充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2及NT-proBNP表達水平及其與心功能的關系

張葉，馬博文，董利潔

西安高新醫(yī)院心血管內(nèi)科二病區(qū)1、心血管內(nèi)科一病區(qū)2，陜西 西安 710000

心力衰竭是各類心臟疾病的終末階段，預后差，1年內(nèi)死亡率高達22.1%，5年內(nèi)生存率不足20.0%[1]。血清生物標記物在心力衰竭診斷有著重要作用，能夠預測患者預后。目前，N末端腦鈉肽前體(NT-proΒNP)是臨床廣泛應用于心力衰竭診斷的特異性指標，能夠較準確地評估患者病情嚴重程度[2]。同型半胱氨酸(Hcy)是一種含巰基氨基酸，是蛋氨酸代謝過程的中間產(chǎn)物，對血管內(nèi)皮細胞、功能產(chǎn)生直接損傷作用，可提高心血管疾病發(fā)生風險[3]?？扇苄匀嘶|(zhì)裂解素2(sST2)是心肌細胞受到容量或壓力負荷變化時所分泌的一種受體蛋白，可導致心肌重構(gòu)及心室功能障礙，增加死亡風險[4]。近年研究顯示，Hcy、sST2可能是心力衰竭新的危險因素，但仍需大量研究證實[5-6]。本研究通過觀察充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2、NT-proΒNP表達變化，探討其與心功能的相關性，為心力衰竭的臨床診治提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2020年8月至2021年8月西安高新醫(yī)院收治的102例充血性心力衰竭患者納入心衰組。納入標準：(1)均符合《2014年中國心力衰竭診斷與治療指南》[7]中相關診斷標準，左室射血分數(shù)(LVEF)低于50%，NYHA分級為Ⅱ～Ⅳ級；(2)患者對研究內(nèi)容知情同意。排除標準：(1)原發(fā)性高血壓導致Hcy升高者；(2)合并先天性心臟病、心臟瓣膜病、嚴重肝腎功能不全、全身免疫性疾病、血液系統(tǒng)疾病、感染性疾病、腦血管事件、先心病及心臟瓣膜病變患者；(3)合并惡性腫瘤患者。心衰組患者中冠心病61例，擴張性心肌病19例，高血壓性心臟病10例，心肌炎2例，肺心病10例；原發(fā)性心肌損害30例，繼發(fā)性心肌損害43例，心臟負荷過重20例，心室前負荷不足3例，其他6例。采用紐約心臟病協(xié)會(NYHA)分級將心衰組患者分為NYHAⅡ級37例，NYHAⅢ級31例和NYHAⅣ級34例。另選取同期在我院體檢的健康者35例作為對照組，心衰組與對照組受檢者的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，但心衰組患者的心率明顯高于對照組，血壓明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表1。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準。

表1 兩組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]

表1 兩組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]

注：1 mmHg=0.133 kPa。

組別對照組心衰組t/χ2值P值例數(shù)35 102男/女24(68.57)/11(31.43)78(76.47)/24(23.53)0.855 0.355年齡(歲)56.21±13.14 60.25±12.23 1.654 0.100體質(zhì)量指數(shù)(kg/m2)23.59±3.12 24.91±3.76 1.867 0.064心率(次/min)74.12±7.96 82.17±16.37 2.793 0.006收縮壓(mmHg)120.63±13.26 113.58±15.32 2.427 0.017舒張壓(mmHg)70.26±9.12 64.89±13.52 2.183 0.031

1.2 研究方法

1.2.1 標本采集所有受試者均于次日清晨空腹狀態(tài)下(采血前不服藥)，采集肘靜脈血5 mL，室溫環(huán)境下靜置30 min后，離心(3 000 r/min)10 min，留取血清并編號，然后置于-80℃環(huán)境下保存待測。解凍過程：提前將血清轉(zhuǎn)至-4℃下放置24 h后放入37℃恒溫循環(huán)水中進行水浴解凍，水浴過程中要將血清平面完全浸在水下，同時有規(guī)律搖動瓶身，盡量不要產(chǎn)生泡沫。

1.2.2 血清HCY、sST2及NT-proΒNP檢測采用酶聯(lián)免疫吸附法進行檢測，HCY檢測試劑盒購于上海嵐派生物科技有限公司，sST2檢測試劑盒購于北京海誠遠宏科技有限公司，NT-proΒNP檢測試劑盒購于武漢華美生物工程有限公司，所有檢測操作均嚴格按試劑盒說明書進行。

1.2.3 心臟彩超檢查采用Philips iE33超聲診斷儀及S5-1心臟探頭(1～5 MHz)，檢測指標包括LVEF、左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左房收縮末期內(nèi)徑(LAD)、左室短軸縮短率(FS)等。所有檢查由兩名經(jīng)驗豐富的超聲科醫(yī)師完成，若出現(xiàn)分歧則重新檢測，直至結(jié)論一致。

