程亞玲,陳捷,陳海燕,庹田,劉丁銘
慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是心臟功能性疾病及各種心臟結(jié)構(gòu)異常引起的心室射血或心室充盈功能受損,并發(fā)生心排血量不足的病理綜合征,是心血管疾病的終末期臨床表現(xiàn),也是死亡的主要原因,已成為全球關(guān)注的公共衛(wèi)生疾病之一[1]。血清可溶性ST2(solubility suppression of tumorigenicity 2,sST2)為白介素1受體家族成員,其可參與心肌重構(gòu)及間質(zhì)纖維化,是心肌肥厚與纖維化的標(biāo)志,且不受年齡、體質(zhì)指數(shù)、腎功能等影響,在CHF與其他心血管疾病中有較高的應(yīng)用價(jià)值[2]。細(xì)胞外基質(zhì)代謝變化是另一個(gè)引起心血管疾病的主要原因[3],其中基質(zhì)金屬蛋白酶家族成員基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)在心室重構(gòu)中發(fā)揮重要作用[4],但對CHF患者發(fā)生心血管事件的預(yù)測價(jià)值較少報(bào)道。本研究旨在分析CHF患者血清sST2、MMP-2、MMP-9水平變化及其與心血管事件的關(guān)系,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料 選取2016年2月—2018年6月四川大學(xué)華西廣安醫(yī)院收治的CHF患者96例作為CHF組,均符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》[5]中的CHF診斷標(biāo)準(zhǔn),并伴有頸靜脈怒張或急性肺水腫、肺部干濕啰音,雙下肢水腫、夜間咳嗽、胸腔積液,彩超檢查結(jié)果顯示心臟擴(kuò)大,聞及第三心音奔馬律,夜間有端坐呼吸、陣發(fā)性呼吸困難表現(xiàn)。另選取同期本院30例體檢的健康志愿者作為對照組,心功能正常,無肝、腎功能障礙。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)近6個(gè)月內(nèi)有急性心肌梗死或主動(dòng)脈瓣狹窄者;(2)合并嚴(yán)重肝、腎功能不全或急性心力衰竭者;(3)伴有甲狀腺功能異常、惡性腫瘤、急慢性感染、自身免疫性疾病者。對照組受試者中男14例,女16例;年齡33~71歲,平均年齡(48.0±5.0)歲。CHF組患者中男51例,女45例;年齡35~72歲,平均年齡(48.2±5.0)歲;紐約心臟病協(xié)會(huì)(NYHA)分級(jí):Ⅱ級(jí)31例,Ⅲ級(jí)42例,Ⅳ級(jí)23例;Lee氏心力衰竭計(jì)分6~10分28例,11~14分45例,15~18分23例。CHF組和對照組受試者性別(χ2=0.382)、年齡(t=0.191)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)四川大學(xué)華西廣安醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),患者均對本研究知情并簽署知情同意書。
1.2 治療方法 參照《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》[5]給予CHF患者抗心力衰竭治療,包括使用利尿劑、血管擴(kuò)張劑、洋地黃、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ACEI/ARB)等。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 一般資料及血紅蛋白、血鈉、腎小球?yàn)V過率 記錄所有受試者性別、年齡,CHF組患者NYHA分級(jí)、合并癥(包括高血壓、糖尿病、冠心?。⑿穆?、收縮壓、藥物使用情況(包括β-受體阻滯劑、ACEI/ARB)及血紅蛋白、血鈉、腎小球?yàn)V過率。
1.3.2 左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)及血清N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平 由專人采用128XP-10型彩色多普勒超聲心動(dòng)圖儀(美國Acuson公司生產(chǎn),頻率2~3 MHz)/二維雙平面法檢測CHF患者LVEF,檢測時(shí)患者取仰臥位;抽取CHF組患者入院時(shí)空腹靜脈血2 ml,3 000 r/min離心5 min(離心半徑8 cm)后分離血清,采用熒光免疫法檢測血清NT-proBNP水平,試劑盒購自普朗醫(yī)療器械有限公司。
1.3.3 血清sST2、MMP-2及MMP-9水平 采集對照組受試者體檢當(dāng)天清晨、CHF組患者入院時(shí)空腹靜脈血3 ml,靜置于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管中,3 000 r/min離心5 min(離心半徑8 cm)后取上清液并保存于-30 ℃冰箱中待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測血清sST2、MMP-2及MMP-9水平,其中sST2試劑盒購自瑞締(上海)國際貿(mào)易有限公司,MMP-2及MMP-9試劑盒均購自上海鈺博生物科技有限公司。所有血標(biāo)本凍融次數(shù)均不超過1次。
