血清高遷移率族蛋白B1和可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體與心力衰竭嚴(yán)重程度相關(guān)性研究

張瑞英，賈焯文，趙發(fā)利，沈景霞，敖文杰

心力衰竭（HF）被認(rèn)為是多種心血管疾病發(fā)展的終末狀態(tài)。盡管現(xiàn)有治療方法在提高HF患者生存率方面取得一定進(jìn)展，但我國(guó)HF死亡率及患病率仍很高，造成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。進(jìn)一步探析HF發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，為HF治療提供新的理論依據(jù)迫在眉睫。既往結(jié)果證實(shí)，炎癥反應(yīng)及炎癥細(xì)胞因子在HF進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。高遷移率族蛋白B1（HMGB1）作為一種敏感的、非特異性的炎癥標(biāo)志物，參與多種炎癥反應(yīng)。研究表明，HMGB1水平與心血管疾病及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后有密切聯(lián)系。HMGB1結(jié)合晚期糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）促進(jìn)炎癥反應(yīng)，參與疾病的發(fā)生發(fā)展[2]。可溶性RAGE（sRAGE）作為RAGE的內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合HMGB1，從而減輕甚至抑制炎癥反應(yīng)[3]。本研究對(duì)HMGB1和sRAGE與HF患者心功能?chē)?yán)重程度的相關(guān)性進(jìn)行分析。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選取2014年8月～2015年1月期間就診于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科的左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜45%的HF患者73例（男性41例，女性32例，年齡62.78±13.51歲）?；颊叻纸M：①根據(jù)紐約心功能分級(jí)（NYHA）將患者分為A組（Ⅱ級(jí)，18例），B組（Ⅲ級(jí)，22例），C組（Ⅳ級(jí)，33例）；②根據(jù)既往病史、體格檢查、輔助檢查，按病因?qū)⒒颊叻譃閿U(kuò)張型心肌?。?3例）、缺血性心肌?。?1例）、其他病因（9例）。體檢人群中選擇年齡、性別與實(shí)驗(yàn)組匹配者22例作為健康對(duì)照。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有急慢性炎癥性疾病，免疫系統(tǒng)疾病；②惡性腫瘤患者；③妊娠；④肝、腎功能?chē)?yán)重受損患者；⑤急性腦血管??；⑥急性冠脈綜合征患者、縮窄性心包炎、心肌炎、先天性心臟病，以及伴有其他嚴(yán)重合并癥患者。本研究通過(guò)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理審查委員會(huì)審核批準(zhǔn)，患者入組前均簽署知情同意書(shū)。

1.2 HMGB1、sRAGE和N末端腦鈉肽前體（NTproBNP）血漿水平測(cè)定所有受試者于清晨采空腹肘靜脈血2 ml于抗凝管中，靜置后離心（4000 rpm）5 min，分離血清移入EP管，密封后儲(chǔ)存于-80℃冰箱，待統(tǒng)一檢測(cè)。HMGB1（編號(hào)：E0399h）和sRAGE（編號(hào)：ARB10408）采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測(cè)，試劑盒購(gòu)自北京誠(chéng)林生物科技有限公司，操作嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。NT-proBNP采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)（ARCHITECT i2000sr），操作由兩名專業(yè)的核醫(yī)學(xué)科檢驗(yàn)醫(yī)師獨(dú)立完成。

1.3 心臟彩超檢查用PHILIPS CX50型彩色多普勒超聲心動(dòng)儀和1-5MHz探頭評(píng)估患者左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）和LVEF。取心尖四腔切面水平測(cè)量舒張?jiān)缙诙獍暄鞣逯担‥）、舒張晚期二尖瓣血流速度峰值（A），計(jì)算E/A值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SAS 9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t或t'檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分比）表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較對(duì)照組和HF組患者基本臨床資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。HF患者亞組間基線比較： A組、B組和C組患者性別、高血壓、糖尿病、膽固醇水平等基本資料無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）（表1）。

表1 基線資料比較

2.2 HF患者HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超聲指標(biāo)比較HF組患者血清HMGB1及sRAGE水平較對(duì)照組顯著升高（P＜0.05）。HF組LVEF較對(duì)照組顯著降低，LVEDD和水平較對(duì)照組顯著升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（表2）。

2.3 HF患者亞組間HMGB1、sRAGE、NTproBNP及超聲指標(biāo)比較C組血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP濃度顯著高于A組和B組（P＜0.05）。B組血清HMGB1、sRAGE和NTproBNP濃度顯著高于A組（P＜0.05）。B組和C組組間比較LVEF無(wú)顯著差異（P＞0.05），但兩組LVEF均顯著低于A組（P＜0.05）。C組LVEDD顯著高于A組（P＜0.05），但與B組比較無(wú)顯著差異（P＞0.05）（表2）。擴(kuò)張型心肌病組、缺血性心肌病組和其他病因組三組患者血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）（表3）。

2.4 相關(guān)性分析血清HMGB1和sRAGE與LVEF值呈負(fù)相關(guān)（HMGB1r=-0.4783，P＜0.05；sRAGEr=-0.4071，P＜0.05）、與LVEDD值呈正相關(guān)（HMGB1r=0.4454，P＜0.05；sRAGEr=0.5317，P＜0.05）、與NT-proBNP（HMGB1r=0.4850，P＜0.05；sRAGEr=0.4947，P＜0.05）值呈正相關(guān)（表4）。