1.3 統(tǒng)計學方法應用SPSS21.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料均服從正態(tài)分布，以均數(shù)±標準差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗；計數(shù)資料比較采用χ2檢驗；相關性分析采用Pearson相關系數(shù)法；應用受試者工作特征曲線(ROC)分析血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平對心力衰竭患者心功能分級的診斷效能。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平比較不同心功能分級患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平明顯高于對照組，且隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平逐漸增高，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比較(±s)

表2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比較(±s)

注：與對照組比較，aP＜0.05；與NYHA II級組比較，bP＜0.05；與NYHA III級組比較，cP＜0.05。

組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F值P值例數(shù)35 37 31 34 HCY(μmol/L)9.86±3.24 20.46±6.12a 27.65±6.38ab 32.74±7.26abc 96.278 0.001 sST2(pg/mL)2 554.68±482.21 3 921.41±1245.72a 5 241.67±1642.54ab 7 841.55±2512.89abc 65.959 0.001 NT-proΒNP(pg/mL)165.87±58.47 1 289.48±400.51a 1 954.57±628.87ab 2 847.58±917.62abc 128.37 0.001

2.2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較 不同心功能分級患者的LVEF、FS明顯低于對照組，且隨著心功能分級提高，患者LVEF、FS逐漸降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。不同心功能分級患者的LVEDD、LAD明顯低于對照組，且隨著心功能等級的升高，其LVEDD、LAD逐漸增高，差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較(±s)

表3 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較(±s)

注：與對照組比較，aP＜0.05；與NYHAⅡ級組比較，bP＜0.05；與NYHAⅢ級組比較，cP＜0.05。

組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F值P值例數(shù)35 37 31 34 LVEF(%)69.12±5.62 42.13±7.89a 37.24±7.15ab 33.36±6.89abc 187.036 0.001 LVEDD(mm)45.41±3.68 60.68±6.84a 63.96±5.76ab 67.41±6.21abc 97.765 0.001 LAD(mm)31.58±5.61 38.65±8.74a 43.21±8.12ab 47.27±7.98abc 24.162 0.001 FS(%)39.68±4.36 22.74±4.95a 19.87±5.76ab 17.16±4.98ab 141.099 0.001

2.3 血清HCY、sST2及NT-proΒNP與心功能指標的相關性 經(jīng)Pearson相關性分析結(jié)果顯示，心衰組血清HCY、sST2均與血清NT-proΒNP水平呈正相關(P＜0.05)，血 清HCY、sST2及NT-proΒNP水 平 與LVEF、FS均呈負相關(P＜0.05)，與LVEDD、LAD水平均呈正相關(P＜0.05)，見表4。

表4 血清HCY、sST2及NT-proBNP與心功能指標的相關性

2.4 血清HCY、sST2及NT-proΒNP對心力衰竭患者心功能分級的評估效能 經(jīng)ROC分析結(jié)果顯示，血清HCY、sST2及NT-proΒNP區(qū)分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的曲線下面積分別為0.864、0.878、0.933，截斷值分別為30.28 μmol/L、4 786.59 pg/mL、1 562.87 pg/mL，靈敏度分別為83.3%、84.4%、91.6%，特異度分別為82.6%、80.0%、87.7%。血清HCY、sST2及NT-proΒNP區(qū)分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級的曲線下面積分別為0.842、0.856、0.896，截斷值分別為25.36 μmol/L、6 526.47 pg/mL、2 446.76 pg/mL，靈敏度分別為83.2%、81.5%、87.8%，特異度分別為72.9%、77.1%、91.2%，見圖1、圖2。

圖1 血清HCY、sST2及NT-proBNP區(qū)分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級患者的ROC曲線

圖2 血清HCY、sST2及NT-proBNP區(qū)分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級患者的ROC曲線

3 討論

心力衰竭的及早診治是降低病死率及改善預后之關鍵。目前臨床中心力衰竭診斷的特異性標志物為NT-proΒNP[8-9]，當心室負荷及張力增加時大量分泌，其引起心室射血及充盈功能下降，使肺循環(huán)及體循環(huán)阻力增大，心室負荷及張力提高。同時，近年研究也發(fā)現(xiàn)心力衰竭患者Hcy、sST2與機體NYHA分級、NT-proΒNP表達水平存在一定相關性[10]，提示Hcy、sST2也可能是心力衰竭的新型危險因素。

