血清sST2、ACT-A及NT-proBNP在慢性心力衰竭病人病情發(fā)生及發(fā)展中的臨床意義

李鴻漸，王思月

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)是血液動力負(fù)荷過重、冠狀動脈粥樣硬化、心肌梗死等原因造成心肌損傷，心肌結(jié)構(gòu)和功能改變，導(dǎo)致心室充盈及泵血功能降低，是老年人中常見的晚期心臟疾病[1]。研究[2]顯示，在發(fā)達(dá)國家，心力衰竭的患病率為1%～2%，其中70歲以上的病人超過10%。目前CHF的早期診斷主要依賴病人臨床表現(xiàn)、心臟彩超相關(guān)指標(biāo)如左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)等，但由于CHF病人早期癥狀不典型，當(dāng)已出現(xiàn)典型臨床癥狀時心功能衰竭多已不可逆轉(zhuǎn)[3]。因此，深入研究冠心病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制，篩選新的CHF早期診斷、治療及預(yù)后判斷的血清生物標(biāo)志物，具有重要的臨床意義?？扇苄許T2(soluable ST2，sST2)基因位于染色體2q12上，當(dāng)心肌細(xì)胞受到壓力負(fù)荷、容量負(fù)荷及缺血再灌注損傷等刺激時，其表達(dá)水平顯著升高，發(fā)揮抑制心肌纖維化、抑制心肌細(xì)胞凋亡等心臟保護(hù)功能[4]。激活素A(actin-A，ACT-A)是轉(zhuǎn)化生長因子β家族成員，其作為一種促炎細(xì)胞因子，參與炎癥反應(yīng)、免疫及組織纖維化等病理生理過程。近年來研究[5]發(fā)現(xiàn)，CHF病人血清中ACT-A表達(dá)異常升高，并與心力衰竭程度密切相關(guān)，參與心力衰竭發(fā)生發(fā)展的過程。N-末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)是B型鈉尿肽(BNP)的無活性的裂解產(chǎn)物，與BNP相比，具有較長的半衰期、良好的體外穩(wěn)定性及較高的外周血濃度，有助于反映CHF病人的心功能狀況[6]。本研究通過檢測CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP的表達(dá)，初步探討三者在CHF病人病情發(fā)生發(fā)展中的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取 2017年3月至2018年3月我院診治的149例CHF病人(CHF組)的臨床資料，其中男89例，女60例；年齡46～81歲。美國紐約心功能分級(NYHA)Ⅱ級49例，Ⅲ級55例，Ⅳ級45例。病因：缺血性心肌病51例，高血壓性心臟病42例，擴(kuò)張性心肌病34例，心瓣膜疾病22例。納入標(biāo)準(zhǔn)：CHF病人心力衰竭診斷均符合中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會心力衰竭學(xué)組制定的《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》[7]，包括體格檢查有肺部啰音、雙下肢水腫、頸靜脈充盈或心臟雜音；心電圖存在心率或QRS形態(tài)等異常；胸部X線片提示肺水腫或心臟擴(kuò)大；超聲心動圖提示心臟結(jié)構(gòu)或功能異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近3個月有心肌梗死、外傷史或腦血管疾病。(2)伴有嚴(yán)重肝腎等臟器功能不全。(3)合并腫瘤、自身免疫性疾病等。以50名健康查體人群作為對照組，其中男31例，女19例；年齡43～78歲。均無冠心病、高血壓及自身免疫性疾病病史。2組性別、年齡均有可比性。所有病人及家屬均知情理解并簽字，并經(jīng)我院倫理委員會審核批準(zhǔn)通過。

1.2 檢測方法 抽取2組研究對象清晨空腹靜脈血約4 mL，EDTA抗凝，4 ℃、13 000 g離心10 min，分離上清血清-80 ℃冰箱保存待測，所有樣本同一批次完成。應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)雙抗體夾心法檢測血清sST2及ACT-A水平。sST2及ACT-A ELISA試劑盒購自上海西唐生物科技公司。實驗步驟：取20 μL待測血清，按照1∶10比例加入蒸餾水稀釋，配制標(biāo)本稀釋液。設(shè)8管標(biāo)準(zhǔn)管，加入200 μL稀釋液，在第一管加入標(biāo)準(zhǔn)品200 μL，反復(fù)做倍比稀釋，第8管設(shè)置為空白對照。每孔加入標(biāo)準(zhǔn)品或待測樣品100 μL，混勻后室溫孵育2 h。應(yīng)用洗滌液將反應(yīng)板洗滌5次，加入一抗工作液100 μL，混勻后室溫孵育1 h，然后加入酶標(biāo)抗體工作液100 μL，混勻后室溫孵育30 min，加入底物工作液100 μL，混勻后室溫孵育15 min，加入終止液100 μL中止反應(yīng)。應(yīng)用酶標(biāo)儀測450 nm吸光度(OD)值，待測樣本濃度與測得的OD值呈正比，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得出樣本中血清樣本濃度。血清NT-proBNP水平采用電化學(xué)發(fā)光儀(羅氏 cobas e601)檢測。隨訪：CHF病人自住院之日起開始隨訪，以門診、電話或再次住院方式進(jìn)行隨訪，每月隨訪一次，隨訪12個月，隨訪內(nèi)容為隨訪期間發(fā)生的心血管事件，包括心力衰竭再發(fā)、心律失常、心源性死亡、急性冠脈綜合征等，隨訪截止至2019年3月。

