在1 w、2 w、3 w、4 w和5 w時間點三組大鼠的UCr水平差異有統(tǒng)計學意義（F=6.37、7.67、6.30、4.69、14.75，P=0.01、0.01、0.02、0.04、0.00，P均<0.05），在1w、2w、3w、4w和5w時間點三組大鼠的BUN水平差異有統(tǒng)計學意義（F=29.87、4.17、5.18、20.50、12.34，P=0.00、0.05、0.03、0.00、0.00，P均<0.05）；與CK組比，MI組大鼠血肌酐（SCr）在第4周顯著升高（t=3.07，P<0.05），UCr在1w、2w、3w、4w和5w時間點均顯著升高（t=13.16、14.12、6.48、10.61，t=22.09，P<0.05）。CRS組大鼠2w、3w、4w、5w時間點血肌酐（SCr）顯著升高（t=3.85、3.81、4.33、7.62，P<0.05），尿肌酐（UCr）在1 w、2 w、3 w、4 w和5 w時間點均顯著升高（t=16.17、13.12、15.09、21.09、23.66，P<0.05）。與CK組比，MI組在造模后5w血清中BUN顯著升高（t=4.66，P<0.05），CRS組在造模后1 w、3 w、4 w、5 w血清中BUN顯著升高（t=8.49、4.99、9.49、8.72，P<0.05），與MI組比較，CRS組SCr在2 w、3 w、4 w、5 w明顯升高（t=3.01、2.36、5.55，P<0.05），BUN在1 w、3 w、4 w、5 w均明顯升高（t=10.23、2.50、7.80、3.80，P<0.05），見表2。

2.3 部分腎切除術合并心肌梗死術對大鼠血清CPP的影響

在1 w、2 w、3 w、4 w和5 w時間點三組大鼠的血清CPP水平差異有統(tǒng)計學意義（F=4.51、6.66、5.99、6.99、7.05，P=0.02、0.01、0.02、0.01、0.01，P均<0.05）；與CK組比，CRS組在造模后1 w、2 w、3 w、4 w、5 w血清中CPP顯著升高（t=12.59、12.60、10.17、19.70、11.70，P<0.05），與MI組比較，CRS組造模后1 w、4 w、5 w血清中CPP顯著升高（t=10.58、4.50、7.79，P<0.05），見表3。endprint

3 討論

心腎功能障礙常同時存在，研究發(fā)現(xiàn)約70%心力衰竭（HF）合并腎損害，其中29%有中度或嚴重腎功能不全[5]，而腎功能是最重要的預后因素之一，腎障礙預示著死亡的風險增加。因而，近年來對心腎綜合征的研究越來越多，心腎綜合征（cardiorenal syndrome，CRS）是指心臟或腎臟中任一個器官的急性或慢性病理生理紊亂引起另一器官急性或慢性功能紊亂.以及其他原因引起心臟和腎臟同時功能異常的一組臨床綜合征[6]。本研究CRS組大鼠模型成功結扎了冠狀動脈，造成了急性心肌梗死、心功能的下降；同時部分腎切除造成腎功能損害，同CK組比較，造模后血肌酐明顯升高，達到了急性腎功能損害的標準，符合心腎綜合征診斷標準[7-9]。本文結果提示，CRS大鼠模型建立后，心腎綜合征組大鼠左室收縮壓、左室舒張末壓、左室內(nèi)壓變化速率等心功能指標均明顯下降，CRS組大鼠血肌酐與MI組、CK組比較，在2周、5周均有明顯升高，尿肌酐和BUN除第二周外，在其他各時間點均有升高，表明大鼠腎功能也明顯下降，與對照組比較有顯著的統(tǒng)計學差異，說明CRS組大鼠存在心腎共損，促進和加重了疾病的共同進展。但至今為止，心腎綜合征心、腎交互作用的復雜機制仍未能完全揭示，有學者指出胱抑素C、NAGL、KIM-1等生化標志物有助于CRS的早期診斷和預后判斷[10，11]。另外，也有相關研究顯示，中性粒細胞明膠酶相關脂質(zhì)運載蛋白、腎損傷分子-1（KIM-1）、胱抑素C（CysC）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、白細胞介素-18（IL-18）、心房利鈉肽（NAP）、肌鈣蛋白（cTn）、促炎性細胞因子、腫瘤壞死因子-α、IL-1、IL-6、不對稱的二甲基精二酸及髓過氧化物酶也是 CRS 的新穎指標[12，13]。但對和肽素的研究目前仍較少。和肽素（copeptin）是AVP前體羧基末端的一段多肽，大量文獻報道，在多種心肺血管疾病中，患者血液中AVP水平明顯升高，且與疾病嚴重程度和預后密切相關，因此AVP曾被認為是這些疾病的重要標志性預警分子。但AVP極不穩(wěn)定，半衰期短，因此不適合作為生物標志物，與AVP相反的是，和肽素在血中長期保持穩(wěn)定，利于檢測，可以作為生物標志物替代AVP的檢測[14]。