表2 HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超聲指標(biāo)比較

表3 不同病因間HMGB1、 sRAGE和NT-proBNP比較

3 討論

HF病理機(jī)制復(fù)雜，心臟重構(gòu)是HF發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制之一[4,5]。既往研究表明，炎癥激活和炎癥因子產(chǎn)物增加在HF心室重構(gòu)過(guò)程中發(fā)揮重要作用[6-8]。炎癥因子水平升高提示心血管不良事件發(fā)生率增加。因此，抑制炎癥反應(yīng)有望延緩HF進(jìn)展并改善預(yù)后。

HMGB1是機(jī)體非特異性炎癥反應(yīng)的敏感標(biāo)志物。正常情況下HMGB1存在于細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)節(jié)基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、參與DNA重組和修復(fù)、維持和穩(wěn)定核小體結(jié)構(gòu)及調(diào)控類固醇激素等生命活動(dòng)[2]。當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)炎癥時(shí)，HMGB1可由壞死細(xì)胞被動(dòng)分泌或免疫細(xì)胞主動(dòng)分泌到胞外，作為一種重要的晚期炎性遞質(zhì)，通過(guò)其靶細(xì)胞表面的高親和力受體（RAGE和TLR2/4）調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。HMGB1對(duì)于受體RAGE具有高度親和力，二者結(jié)合后啟動(dòng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，并與多種細(xì)胞因子相互作用，進(jìn)而引發(fā)持續(xù)和過(guò)度的炎癥反應(yīng)[9,10]。Volz等對(duì)154例LVEF＜45%的HF患者進(jìn)行分析，結(jié)果表明HF患者血漿中HMGB1含量顯著高于健康人群，并隨著HF嚴(yán)重程度逐漸增加，隨訪兩年半后發(fā)現(xiàn)HMGBl是HF患者死亡和心臟移植等復(fù)合終點(diǎn)事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[11]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)HF患者中血清HMGB1濃度升高。在不同NYHA心功能分級(jí)中，HMGB1濃度C組＞B組＞A組，兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于NYHA心功能分級(jí)依賴患者的主觀感受和（或）醫(yī)生的主觀評(píng)價(jià)，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以我們同時(shí)采用心臟彩超指標(biāo)及NT-proBNP評(píng)估HF嚴(yán)重程度。分析結(jié)果表明，HMGB1與LVEF值呈顯著負(fù)相關(guān)、與LVEDD和NT-proBNP呈顯著正相關(guān)。此外，我們將不同病因患者進(jìn)行亞組分析，結(jié)果表明擴(kuò)張型心肌病、缺血性心肌病及其他病因HF患者血清中HMGB1含量無(wú)顯著差異。上述結(jié)果證實(shí)炎癥反應(yīng)參與HF的發(fā)展，且HF程度越重，HMGB1濃度越高。

表4 相關(guān)性分析

RAGE是一種重要的內(nèi)源性模式識(shí)別受體，是HMGB1主要受體之一[12]。sRAGE則是基質(zhì)金屬蛋白酶剪切RAGE胞外區(qū)域釋放到血液的游離RAGE和選擇性RNA剪接產(chǎn)物的總稱[13-15]。sRAGE在循環(huán)中表達(dá)豐富，與RAGE結(jié)構(gòu)相似但不具有細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，故可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合HMGB1，阻斷后續(xù)的炎癥反應(yīng)通路[16,17]。既往研究表明，HF患者血清sRAGE含量顯著升高，且HF程度越重，sRAGE含量越高[18]。高sRAGE組的心臟事件發(fā)生率明顯高于低sRAGE組，多變量Cox比例風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果說(shuō)明sRAGE是心臟事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[19]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)HF患者血清sRAGE濃度高于健康對(duì)照組，同HMGB1變化趨勢(shì)相似，隨著HF程度加重，sRAGE濃度逐漸升高，與LVEF值呈顯著負(fù)相關(guān)、與LVEDD和NT-proBNP呈顯著正相關(guān)。sRAGE濃度變化與病因無(wú)關(guān)。

HF時(shí)的炎癥反應(yīng)可促進(jìn)HMGB1被乙?；砂宿D(zhuǎn)移至細(xì)胞質(zhì)，進(jìn)而分泌至血液[2,9]。HMGB1作為配體進(jìn)一步刺激細(xì)胞膜RAGE表達(dá)增多。二者結(jié)合后促進(jìn)炎性因子釋放，正反饋放大炎癥反應(yīng)，參與HF進(jìn)展。另一方面，HF患者基質(zhì)金屬蛋白酶活性增高[20]，sRAGE產(chǎn)物也增加。因sRAGE可對(duì)抗炎癥反應(yīng)，保護(hù)衰竭心臟，HF時(shí)sRAGE濃度的增加可能是其配體HMGB1濃度增加的一種代償機(jī)制。因此，sRAGE可能與腦鈉肽（BNP）的作用方式相似，在HF中升高具有重要意義。

綜上所述，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)血清HMGB1和sRAGE水平可能成為診斷HF、觀察病情變化及判斷HF預(yù)后的新指標(biāo)，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。