1.3 觀察指標(biāo) 收集2組研究對象一般資料，包括性別、年齡、高血壓史、吸煙史。常規(guī)生化指標(biāo)應(yīng)用全自動生化分析儀檢測，記錄血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、超敏C反應(yīng)蛋白(hsCRP)、空腹血糖(FPG)、糖化血紅蛋白(HbA1c)及血肌酐。同時記錄超聲心動圖檢查中的心功能參數(shù)指標(biāo)，如LVEF等。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用t檢驗、方差分析、q檢驗、χ2檢驗、Pearson相關(guān)分析和ROC曲線分析。

2 結(jié)果

2.1 2組一般臨床資料及血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平比較 與對照組相比，CHF組病人血清LDL-C、hsCRP、sST2、ACT-A、NT-proBNP較高(P<0.01)，LVEF較低(P<0.01)，而2組在高血壓史、吸煙史、TC、TG、HDL-C、FPG、HbA1c及血肌酐間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(見表1)。

2.2 不同NYHA心功能分級CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP比較 不同NYHA分級CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。NYHA Ⅳ級CHF病人的血清sST2、ACT-A、NT-proBNP均高于Ⅲ級CHF的病人(P<0.05)；NYHA Ⅲ級CHF病人的血清sST2、ACT-A、NT-proBNP均高于Ⅱ級病人(P<0.05)(見表2)。

表2 不同NYHA分級CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP比較

表12組一般臨床資料比較

2.3 CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP與臨床參數(shù)的相關(guān)性 CHF組病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平與NYHA分級均呈明顯正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，與LVEF均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05～P<0.01)，而與病人年齡、TC、TG、hsCRP、HDL-C、LDL-C、hs-CRP、HbA1c均無明顯相關(guān)關(guān)系(P>0.05)(見表3)。

表3 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平與CHF病人臨床參數(shù)相關(guān)關(guān)系(r)

*P<0.05，**P<0.01

2.4 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP對CHF病人心血管事件的預(yù)測價值 對所有149例CHF病人進(jìn)行隨訪，隨訪12個月，記錄心血管不良事件發(fā)生情況。結(jié)果未發(fā)生心血管不良事件CHF病人107例，發(fā)生心血管不良事件CHF病人中，死亡17例，死因為惡性心律失常、心源性猝死等，而因心臟衰竭再次住院的CHF病人25例。

應(yīng)用ROC曲線分析血清sST2、ACT-A、NT-proBNP對CHF病人心血管事件的預(yù)測價值，結(jié)果顯示,sST2、ACT-A、NT-proBNP的曲線下面積(AUC)分別為0.803、0.715、0.692，三者聯(lián)合檢測的AUC為0.891，預(yù)測價值高于任一單一指標(biāo)，敏感性為0.714，特異性為0.920，特異性高于任意單一指標(biāo)(見表4)。

表4 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP對CHF病人心血管事件的診斷價值

3 討論

心力衰竭是臨床上常見的心臟疾病，是多種原因?qū)е碌男呐K結(jié)構(gòu)和功能上的損傷，引起心臟充盈及泵血功能異常。根據(jù)心衰發(fā)展的速度分為急性心衰和CHF，CHF更為常見，臨床上常表現(xiàn)為呼吸困難、乏力等，并且呈進(jìn)行性發(fā)展的特點，心功能的持續(xù)惡化常導(dǎo)致病人死亡。近年來隨著我國人口老齡化加劇，CHF的患病率及致死率有不斷增加的趨勢[8]。冠心病、高血壓、高脂血癥及糖尿病等因素均是CHF的危險因素，影響冠心病的發(fā)生發(fā)展。目前對CHF的機(jī)制尚不清楚，近年來研究[9-10]發(fā)現(xiàn)，免疫反應(yīng)及炎癥反應(yīng)的異常在CHF發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，多種細(xì)胞因子、炎癥因子等均可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞的肥大、凋亡及纖維化的過程，導(dǎo)致心臟重構(gòu)，促進(jìn)CHF的發(fā)生發(fā)展。因此，深入研究CHF疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制，尋找CHF病人外周血特征性的分子標(biāo)志物，可能有助于CHF的早期診斷、治療及隨訪[11]。