1.4 隨訪 CHF組患者出院后電話或上門隨訪半年,記錄心血管事件(包括急性冠脈綜合征、再發(fā)心力衰竭、心源性死亡、心功能降低、血流障礙、心律失常等)發(fā)生情況,并以此作為終點(diǎn)事件。根據(jù)隨訪期間心血管事件發(fā)生情況將CHF患者分為A組(發(fā)生心血管事件,n=36)和B組(未發(fā)生心血管事件,n=60)。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)數(shù)資料分析采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料以(x± s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);CHF患者心血管事件的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪制ROC曲線以評價(jià)LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件的預(yù)測價(jià)值。
2.1 對照組與CHF組受試者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較 CHF組患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平均高于對照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表1)。
2.2 不同NYHA分級(jí)CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較 不同NYHA分級(jí)CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);NYHA分級(jí)Ⅲ、Ⅳ級(jí)患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級(jí)Ⅱ級(jí),NYHA分級(jí)Ⅳ級(jí)患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級(jí)Ⅲ級(jí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表2)。
表1 對照組與CHF組受試者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較(x±s)Table 1 Comparison of serum levels of sST2,MMP-2 and MMP-9 between control group and CHF group
表2 不同NYHA分級(jí)CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較(x±s)Table 2 Comparison of serum levels of sST2,MMP-2 and MMP-9 in CHF patients with different NYHA grades
2.3 A組與B組患者一般資料、血紅蛋白、血鈉、腎小球?yàn)V過率、LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平比較 隨訪期間CHF患者發(fā)生心血管事件36例(37.5%)。A組與B組患者性別,年齡,高血壓、糖尿病、冠心病發(fā)生率,心率,收縮壓,使用β-受體阻滯劑、ACEI/ARB者所占比例,血紅蛋白、血鈉比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);A組患者腎小球?yàn)V過率及LVEF低于B組,血清NT-proBNP、sST2、MMP-2及MMP-9水平高于B組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見表3)。
2.4 多因素分析 以表3中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)為自變量(賦值均為實(shí)測值),以心血管事件為因變量(賦值:未發(fā)生=0,發(fā)生=1)進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平是CHF患者心血管事件的獨(dú)立影響因素(P<0.05,見表4)。
2.5 預(yù)測價(jià)值 ROC曲線顯示,LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平預(yù)測 CHF患者心血管事件的曲線下面積分別為0.668、0.671、0.819、0.760、0.782,見表5、圖1。
表3 A組與B組患者一般資料、血紅蛋白、血鈉、腎小球?yàn)V過率、LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平比較Table 3 Comparison of general information,hemoglobin,serum natrium,GFR,LVEF,serum levels of NT-proBNP,sST2,MMP-2 and MMP-9 in CHF patients complicated with cardiovascular events or not
表4 CHF患者心血管事件影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of cardiovascular events in patients with CHF
表 5 LVEF及 血 清 NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水 平 對CHF患者心血管事件的預(yù)測價(jià)值Table 5 Predictive value of LVEF,serum levels of NT-proBNP,sST2,MMP-2 and MMP-9 on cardiovascular events in patients with CHF
