房顫患者血清ST-2、TGF-β2水平檢測(cè)及其與房顫結(jié)構(gòu)重構(gòu)的相關(guān)性分析

胡翔穩(wěn)，莫 辰，徐慶梅，張 冰，張 維，朱飛宇，周 順，康品方，張 恒

（蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，安徽 蚌埠 233000）

心房顫動(dòng)是臨床上常見的心律失常之一，輕者可影響患者生活質(zhì)量，重者可引起心力衰竭和動(dòng)脈栓塞，如引發(fā)腦卒中及下肢血管血栓，從而導(dǎo)致患者致殘率和致死率上升［1，2］。目前研究認(rèn)為在心房顫動(dòng)的發(fā)展過程中可同時(shí)伴有電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)，電重構(gòu)可進(jìn)一步誘發(fā)加重結(jié)構(gòu)重構(gòu)，從而導(dǎo)致心房顫動(dòng)的持續(xù)性維持［3］。電重構(gòu)是可逆的，如早期經(jīng)射頻消融術(shù)治療心房顫動(dòng)，電傳導(dǎo)途徑可恢復(fù)正常，但隨著病情進(jìn)展，心房結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆改變，心房顫動(dòng)表現(xiàn)為較高的復(fù)發(fā)率，因此結(jié)構(gòu)重構(gòu)被認(rèn)為是其分子學(xué)水平發(fā)生及維持的關(guān)鍵。左房內(nèi)徑（LAD）已證實(shí)與心房顫動(dòng)的發(fā)生有關(guān)：LAD 越大，心房顫動(dòng)持續(xù)時(shí)間越長，經(jīng)RFCA 術(shù)后再次復(fù)發(fā)的幾率越高，LAD 增大可能與房顫發(fā)生和維持有關(guān)，可以將LAD 增大作為心房顫動(dòng)發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［4，5］。Guglielmini 等［6］通過動(dòng)物模型試驗(yàn)表明，心房顫動(dòng)的動(dòng)物模型相對(duì)對(duì)照組LAD 明顯增大。

ST2 屬于一類在序列上與免疫球蛋白超家族成員白介素‐1 受體（IL‐1R）具高度同源性的蛋白，在哺乳類動(dòng)物模型中［7］，心肌組織受到物理學(xué)應(yīng)力變化時(shí)，ST2 表達(dá)會(huì)明顯升高，其水平上升會(huì)導(dǎo)致心房成纖維母細(xì)胞的大量增殖。研究表明ST2 可能通過抑制信號(hào)通路介導(dǎo)的心肌細(xì)胞保護(hù)作用，從而導(dǎo)致心肌纖維化［8，9］。轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）屬于新近發(fā)現(xiàn)的具體調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化能力的轉(zhuǎn)化生長因子超家族，是一種具有調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的生長、分化、調(diào)亡和免疫功能的多功能蛋白質(zhì)，有研究表明TGF‐β2 通過調(diào)節(jié)染色體位點(diǎn)所介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄及翻譯過程，進(jìn)而影響心肌細(xì)胞的代謝合成及分化，導(dǎo)致纖維化形成，通過此路徑，TGF‐β2 在房顫患者的表達(dá)中可能會(huì)明顯增高［10］。本研究旨在通過檢測(cè)血清ST2 及TGF‐β2 水平，分析ST2 及TGF‐β2與心房顫動(dòng)的關(guān)系及與已知預(yù)測(cè)因子LAD 之間的關(guān)系，探討ST2 及TGF‐β2 在心房顫動(dòng)發(fā)生、發(fā)展過程中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年12 月～2020 年7 月在蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心內(nèi)科就診的非瓣膜性心房顫動(dòng)患者126 例，其中男性69 例，女性57 例，年齡62～74歲，平均（64.38±5.31）歲。心房顫動(dòng)的分型診斷均參照歐洲心臟病學(xué)會(huì)制定的非瓣膜性心房顫動(dòng)及其分型診斷標(biāo)準(zhǔn)。非瓣膜性房顫：在不合并風(fēng)濕性二尖瓣狹窄、機(jī)械/生物瓣膜置換術(shù)以及二尖瓣修復(fù)情況下而出現(xiàn)的心房顫動(dòng)。陣發(fā)性房顫：房顫發(fā)生后7 d 內(nèi)能夠自行終止或經(jīng)一定手段干預(yù)后終止的房顫，其發(fā)作頻率不固定。持續(xù)性房顫：房顫的發(fā)生持續(xù)時(shí)間超過7 d，一般不能自行轉(zhuǎn)復(fù)且藥物轉(zhuǎn)復(fù)的成功率較低。永久性房顫：經(jīng)過電復(fù)律而且藥物的維持，都沒有恢復(fù)竇性心律或在轉(zhuǎn)復(fù)后24 h內(nèi)復(fù)發(fā)者。按照以上標(biāo)準(zhǔn)分為陣發(fā)性房顫組（45例）、持續(xù)性房顫組（42 例）、永久性房顫組（39 例）。選取同時(shí)期體檢的64 名正常竇性心律者為對(duì)照組，入院進(jìn)行體格檢查，生化常規(guī)均在正常范圍，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷心電圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果為陰性。所有入選對(duì)象在年齡、性別、飲酒、吸煙、高血壓、體重指數(shù)（BMI）、糖尿病病史、血脂水平等方面未見差異，一般資料對(duì)比無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。且所有對(duì)象排除如先天性心病、肺心病、合并風(fēng)濕性心臟病及其他嚴(yán)重的心臟瓣膜病、合并各種心肌病、合并惡性腫瘤、心力衰竭、肝腎功能異常、感染、創(chuàng)傷、周圍血管病變、自身免疫性系統(tǒng)疾病，以及在3 個(gè)月內(nèi)未進(jìn)行過心臟外科或介入手術(shù)。所有受試者常規(guī)入院后擇期進(jìn)行心臟彩色多普勒超聲檢查，由指定的同一名熟練的超聲科醫(yī)師進(jìn)行操作，所有受試者取左側(cè)臥位，測(cè)量LAD，彩色多普勒頻譜取3 個(gè)連續(xù)的心動(dòng)周期測(cè)量，結(jié)果取其平均值。

