心房顫動患者血清轉(zhuǎn)化生長因子β2及半乳糖凝集素-2的表達及臨床意義

楊海晨，耿嘉逸，李浩宇，徐 寧，劉晨陽，康品方，張 恒

（1.蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管科，安徽 蚌埠 233000；2.蚌埠醫(yī)學(xué)院心腦血管病研究中心，安徽 蚌埠 233000；3.蚌埠醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院2020 級預(yù)防醫(yī)學(xué)4 班，安徽 蚌埠 233000 ；4.安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院公共事業(yè)管理，安徽 蚌埠 233000）

心房顫動（atrial fibrillation，AF），簡稱房顫，是臨床最常見的心律失常之一，也是造成全球主要健康負(fù)擔(dān)之一。不管患者是否存在相應(yīng)的癥狀，當(dāng)發(fā)生AF 時，都會大大增加血栓栓塞的風(fēng)險，其中，缺血性腦卒中事件最為顯著，從而進一步增加全因死亡率［1］。炎癥和纖維化作為AF 的病理生理學(xué)基礎(chǔ)，介導(dǎo)如氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡等相關(guān)病理過程，并引起心肌細(xì)胞傳導(dǎo)障礙，加劇心房重構(gòu)的進展［2］。心房重構(gòu)的過程中所引起的慢性炎癥反應(yīng)及心房纖維化導(dǎo)致相關(guān)致炎及致纖維化產(chǎn)物及調(diào)節(jié)因子釋放入血，變?yōu)榭杀粰z測的血清標(biāo)志物。

國內(nèi)外關(guān)于AF 的病理機制研究較為廣泛，但針對TGF-β2 及Galectin-2 在AF 的發(fā)生、發(fā)展過程中的作用研究較少。對于轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）而言，它屬于TGF-β 超家族，對細(xì)胞生長、分化過程具有一定的調(diào)節(jié)作用，屬于典型的致纖維化因子［3］。有研究指出，與TGFβ2 轉(zhuǎn)錄有關(guān)的部分等位基因頻率的增高，會給TGFβ2 基因轉(zhuǎn)錄、翻譯表達過程造成不利的影響，從而對心肌細(xì)胞的增殖、分化過程產(chǎn)生影響，還會在免疫炎癥機制的作用下，導(dǎo)致心房肌細(xì)胞出現(xiàn)纖維化現(xiàn)象［4］。半乳糖凝集素（Galectins）是一類具有特殊氨基酸序列，與含β-半乳糖苷（β-galactoside）殘基的糖結(jié)合物具有特異性親和力的凝集素超家族中的一員，參與細(xì)胞黏附、炎癥細(xì)胞遷移、分化和凋亡等多種生物學(xué)過程［5-7］。在哺乳動物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了半乳凝素家族蛋白的15 個成員，其中，Galectin-2 能夠通過不同炎癥免疫細(xì)胞獲得，利用誘導(dǎo)細(xì)胞遷移、激活、釋放炎癥因子的方式，產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)作用［8］。相關(guān)文獻指出，半乳糖凝集素相關(guān)通路的失調(diào)所帶來的慢性炎癥反應(yīng)在心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展中也有著不可忽視的作用［9］。Yildirim 等［10］的 研 究 表 明Galectin-2 可 與 單 核 細(xì) 胞和單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞表面的CD14 結(jié)合，下游通過toll 樣受體4（TLR4）誘導(dǎo)，并使巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為M1 促炎亞型，進而引發(fā)一系列促炎反應(yīng)。此外，Galectin-2 可作為淋巴毒素α（LTA）的配體，二者共同激活促炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)。本研究旨在通過檢測血清TGFβ2 及Galectin-2 濃度，分 析TGFβ2 及Galectin-2 與AF 的 關(guān) 系，探 討TGFβ2 及Galectin-2 在AF 發(fā) 生、發(fā) 展 過 程 中 的作用。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2019 年1～6 月蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院150 例心內(nèi)科住院患者作為研究對象，其中陣發(fā)性心房顫動（PAF）組84 例，持續(xù)性心房顫動（PeAF）組66 例，納入標(biāo)準(zhǔn)參照美國心臟病學(xué)會（American college of cardiology，ACC）AF 患者管理指南［11］，PAF為AF 大多數(shù)在48 h 內(nèi)終止，持續(xù)時間不超過7 d，并可自行終止；PeAF 為持續(xù)時間超過7 d 甚至更長，需通過藥物或直流電復(fù)律終止。排除標(biāo)準(zhǔn)：急性冠脈綜合征、心肌炎、風(fēng)濕性心臟病、肺源性心臟病、心臟瓣膜病、肥厚性心肌病、擴張性心肌病、肝腎功能不全、肺栓塞及合并創(chuàng)傷、甲狀腺功能亢進癥、急慢性感染及自身免疫系統(tǒng)性疾病。選取同時期入院檢查刪除AF 的變性心律患者120 例作為對照組。