Morgenthaler NG[15]報道和肽素與心血管疾病包括冠心病、急性心肌梗死、心功能不全以及腎功能不全均有密切的關系。Khan等[16]在1項前瞻性單中心研究（LAMP研究）中對980例急性心肌梗死（AMI）患者進行臨床隨訪調(diào)查，統(tǒng)計學分析表明入院時血漿和肽素水平與患者病死率和心衰等事件發(fā)生密切相關[16]。王建紅等[17]研究發(fā)現(xiàn)和肽素在心力衰竭患者的診斷和治療中有著重要的指導意義。但近年學者發(fā)現(xiàn)和肽素與腎功能也有一定關系。Meijer E等[18]研究指出高Copeptin濃度與腎功能差、腎血流減少、腎小球肥大和蛋白尿等有關。另外，Engelbertz C等[19]研究發(fā)現(xiàn)，和肽素水平升高與冠心病合并腎功能不全的死亡率有密切關系。但和肽素用于心腎綜合征的診斷方面，目前國內(nèi)外研究尚少。

本文研究表明，CRS組大鼠血清和肽素水平明顯升高，1周、5周各個時間點和對照組比較有統(tǒng)計學意義。說明和肽素水平心腎共損存在一定的關系，心腎綜合征可導致和肽素水平的異常升高。雖然MI組在各個時間點和CK組比較和肽素也明顯升高，但與MI組比較，在1 w、4 w、5 w時，CRS組和肽素水平明顯升高，差異具有統(tǒng)計學意義，說明心腎綜合征和肽素水平比心功能不全不伴腎功能損害升高更加明顯，對早期診斷心腎綜合征有一定的意義。有學者研究發(fā)現(xiàn)[20]，和肽素在有心功能不全伴腎功能不全患者中明顯高于無腎功能不全患者，差異有統(tǒng)計學意義，說明心腎功能同時損害可以使和肽素指標明顯升高。Choudhary R等[21]也指出Copeptin是一個潛在的心腎綜合征的預后指標，和肽素升高與急性心衰射血分數(shù)下降、腎小球濾過率降低、蛋白尿增加、死亡率增加有關。但本文研究結果未能明確和肽素診斷心腎綜合征的指標范圍值，也未能明確和肽素在鑒別診斷心腎綜合征與心功能不全不伴腎功能損害的指標范圍，需要更多和更大量樣本的研究。

綜上所述，心腎綜合征導致心腎同時出現(xiàn)損害的治療仍是一個很大的難題，故早期預測與干預顯得尤為重要。檢測CRS大鼠血清和肽素水平對早期發(fā)現(xiàn)心腎并損程度有一定的幫助，為臨床上心腎等重要器官急診應激病情的預測提供客觀依據(jù)。

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（收稿日期：2017-09-06）endprint