1.2 方法

清晨6 點(diǎn)采集受試者空腹右上肢靜脈血8 mL，進(jìn)行離心（5 000 r/min，10 min，Germany‐SIG‐MA1‐14），分離血清，取離心管上層血清于?80℃冰柜（松下MDF‐793）保存。采用ELISA 試劑法檢測(cè)血清中ST‐2、TGF‐β2（試劑盒均供自上海羽朵生物科技有限公司）水平，采用西門子Dimension?EXL?withLM 全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定生化水平（試劑盒供應(yīng)自上海羅氏制藥有限公司），上述操作步驟均嚴(yán)格遵循試劑自帶說明書執(zhí)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均采用IBM SPSS25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析處理，正態(tài)分布計(jì)量資料以（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料以百分構(gòu)成比或率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；方差齊性采用Lev‐ene 檢驗(yàn)；非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)（四分位間距）表示；組間比較采用Kruskal‐Wallis 秩和檢驗(yàn)；采用Pearson 相關(guān)分析法分析指標(biāo)間的相關(guān)性。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組臨床基線資料比較

各組一般臨床指標(biāo)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1 各組臨床基線資料比較Tab 1 Comparison of clinical baseline data among the four groups

2.2 各組血清ST‐2、TGF‐β2水平及LAD 大小比較

與對(duì)照組相比，陣發(fā)性房顫組、持續(xù)性房顫組及永久性房顫組ST‐2、TGF‐β2 水平及LAD 大小均明顯增高（P<0.05）；與陣發(fā)性房顫組相比，持續(xù)性房顫組及永久性房顫組ST‐2、TGF‐β2 水平及LAD大小均明顯增高（P<0.05）；與持續(xù)性房顫組相比，永久性房顫組ST‐2、TGF‐β2 水平及LAD 大小均明顯增高（P<0.05），結(jié)果見表2 及圖1。

圖1 各組血清ST‐2、TGF‐β2 水平及LAD 大小比較Fig 1 Comparison of serum ST-2、TGF-β2 levels and LAD size in each group

表2 各組ST-2、TGF-β2 及LAD 大小比較Tab 2 Comparison of ST-2，TGF-β2 and LAD size among patients in each group