1.2 檢測指標(biāo)

對比分析研究對象的臨床資料，例如，性別、年齡、腦卒中病史、糖尿病病史、高血壓病史、吸煙史、血常規(guī)、生化常規(guī)等相關(guān)指標(biāo)。各組治療前抽取清晨6 點空腹外周靜脈血，通過Human TGF-β2、Galectin-2 ELISA 試劑盒（上海羽朵）檢測血清TGF-β 2、Galectin-2 水平。血常規(guī)、生化指標(biāo)和左心房內(nèi)徑（LAD）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）檢測由檢驗科、心臟彩超室負(fù)責(zé)完成。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

采用IBM SPSS 22.0 分析。正態(tài)分布計量資料的數(shù)據(jù)，通過均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）的方式來表示，采用中位數(shù)±四分位數(shù)間距表示非正態(tài)分布連續(xù)變量，連續(xù)性變量采用單因素方差分析方法；計數(shù)資料采用例（%）表示，組間比較，采用χ2檢驗；采用Pearson 相關(guān)分析分析指標(biāo)間的相關(guān)性；應(yīng)用Logistic 多因素回歸分析法，得出影響房顫的危險因素，P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組研究對象的臨床基線資料比較

各組性別，有無高血壓史、糖尿病史、腦卒中史、吸煙史，紅細(xì)胞計數(shù)、白細(xì)胞計數(shù)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、肌酐（CR）、低密度脂蛋白（LDL），左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）及左室舒張末期內(nèi)徑（LVDD）比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；各組年齡比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），各組LAD 存在明顯差異性，且PeAF 組中的LAD 也明顯高于PAF 組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 3 組研究對象的基線資料比較Tab 1 Comparison of baseline data of the three groups of subjects

2.2 各組血清TGF-β2、Galectin-2 濃度比較

PeAF 組較PAF 組及對照組明顯增高，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。對照組較PAF 組明顯下降，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見圖1、表2。

圖1 各組血清TGF-β2、Galectin-2 的濃度比較Fig 1 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group

表2 各組血清TGF-β2、Galectin-2 濃度比較（±s）Tab 2 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group of patients（±s）

表2 各組血清TGF-β2、Galectin-2 濃度比較（±s）Tab 2 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group of patients（±s）

注：與對照組相比，*P＜0.05；與PeAF 組相比，#P＜0.05。

指標(biāo)TGFβ2(pg/mL)Galectin-2(ng/mL)對照組（n=120）498.42±150.46 44.92±12.41 PAF 組（n=84）717.51±117.87*88.73±21.10*PeAF 組（n=66）763.55±99.19*#126.02±30.95*#F 115.976 308.433 P＜0.05＜0.05

2.3 外周血單個核細(xì)胞（PBMC）中TGF-β2、Galectin-2 的表達比較

由Western Blot 結(jié)果可知，TGF-β2、Galectin-2在AF 患者的外周血單個核細(xì)胞中的表達高于對照組（P＜0.05），PeAF 組血清TGF-β2 及Galectin-2 表達高于PAF 組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見圖2、表3。

圖2 各組PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表達Fig 2 Expression of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMC of each group

表3 各組PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表達水平比較（±s）Tab 3 Comparison of expression levels of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMCs of each group（±s）

表3 各組PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表達水平比較（±s）Tab 3 Comparison of expression levels of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMCs of each group（±s）

注：與對照組相比，*P＜0.05；與PeAF 組相比，#P＜0.05。

指標(biāo)TGF-β2/GAPDH Galectin-2/GAPDH對照組(n=120)0.853±0.051 0.499±0.066 PAF 組（n=84）0.945±0.013*0.705±0.047*PeAF 組（n=66)1.050±0.017*#0.888±0.032*#F 28.32 44.85 P＜0.05＜0.05