Hcy是蛋氨酸代謝過程中產(chǎn)生的一種含巰基氨基酸，研究顯示，性別、年齡、維生素E和C缺乏、藥物及疾病等因素均可導致Hcy水平增高[11]。Hcy能夠促使氧自由基產(chǎn)生，使血管內(nèi)皮細胞及功能受損，造成血管舒張障礙；還可促進血管平滑肌生長，致使血管內(nèi)膜增厚、變硬，導致動脈粥樣硬化[12-13]。有研究發(fā)現(xiàn)，高水平Hcy可引起高血壓患者發(fā)生病理性心肌肥大，使得病情加重[14]。本研究顯示，不同心功能分級患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平均明顯高于對照組，提示Hcy增高可能與心力衰竭發(fā)生相關。研究表明，Hcy水平是心腦血管疾病的危險因素[15]。還有研究顯示，冠心病患者中Hcy水平＞15 μmol/L組4年病死率為24.7%，而與＜9 μmol/L僅為3.8%；當Hcy水平超過1.7 μmol/L(正常臨界值)時，患者心肌梗死發(fā)生風險增大3.4倍，而Hcy水平每降低3.0 μmol/L，患者靜脈血栓風險降低25.0%，缺血性心臟病風險降低16.0%，腦卒中風險降低24.0%，這些都表明高水平Hcy與心血管事件密切相關[16]。目前，尚缺乏Hcy對心力衰竭風險影響的臨床數(shù)據(jù)，但有研究認為，Hcy可促進NT-proΒNP分泌，同時產(chǎn)生毒性而對心肌造成直接損傷，從而誘發(fā)心力衰竭[17]。盡管目前關于Hcy引起心力衰竭的具體機制仍未完全明確，但心肌重構(gòu)仍被認為是心力衰竭發(fā)生的決定性機制，故有研究指出Hcy誘導心力衰竭可能是通過激活基質(zhì)金屬蛋白酶，促進炎癥因子及氧自由基產(chǎn)生，促使心肌間質(zhì)纖維化，誘導心肌重構(gòu)[18]。本研究顯示，隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清Hcy水平不斷增高；且Pearson相關分析顯示，心衰組血清HCY、sST2均與血清NT-proΒNP水平呈正相關，血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平與LVEF、FS均呈負相關，與LVEDD、LAD水平均呈正相關，而NT-proΒNP血清表達隨著心功能等級升高而趨向逐漸上升趨勢，LVEDD、LAD越高表示心功能越差，LVEF、FS與機體心輸出能力呈正相關，由此表明Hcy水平與心力衰竭患者心功能存在一定相關性，能夠反映患者病情。此外，本研究結(jié)果還顯示，兩組患者的心率、血壓存在顯著差異。這是因為心衰患者心臟代償反應，導致其心率普遍明顯加快。同時因心衰患者心功能降低，因此大部分患者的血壓偏低，且隨著病情加重，血壓也會進一步降低。

ST2屬于白細胞介素1受體家族的重要成員，是由心室肌細胞受到的容量及負荷發(fā)生改變時所產(chǎn)生的一種血清蛋白，有分泌型(sST2)與跨膜型(ST2L)兩種主要亞型，而白細胞介素-33(IL-33)是ST2的重要功能性配體[19]。研究發(fā)現(xiàn)，IL-33/ST2L信號通路具有抗心肌纖維化及心肌肥大的作用，但當心肌細胞大量分泌sST2后，IL-33/ST2L信號通路的心肌保護作用將會被阻斷，從而誘導心肌重構(gòu)及心室功能障礙，加重患者病情，增加死亡風險，故sST2可作為心肌纖維化及心室重構(gòu)的新型標志物[20-21]。本研究顯示，隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清sST2逐漸增高，且sST2與NT-proΒNP及LVEDD、LAD呈正相關，與LVEF、FS呈負相關，提示sST2能夠反映心力衰竭患者心功能及心室重構(gòu)情況，可作為結(jié)構(gòu)性心臟病診斷的潛在生物標志物。還有研究顯示，sST2能夠與巨噬細胞發(fā)生結(jié)合，致使IL-1、IL-6等血清前炎癥因子降低，故sST2水平還能夠反映心力衰竭患者炎癥水平[22]。

本研究進一步應用ROC曲線分析了血清HCY、sST2及NT-proΒNP對心力衰竭患者心功能分級的評估能力，結(jié)果顯示，其區(qū)分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的曲線下面積分別為0.864、0.878、0.933，區(qū)分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級的曲線下面積分別為0.842、0.856、0.896，表明血清HCY、sST2及NT-proΒNP檢測均對充血性心力衰竭患者心功能有較高評估價值。血清HCY、sST2作為新型的診斷標志物，結(jié)合傳統(tǒng)評估指標，有助于準確、全面地評估心力衰竭患者病情。

綜上所述，HCY、sST2在充血性心力衰竭患者血清中表達明顯增高，且與心功能及心室重構(gòu)密切相關。HCY、sST2作為新型標志物對心力衰竭患者心功能分級有較高評估價值，結(jié)合NT-proΒNP診斷，更有助于準確、全面地評估患者病情，能為心力衰竭的臨床診治提供更豐富的參考依據(jù)。