2.3 各房顫組ST‐2、TGF‐β2 及LAD 間的相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)分析顯示，各房顫組中ST‐2 與TGF‐β2 水平、ST‐2 水平與LAD 大小、TGF‐β2 水平與LAD 大小均呈明顯正相關(guān)［（γ=0.777，P<0.001，R2=0.603）、（γ=0.784，P<0.001，R2=0.615）、（γ=0.815，P<0.001，R2=0.664）］，表明兩者在心房顫動(dòng)中的作用性質(zhì)相同，提示心房顫動(dòng)預(yù)后欠佳，見圖2 及表3。

表3 房顫組ST-2、TGF-β2 及LAD 的相關(guān)性分析Tab 3 Correlation analysis of ST-2，TGF-β2 and LAD in the 3 experimental groups

圖2 房顫組ST‐2、TGF‐β2 及LAD 間的相關(guān)性分析Fig 2 Correlation analysis of ST-2、TGF-β2 and LAD in 3 experimental groups

3 討論

近年有研究發(fā)現(xiàn)可溶性ST2 是心肌纖維化和心肌重塑的新型標(biāo)志物，ST2 是白介素‐1（IL‐1）受體/ Toll 樣受體（TLR）家族成員之一，該家族均具有由160 個(gè)氨基酸分子序列組成的Toll/IL‐1R 結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域由中央?yún)^(qū)域的5 個(gè)β 片層和5 個(gè)α 螺旋組成的空間結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，位于雙分子層的胞質(zhì)側(cè)［11，12］。目前已發(fā)現(xiàn)ST-2 有sST-2、ST-2 跨膜受體型（ST-2L）、ST-2V、ST2LV 4 種亞型，sST-2 為可溶性ST-2，含有9 個(gè)氨基酸序列組成的特殊C 段，缺乏跨膜結(jié)構(gòu)和胞漿結(jié)構(gòu)域，可分泌到細(xì)胞外；ST-2L 為跨模型ST-2，具有跨膜識(shí)別序列，由細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜部分及TIR 胞漿結(jié)構(gòu)域部分組成，是IL1R1 的反向調(diào)控點(diǎn)，抑制TLR，提高Th2反應(yīng)，在自身免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。人類的ST-2 基因編碼長度約40 kb，位于人類2q12 染色體序列上，可指導(dǎo)mRNA 編碼翻譯成可溶性蛋白sST-2 和跨膜形式蛋白ST-2L，兩者由相同的mRNA 轉(zhuǎn)錄但分別受到不同的啟動(dòng)調(diào)節(jié)，均為白介素‐1 受體家族成員［13］，通過與共同的配體白介素‐33（IL‐33）結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)作用。

有研究認(rèn)為ST-2 可能通過調(diào)節(jié)IL‐33/ST-2L信號(hào)通路的方式參與心房顫動(dòng)的結(jié)構(gòu)重構(gòu)過程，Miller 等［14］的研究表明 IL‐1 家族成員的IL‐33 是ST-2 蛋白的特異性配體。在心肌組織受到機(jī)械性牽張刺激時(shí)，IL‐33 釋放增加，通過旁分泌作用與心肌細(xì)胞膜上的ST-2L 結(jié)合形成受體復(fù)合物，激活I(lǐng)L‐33/ST-2L 通路下游信號(hào)NF‐κB 和MAP 激酶，抑制心肌細(xì)胞肥大和心臟纖維化，由于sST-2 具有與ST-2L 相同的免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域，結(jié)構(gòu)域分子識(shí)別簇可以以競(jìng)爭(zhēng)性抑制的方式與IL‐33 結(jié)合，抑制IL‐33/ST-2L 信號(hào)通路在心肌中的保護(hù)作用，從而發(fā)生心肌纖維化，而心肌纖維化導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)重構(gòu)在心房顫動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展中至關(guān)重要，本研究結(jié)果顯示房顫組中ST-2 水平高于對(duì)照組（P<0.05），且ST-2 與LAD 呈明顯正相關(guān)（γ=0.784，P<0.001，R2=0.615）。