2.4 TGF-β2、Galectin-2 及左房內(nèi)徑（LAD）的相關(guān)性分析

經(jīng)Pearson 相關(guān)分析，AF（陣發(fā)及持續(xù)性房顫）組中TGF-β2 與LAD 呈正相關(guān)（r=0.529，P＜0.05，R2=0.3221），Galectin-2 與LAD 呈正相關(guān)（r=0.718，P＜0.05，R2=0.549 4），Galectin-2 與TGF-β2 濃度呈正相關(guān)（r=0.669，P＜0.05，R2=0.4458），表明兩者在AF 中的作用性質(zhì)相同。見圖3、表4。

表4 TGF-β2、Galectin-2 及LAD 的相關(guān)性分析Tab 4 Correlation analysis of TGF-β2，Galectin-2 and LAD

圖3 實驗組TGF-β2 與LAD、Galectin-2 與LAD、Galectin-2 與TGF-β2 的相關(guān)性分析Fig 3 Correlation analysis between TGF-β2 and LAD，Galectin-2 and LAD，Galectin-2 and TGF-β2 in experimental group

2.5 房顫危險因素Logistic 多因素回歸分析

Logistic 多因素回歸分析對150 例AF 患者以及120 例對照組進行分析，將是否為AF 作為因變量，把TGF-β2、Galectin-2、左心房內(nèi)徑作為協(xié)變量，結(jié)果 表 明TGF-β2 及Galectin-2 血 清 學(xué) 水 平、LAD 是AF 的危險因素，見表5。

表5 logistic 多因素回歸分析結(jié)果Tab 5 The results of logistic multivariate regression analysis

3 討論

心肌的慢性炎癥和纖維化是包括AF 在內(nèi)的多種心律失常的特征性結(jié)構(gòu)改變。心肌炎癥及纖維化可通過改變心肌纖維束間的正常連接，破壞心肌細(xì)胞間正常耦聯(lián)，從而使心臟喪失正常的收縮與舒張功能，致使心臟信號傳導(dǎo)異常。由此可見心房肌細(xì)胞的纖維化所引發(fā)的機械重構(gòu)和電重構(gòu)是AF 發(fā)生和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，其中，心臟因慢性炎癥所致成纖維細(xì)胞所分泌的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）在心肌纖維化中起著關(guān)鍵作用［12］。到目前為止，針對心肌纖維化的有效治療策略仍然很少，主要是因為心肌細(xì)胞長期的慢性炎性反應(yīng)所導(dǎo)致的成纖維細(xì)胞的遷移、增殖和ECM 蛋白沉積是一個極難扭轉(zhuǎn)的過程［13］。因此，炎癥和纖維化是一個相互交織的過程。然而，在病理條件下，這些過程產(chǎn)生了一個惡性循環(huán)，并協(xié)同促進著心房重構(gòu)的發(fā)展。雖然炎癥和纖維化之間的機制聯(lián)系尚未完全了解，但對潛在炎癥條件的臨床評估和靶向干預(yù)是房顫很有前途的治療策略。本研究通過研究證實TGF-β2、Galectin-2 與AF 的發(fā)生、發(fā)展有著密切關(guān)系。TGF-β2 與Galectin-2 之間且二者與LAD 間均為正相關(guān)，三者在AF 患者心房炎性纖維化的發(fā)生與進展中具有協(xié)同作用，共同促進心房的機械重構(gòu)及電重構(gòu)，并可作為評估AF 發(fā)生發(fā)展的危險因素。

TGF-β 超 家 族 主 要 包 括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、激活素、生長和分化因子（GDFs）和骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bmp）［14］。大量研究表明TGF-β 主要通過基質(zhì)蛋白的表達和誘導(dǎo)細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞來實現(xiàn)致纖維化作用［15-17］。此外，內(nèi)皮細(xì)胞可以通過一種稱為內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程變?yōu)殚g充質(zhì)細(xì)胞，不僅能夠遷移，還能夠分泌膠原蛋白，在心肌纖維化中有著重要的地位。Evangelia 等［18］人通過研究發(fā)現(xiàn)，在這一過程中，TGF-β2 發(fā)揮顯著的介導(dǎo)作用，最終變?yōu)槔w維細(xì)胞，參與心房顫動中的心房重構(gòu)過程。有研究指出，在AF 患者中，當(dāng)TGFβ2基因rs6658835 位點G 等位基因頻率增高之后，會給TGFβ2 基因轉(zhuǎn)錄、翻譯表達過程造成不利的影響，從而對心肌細(xì)胞的增殖、分化過程產(chǎn)生影響，還在免疫炎癥機制的作用下，導(dǎo)致心房肌細(xì)胞出現(xiàn)纖維化現(xiàn)象［4］。本研究結(jié)果顯示實驗組中血清TGFβ 2 水平顯著高于對照組（P＜0.05），且PeAF 患者較PAF 患者的TGFβ2 濃度也存在統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）；另外，Pearson 相關(guān)分析顯示，TGFβ2 與LAD呈顯著正相關(guān)（r=0.529，P＜0.05，R2=0.3221）。

