血清SIRT1在慢性心力衰竭中的診斷價值研究

賴運波 刁曉艷

慢性心力衰竭（chronic heart failure,CHF）是各種病因?qū)е滦氖冶醚虺溆δ艿拖碌男呐K疾病終末階段。研究表明，CHF發(fā)病的氧化應(yīng)激機制與沉默信息調(diào)節(jié)因子1（silent information regulation 2 homolog 1,SIRT1）關(guān)系密切[1]。SIRT1主要在動物心臟、肝臟、腎臟等器官表達(dá)，是第3類組蛋白去乙?；福╤istone deacetylase,HDAC），通過對組蛋白和非組蛋白的去乙?；{(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能，其去乙?；饔弥饕呋療燉０废汆堰识塑账幔╪icotinamide adenine dinucleotide,NAD）依賴的去乙酰化和（或）腺苷二磷酸核糖基化的目標(biāo)蛋白，被認(rèn)為在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝、變性、生長和存活等生理過程中發(fā)揮重要作用[2]。有研究表明，SIRT1表達(dá)下降是心血管疾病發(fā)生的危險因素之一，CHF患者發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)時，體內(nèi)可產(chǎn)生多種物質(zhì)誘導(dǎo)SIRT1的表達(dá)并使其激活，如腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白1（tumor necrosis factor related protein 1,CTRP1）可減輕細(xì)胞損傷，保護心肌[3]。本研究通過檢測CHF患者血清SIRT1的表達(dá)，探討其對CHF的臨床診斷價值，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2018年12月至2019年12月貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科CHF患者107例作為CHF組，其中男 58例，女 49例；年齡 50～80（67.08±9.30）歲。CHF診斷參照2018年中國心力衰竭指南[4]。另擇同期入住本院心內(nèi)科的非CHF患者59例為對照組，其中男 33例，女 26例；年齡 50～80（61.74±8.12）歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：惡性腫瘤、先天性心臟病、病因不明的心力衰竭；感染、發(fā)熱患者；昏迷或自身免疫性疾病者；近1個月伴發(fā)急性心肌梗死；嚴(yán)重肝腎功能不全者；血壓、血糖明顯異常者。兩組性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核通過（批準(zhǔn)文號：2020091K），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 血生化指標(biāo)測定 所有對象于6：00（空腹8 h以上）抽取靜脈血，采用瑞士Cobas 8000全自動生化分析儀檢測氨基末端腦鈉肽前體（N-terminal-pro brain natriuretic peptide,NT-pro BNP）、空腹血糖、血脂、肝功能、腎功能及血常規(guī)等指標(biāo)。

1.2.2 超聲心動圖檢查 采用美國飛利浦iE33心血管超聲診斷儀常規(guī)測定各房室腔的結(jié)構(gòu)和大小，記錄左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction,LVEF）、左心房前后徑（left atrium diameter,LAD）、左心室舒張末期內(nèi)徑（left ventricle end diastolic diameter,LVEDd）、左心室后壁厚度（left ventricle posterior wall,LVPW）、舒張末期室間隔厚度（inter ventricular septum thickness at diastole,IVSD）等指標(biāo)。根據(jù)超聲心動圖檢查結(jié)果，將觀察組分為射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭亞組（heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF亞組，LVEF≥50%）及射血分?jǐn)?shù)降低型心力衰竭亞組（heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF亞組，LVEF＜40%）。

1.2.3 SIRT1水平測定 所有研究對象血清樣本經(jīng)離心處理后置于EP管中，隨即冷藏在-80℃冰箱備用，采用美國Aviva Systems Biology公司提供的ELISA試劑盒檢測血清SIRT1水平，操作按說明書標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，加入酶反應(yīng)的底物后，底物被酶催化變?yōu)橛猩a(chǎn)物，產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān)，故可根據(jù)顏色反應(yīng)的深淺在波長450 nm處通過微型平板閱讀器（Chroate Manager 4300，Palm City/USA）進(jìn)行定性或定量分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 25.0軟件軟件，符合正態(tài)分布的計量資料以表示，兩組比較采用t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)、四分位數(shù)M（Q）表示，兩組比較采用Mann-Whitney U秩和檢驗。相關(guān)性分析采用Spearman法，繪制散點圖；采用ROC曲線評估SIRT1診斷CHF的截斷值、靈敏度、特異度及約登指數(shù)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組對象一般資料比較 見表1。

表1 各組對象一般資料比較

由表1可見，CHF組與對照組所有指標(biāo)差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。與對照組比較，CHF組及其亞組 SIRT1、NT-pro BNP、LVEDd、LAD、IVSD 及LVPW較對照組升高，LVEF下降，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均 P＜0.05）；與 HFpEF亞組比較，HFrEF亞組SIRT1、LVEF 均下降，NT-pro BNP、LVEDd、LAD、IVSD及LVPW均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。