圖1 LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件預(yù)測價(jià)值的ROC曲線Figure 1 ROC curve for LVEF,serum levels of NT-proBNP,sST2,MMP-2 and MMP-9 in predicting cardiovascular events in patients with CHF
CHF是眾多心血管疾病的最終轉(zhuǎn)歸,近年來CHF患病率日益升高,而快速準(zhǔn)確地預(yù)測心力衰竭發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有助于臨床醫(yī)師制定治療策略及有效延緩心血管事件的發(fā)生。目前對心力衰竭有明確診斷及評估價(jià)值的臨床指標(biāo)有NT-proBNP和LVEF[6],但NT-proBNP易受腎臟、年齡等因素影響[7],而部分CHF患者LVEF在正常范圍內(nèi),因此臨床亟須尋找更多生物學(xué)標(biāo)志物以反映CHF病理生理機(jī)制。sST2能反映心肌細(xì)胞受到生物機(jī)械刺激后的反應(yīng),可評估心肌肥厚和纖維化程度[8-9];MMP-2、MMP-9均源自細(xì)胞外基質(zhì)降解中起主要作用的鋅離子依賴性蛋白酶超家族,可參與心肌重構(gòu)[10]。本研究結(jié)果顯示,CHF組患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于對照組,與王秀艷等[11]研究結(jié)果一致,表明CHF患者存在心肌重構(gòu)[12]。
本研究結(jié)果顯示,NYHA分級(jí)Ⅲ、Ⅳ級(jí)患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級(jí)Ⅱ級(jí),NYHA分級(jí)Ⅳ級(jí)患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級(jí)Ⅲ級(jí),說明血清sST2、MMP-2、MMP-9水平與CHF患者心功能損傷程度有關(guān),崔圓等[13]研究結(jié)果顯示,血清sST2與CHF患者心功能有關(guān),且可反映病情嚴(yán)重程度,本研究結(jié)果與之相似。分析上述三者與CHF患者心功能的機(jī)制可能如下:(1)在機(jī)械性牽張刺激下,心肌細(xì)胞與成纖維細(xì)胞中sST2水平升高,經(jīng)“誘餌受體”形式同跨膜形式ST2(ST2L)競爭IL-33結(jié)合位點(diǎn),繼而抑制IL-33/ST2L信號(hào)通路的心臟保護(hù)作用,因此NYHA分級(jí)越高則sST2水平越高。(2)MMP-2、MMP-9主要通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞外基質(zhì)而起到改善心肌作用,其中MMP-2可在中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞及成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞中生成,同Ca2+和Zn2+系統(tǒng)作用而降解細(xì)胞基質(zhì)成分,進(jìn)而參與心肌重構(gòu);MMP-9可降解基質(zhì)組分形成基質(zhì)素,并誘導(dǎo)生長因子、成纖維細(xì)胞因子等異常表達(dá),刺激新的結(jié)締組織形成,最終引起心肌細(xì)胞纖維化和心室不可逆性擴(kuò)張[14]。
本研究結(jié)果顯示,A組患者血清LVEF水平及腎小球?yàn)V過率低于B組,血清NT-proBNP、sST2、MMP-2及MMP-9水平高于B組,進(jìn)一步行多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示,LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平是CHF患者心血管事件的獨(dú)立影響因素,與既往研究結(jié)果一致[15-16]。本研究結(jié)果還顯示,LVEF及血清 NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平預(yù)測CHF患者心血管事件的曲線下面積分別為0.668、0.671、0.819、0.760、0.782, 提 示 血 清 sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件的預(yù)測價(jià)值較高,與楊雯婷等[17]、趙莉等[18]研究結(jié)果一致。目前,已有多項(xiàng)臨床試驗(yàn)證實(shí)sST2可獨(dú)立于腦鈉肽、LVEF而預(yù)測心力衰竭患者的近期或遠(yuǎn)期心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[19-20]。
綜上所述,CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平明顯升高且與心功能有關(guān),三者均是CHF患者心血管事件的影響因素且對心血管事件的預(yù)測價(jià)值較高;但本研究樣本量較小,sST2、MMP-2及MMP-9在CHF發(fā)生發(fā)展中的具體作用機(jī)制尚未明確,有待后續(xù)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。
作者貢獻(xiàn):程亞玲進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負(fù)責(zé);陳捷、陳海燕、劉丁銘進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施、評估、資料收集;庹田進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。
本文無利益沖突。