半乳糖凝集素是一類β-半乳糖苷結(jié)合蛋白，在細(xì)胞和組織間有著廣泛的分布，其在介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，促細(xì)胞凋亡及參與細(xì)胞的遷移黏附等多種過程中發(fā)揮重要作用。相關(guān)文獻也指出，半乳糖凝集素相關(guān)通路的失調(diào)所帶來的慢性炎癥反應(yīng)在心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展中也有著不可忽視的作用［19］。Wang 等［20］的研究表明血漿Galectin-3 濃度與AF 的持續(xù)時間顯著相關(guān)，并可為AF 的風(fēng)險分層提供依據(jù)。但尚未有明確研究顯示Galectin-2 在AF 患者中的表達情況，本研究結(jié)果顯示Galectin-2 在AF 患者中可介導(dǎo)相關(guān)炎性反應(yīng)，其水平的高低與AF 的持續(xù)時間也有著密切關(guān)聯(lián)，可使得AF 處于持續(xù)狀態(tài)。此外，PeAF 患者的LAD 也明顯高于PAF 組，通過Pearson 相關(guān)分析顯示，Galectin-2 與LAD 呈顯著的正相關(guān)，表明二者在AF 的發(fā)生及進展過程中起著協(xié)同作用，Logistic 多因素回歸分析中，Galectin-2 與LAD 均可作為AF 的危險因素，表明Galectin-2 所介導(dǎo)慢性炎癥過程加之左心房結(jié)構(gòu)和功能的改變，均在一定程度上導(dǎo)致了AF 患者左心房功能的進一步惡化，這也與Danilo 等［21］在關(guān)于LAD 可作為AF 患者的危險因素的結(jié)果相一致。故結(jié)合本文對于Galectin-2 在AF 中的表達升高可顯示其可能通過相關(guān)炎性通路使左心房發(fā)生慢性炎癥，導(dǎo)致了炎癥級聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，對左心房功能產(chǎn)生了明顯的不良影響，增加了AF 再發(fā)惡性事件的風(fēng)險。

本研究結(jié)果顯示，PAF 和PeAF 組患者血清中Galectin-2 及TGF-β2 表達水平均高于對照組（P＜0.05），PAF 組和PeAF 組比較，具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05），表 明Galectin-2 及TGF-β2 與AF 密 切 相關(guān)，且在AF 的形成及維持過程中，炎癥反應(yīng)及心房肌細(xì)胞的纖維化就愈強烈。Pearson 相關(guān)分析結(jié)果表明，AF（陣發(fā)及持續(xù)性房顫）組中Galectin-2、TGF-β2 均與LAD 呈正相關(guān)（P＜0.05），Galectin-2與TGF-β2 濃度呈顯著正相關(guān)（r=0.669，P＜0.05，R2=0.445 8），表明兩者在AF 中的作用性質(zhì)相同，對于AF 患者體內(nèi)介導(dǎo)炎性纖維化過程的相關(guān)通路而言，二者可能存在相互影響。經(jīng)過Logistic 多因素回歸分析顯示血清Galectin-2 及TGF-β2 水平、LAD 是心房顫動的危險因素，為AF 的早期預(yù)測以及深入認(rèn)識AF 發(fā)生、發(fā)展相關(guān)機制提供了一定理論基礎(chǔ)。本研究樣本量較小，今后進行大規(guī)模的研究，從而完成驗證工作。

作者貢獻度說明：

楊海晨：負(fù)責(zé)本文的數(shù)據(jù)分析及文章撰寫工作；耿嘉逸，李浩宇：負(fù)責(zé)本文相關(guān)實驗操作；徐寧、劉晨陽：負(fù)責(zé)本文實驗數(shù)據(jù)處理及作圖工作；康品方、張恒：負(fù)責(zé)課題的實施，指導(dǎo)寫作和論文修改工作。

本文作者聲明不存在任何與本稿件相關(guān)的利益沖突。