2.2 SIRT1與NT-pro BNP水平的相關(guān)性分析 見圖1。

圖1 SIRT1與NT-pro BNP水平的相關(guān)性分析散點圖

由圖1可見，血清SIRT1與血清NT-pro BNP水平呈正相關(guān)（r=0.667，P＜0.05）。

2.3 血清SIRT1診斷CHF的效能 見圖2。

圖2 SIRT1診斷CHF的ROC曲線

由圖2可見，血清SIRT1診斷CHF的靈敏度為0.644，特異度為0.607，最佳截斷值的約登指數(shù)為0.251，SIRT1值為3 553.00 pg/ml（95%CI：0.534～0.709）。

3 討論

CHF是大多數(shù)心血管疾病的終末階段，發(fā)病機制復(fù)雜，心肌代謝異常、能量利用障礙及氧化應(yīng)激是心力衰竭發(fā)生的重要途徑[5]。SIRT1可調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和p38MAPK通路抑制細(xì)胞炎癥，或通過抑制活性氧生成，增加抗凋亡蛋白的表達(dá)，激活抗凋亡機制，減少心肌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)心肌細(xì)胞生存[6]；還可以增強線粒體功能，減少線粒體超氧化物的積累，有效阻止心肌細(xì)胞中活性氧的產(chǎn)生和細(xì)胞死亡[7]。有動物實驗表明，在氧化應(yīng)激狀態(tài)下機體SIRT1表達(dá)水平增高，可減少心肌氧化損傷[8]。本研究結(jié)果顯示CHF患者血清SIRT1水平較非心力衰竭患者血清SIRT1水平明顯升高，并與NT-proBNP水平存在顯著正相關(guān)，其機制可能為以下幾方面：（1）CHF患者氧化應(yīng)激下，體內(nèi)可產(chǎn)生多種物質(zhì)誘導(dǎo)SIRT1的表達(dá)與激活SIRT1活性，如CTRP1、促紅細(xì)胞生成素 、雌激素等，減輕細(xì)胞損傷，保護心肌[9]。（2）CHF患者在熱量受限或代償期缺氧中，SIRT1表達(dá)水平升高，改善內(nèi)皮一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS）水平，調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮功能[10-11]。（3）在氧化應(yīng)激狀態(tài)下細(xì)胞蛋白發(fā)生泛素化，這些效應(yīng)是由細(xì)胞內(nèi)硫醇水平調(diào)節(jié)的，當(dāng)SIRT1與賴氨酸被泛素化時，其脫乙酰酶活性提高，以應(yīng)對氧化應(yīng)激和紫外線輻射引起的DNA損傷[12]。CHF患者存在多種器官及代謝功能下降，亦有報道指出，SIRT1水平升高可能與機體功能下降有關(guān)[13]。研究表明，心室一定程度的肥厚可增加SIRT1水平的表達(dá)[14]，由此提示，SIRT1參與CHF氧化應(yīng)激機制可能與BNP在心力衰竭時，心室肌受牽拉刺激分泌增多，從而代償性保護心肌機制相似[15]。本研究結(jié)果表明，血清SIRT1診斷CHF的靈敏度為0.644，特異度為0.607，這與部分國內(nèi)學(xué)者報道存在差異[16]，推測與CHF是一個多因素、多步驟的復(fù)雜生理病理過程，與環(huán)境、生活狀態(tài)等因素有關(guān)。

在本研究中，HFrEF亞組較HFpEF亞組血清SIRT1水平明顯下降。Lu等[17]認(rèn)為在晚期CHF患者中，心臟結(jié)構(gòu)的明顯改變使AMPK-Nampt-SIRT1通路被抑制，從而導(dǎo)致SIRT1水平下降。提示心力衰竭程度越重，SIRT1水平可能越低。CHF時心臟結(jié)構(gòu)的變化也體現(xiàn)了心力衰竭程度越重心臟各腔室擴大越明顯，且與SIRT1水平呈正相關(guān)，而左心室收縮功能一定程度上與SIRT1水平呈負(fù)相關(guān)，由此推測患者血清SIRT1水平的升高可能是一種保護機制，當(dāng)CHF早期心肌受到損傷時，分泌更多的SIRT1來保護心肌細(xì)胞，維持其功能和代謝；但CHF晚期，心臟結(jié)構(gòu)改變嚴(yán)重，心肌受到不可逆心室重構(gòu)的影響時，SIRT1通路被抑制，導(dǎo)致表達(dá)水平有所下降。因此，血清SIRT1水平在一定程度上有助于判斷患者的心肌損傷程度及診療情況。

綜上所述，SIRT1在CHF患者血清中表達(dá)顯著上調(diào),或可作為診斷CHF及判斷心肌損傷程度的輔助生物學(xué)標(biāo)志物。