ST2是白細(xì)胞介素(IL)受體超家族成員，編碼的ST2蛋白包括可溶型和跨模型兩類，sST2、ST2L、ST2V及ST2LV四種類型。近年來研究發(fā)現(xiàn)，ST2是一種心肌保護(hù)基因，在心肌細(xì)胞受到壓力、缺氧等傷害性刺激下表達(dá)增加，發(fā)揮抑制心肌細(xì)胞肥大及凋亡的功能，參與CHF的發(fā)生發(fā)展[12]。sST2主要表達(dá)于粒細(xì)胞、視網(wǎng)膜細(xì)胞及心肌細(xì)胞表面，作為一種分泌蛋白，可被分泌到細(xì)胞外，血清中容易被檢測。本研究中，CHF組病人血清sST2明顯高于對照組，表明CHF病人血清sST2水平升高，其機(jī)制可能與調(diào)控sST2表達(dá)的非編碼RNA異常有關(guān)。研究[13]發(fā)現(xiàn)，在機(jī)械應(yīng)力增加時，負(fù)調(diào)控sST2的微小RNA29a表達(dá)水平降低，導(dǎo)致sST2表達(dá)升高。此外，本研究中，CHF組病人血清中sST2與心功能NYHA分級呈明顯正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明血清sST2水平可作為反映CHF病人心功能的指標(biāo)。研究[14]發(fā)現(xiàn)，跨膜型ST2與心肌細(xì)胞表面的IL-33結(jié)合，發(fā)揮心臟保護(hù)作用，而sST2作為誘騙受體，競爭性結(jié)合IL-33，拮抗跨模型ST2的心臟保護(hù)作用，促進(jìn)心肌細(xì)胞的凋亡及纖維化，最終導(dǎo)致病人心功能降低。

ACT是由抑制素兩個β亞單位構(gòu)成的二聚體糖蛋白，主要包括ACT-A、ACT-B及ACT-AB三種。ACT-A主要由巨噬細(xì)胞、腦細(xì)胞及心肌細(xì)胞等表達(dá)，參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡及炎癥修復(fù)等生物學(xué)過程[15]。本研究中，CHF組病人血清sST2明顯高于對照組，表明CHF病人血清ACT-A水平升高。并且ACT-A水平與心功能NYHA分級呈明顯正相關(guān)關(guān)系，心功能NYHA分級Ⅳ級的CHF病人血清ACT-A水平高于Ⅲ級病人，Ⅲ級高于Ⅱ級病人，表明ACT-A參與CHF的發(fā)生發(fā)展。其原因可能是ACT-A能夠誘導(dǎo)腫瘤壞死因子(TNF)、IL-1等的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)血管緊張素Ⅱ的水平增加，激活炎癥即神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂，導(dǎo)致病人心功能惡化[16]。此外，有學(xué)者[17]報道在已發(fā)生左心室重構(gòu)的心肌組織中ACT-A表達(dá)升高，并且心肌細(xì)胞表面ACT-A等激活素受體表達(dá)上調(diào)，二者共同促進(jìn)心力衰竭病人心室重塑。此外，ACT-A的過度升高還能夠促進(jìn)IL-1、IL-6等炎性細(xì)胞因子的釋放，激活炎癥級聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而造成心肌損傷和心室重塑[18]。

NT-proBNP是B型腦鈉肽激素分裂后的無活性片段。本研究中CHF病人血清NT-proBNP水平顯著升高，并且與NYHA分級呈明顯正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明血清NT-proBNP水平有助于反映CHF病人左室功能狀況，是評價CHF病人心功能的敏感指標(biāo)，有助于為心功能分級提供客觀依據(jù)。近年研究[19]表明，心力衰竭時，心室受到容量負(fù)荷或壓力負(fù)荷的壓力或牽張刺激時，引起NT-proBNP快速合成并釋放入血，而NT-proBNP的血清濃度隨心力衰竭嚴(yán)重程度的增加而升高，因此,檢測血清NT-proBNP水平是評價心力衰竭病人心功能的較為敏感的指標(biāo)。

本研究進(jìn)一步分析血清 sST2、ACT-A、NT-proBNP及聯(lián)合檢測對CHF病人心血管事件的預(yù)測價值，結(jié)果其具有較高的敏感度及特異度，具有一定的臨床診斷價值，sST2、ACT-A、NT-proBNP三指標(biāo)對CHF心血管事件均具有較高的預(yù)測價值，三者聯(lián)合檢測預(yù)測價值高于任一單一指標(biāo)，聯(lián)合檢測的特異性高于任意單一指標(biāo)。表明sST2、ACT-A、NT-proBNP聯(lián)合檢測有助于預(yù)測CHF病人心血管事件的發(fā)生風(fēng)險。

綜上所述，CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP表達(dá)升高，并且sST2、ACT-A、NT-proBNP表達(dá)水平與NYHA分級呈明顯正相關(guān)關(guān)系，與LVEF呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，三者聯(lián)合檢測檢測對CHF病人心血管事件具有較高的預(yù)測價值。血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平可能是新的CHF的血清分子標(biāo)志物。但由于本研究樣本量較小，三者在CHF中的具體作用機(jī)制及臨床意義有待進(jìn)進(jìn)一步深入研究。