另外，目前已發(fā)現(xiàn)的TGFβ 家族已經(jīng)被證實(shí)參與纖維化炎癥的病理生理過程，而纖維化作為影響結(jié)構(gòu)重構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，可以顯著干擾心電活動(dòng)的三維空間傳遞，使得傳導(dǎo)路徑及時(shí)間延長，這將有助于心電傳導(dǎo)折返環(huán)的產(chǎn)生及維持，使得房顫處于持續(xù)狀態(tài)［15，16］，在經(jīng)lllumina 公司的Solexa 基因組分析平臺(tái)（Genome Analyzer platform）對(duì)TGF-β2 染色體序列進(jìn)行的大規(guī)模平行簽名測(cè)序發(fā)現(xiàn)TGF-β2 的一個(gè)tag 位點(diǎn)基因多態(tài)性與房顫相關(guān)，房顫組AG 和GG 基因型和G 等位基因頻率遠(yuǎn)高于對(duì)照組，G 等位基因頻率增高可能會(huì)導(dǎo)致TGF-β2 染色體位點(diǎn)所介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄及翻譯過程異常，進(jìn)而影響心肌細(xì)胞的代謝合成及分化，導(dǎo)致纖維化的形成［17］，TGF‐β2 作為從基因?qū)用婕撮_始參與心房顫動(dòng)發(fā)生的因子，是誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞增殖的主要誘導(dǎo)因子，目前研究認(rèn)為，TGF‐β2 能促進(jìn)成纖維細(xì)胞分泌Ⅰ、Ⅲ型膠原，而Ⅰ、Ⅲ型膠原是纖維結(jié)構(gòu)組織的主要成分，本研究表明房顫組TGF‐β2 水平高于對(duì)照組（P<0.05），且TGF‐β2 與LAD 呈明顯正相關(guān)（γ=0.815，P<0.001，R2=0.664）。

本研究顯示，不同類型房顫患者LAD 大小、ST2 及TGF‐β2 水平存在明顯差異（P<0.05），永久性心房顫動(dòng)患者中的LAD 大小、ST2 及TGF‐β2 水平均為最高，不同類型心房顫動(dòng)患者的上述指標(biāo)水平同樣高于對(duì)照組，以上均提示LAD、ST2、TGF‐β 2 均與房顫的發(fā)生發(fā)展及持續(xù)性維持相關(guān)；而進(jìn)一步的多元相關(guān)性分析顯示：LAD 大小與ST2 水平呈正相關(guān)（γ=0.784，P<0.001，R2=0.615），證實(shí)了二者參與心房顫動(dòng)形成維持并與心房重構(gòu)相關(guān)，而TGF‐β2 水平與LAD 大小及ST2 水平同樣呈正相關(guān)［TGF‐β2 與LAD（γ=0.815，P<0.001，R2=0.664）；TGF‐β2 與ST2（γ=0.777，P<0.001，R2=0.603）］，提示TGF‐β2 在心房顫動(dòng)形成維持并與心房重構(gòu)中的作用與上述指標(biāo)相似。

本研究存在以下不足：因收集的病例數(shù)有限，樣本量較小，仍需要大規(guī)模臨床試驗(yàn)予以驗(yàn)證；本研究不是前瞻性研究，未連續(xù)監(jiān)測(cè)入組人群LAD 大小、ST2 及TGF‐β2 水平等指標(biāo)的變化，單次測(cè)定可能帶來較大的隨機(jī)誤差，需要進(jìn)一步完善前瞻性臨床試驗(yàn)。關(guān)于兩種新型標(biāo)記物的臨床使用，僅需考慮其是否具有簡(jiǎn)便性和實(shí)用性以及是否會(huì)增加患者負(fù)擔(dān)。筆者認(rèn)為新型標(biāo)記物有助于更加清晰地了解心房顫動(dòng)的發(fā)病機(jī)制，進(jìn)而做到對(duì)心房顫動(dòng)患者進(jìn)行全面化、個(gè)體化的綜合治療，為心房顫動(dòng)的診療開展提供新的思路及依據(jù)，對(duì)進(jìn)一步降低心血管臨床事件發(fā)病率及死亡率具有重要臨床價(jià)值，值得推廣應(yīng)用。