張瑞英,賈焯文,趙發(fā)利,沈景霞,敖文杰
心力衰竭(HF)被認為是多種心血管疾病發(fā)展的終末狀態(tài)。盡管現(xiàn)有治療方法在提高HF患者生存率方面取得一定進展,但我國HF死亡率及患病率仍很高,造成巨大的社會經(jīng)濟負擔[1]。進一步探析HF發(fā)生、發(fā)展機制,為HF治療提供新的理論依據(jù)迫在眉睫。既往結果證實,炎癥反應及炎癥細胞因子在HF進展中發(fā)揮重要作用。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)作為一種敏感的、非特異性的炎癥標志物,參與多種炎癥反應。研究表明,HMGB1水平與心血管疾病及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展及預后有密切聯(lián)系。HMGB1結合晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)促進炎癥反應,參與疾病的發(fā)生發(fā)展[2]??扇苄訰AGE(sRAGE)作為RAGE的內(nèi)源性競爭性抑制劑可競爭性結合HMGB1,從而減輕甚至抑制炎癥反應[3]。本研究對HMGB1和sRAGE與HF患者心功能嚴重程度的相關性進行分析。
1.1 研究對象選取2014年8月~2015年1月期間就診于哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科的左室射血分數(shù)(LVEF)<45%的HF患者73例(男性41例,女性32例,年齡62.78±13.51歲)?;颊叻纸M:①根據(jù)紐約心功能分級(NYHA)將患者分為A組(Ⅱ級,18例),B組(Ⅲ級,22例),C組(Ⅳ級,33例);②根據(jù)既往病史、體格檢查、輔助檢查,按病因將患者分為擴張型心肌?。?3例)、缺血性心肌?。?1例)、其他病因(9例)。體檢人群中選擇年齡、性別與實驗組匹配者22例作為健康對照。排除標準:①患有急慢性炎癥性疾病,免疫系統(tǒng)疾??;②惡性腫瘤患者;③妊娠;④肝、腎功能嚴重受損患者;⑤急性腦血管病;⑥急性冠脈綜合征患者、縮窄性心包炎、心肌炎、先天性心臟病,以及伴有其他嚴重合并癥患者。本研究通過哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院倫理審查委員會審核批準,患者入組前均簽署知情同意書。
1.2 HMGB1、sRAGE和N末端腦鈉肽前體(NTproBNP)血漿水平測定所有受試者于清晨采空腹肘靜脈血2 ml于抗凝管中,靜置后離心(4000 rpm)5 min,分離血清移入EP管,密封后儲存于-80℃冰箱,待統(tǒng)一檢測。HMGB1(編號:E0399h)和sRAGE(編號:ARB10408)采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測,試劑盒購自北京誠林生物科技有限公司,操作嚴格按照說明書進行。NT-proBNP采用全自動生化分析儀檢測(ARCHITECT i2000sr),操作由兩名專業(yè)的核醫(yī)學科檢驗醫(yī)師獨立完成。
1.3 心臟彩超檢查用PHILIPS CX50型彩色多普勒超聲心動儀和1-5MHz探頭評估患者左室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)和LVEF。取心尖四腔切面水平測量舒張早期二尖瓣血流峰值(E)、舒張晚期二尖瓣血流速度峰值(A),計算E/A值。
1.4 統(tǒng)計學方法采用SAS 9.2軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間比較采用t或t'檢驗,多組間比較采用單因素方差分析;計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,組間比較采用卡方檢驗,相關性分析采用Pearson相關性分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 基線資料比較對照組和HF組患者基本臨床資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。HF患者亞組間基線比較: A組、B組和C組患者性別、高血壓、糖尿病、膽固醇水平等基本資料無統(tǒng)計學差異(P>0.05)(表1)。
表1 基線資料比較
2.2 HF患者HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超聲指標比較HF組患者血清HMGB1及sRAGE水平較對照組顯著升高(P<0.05)。HF組LVEF較對照組顯著降低,LVEDD和水平較對照組顯著升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表2)。
2.3 HF患者亞組間HMGB1、sRAGE、NTproBNP及超聲指標比較C組血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP濃度顯著高于A組和B組(P<0.05)。B組血清HMGB1、sRAGE和NTproBNP濃度顯著高于A組(P<0.05)。B組和C組組間比較LVEF無顯著差異(P>0.05),但兩組LVEF均顯著低于A組(P<0.05)。C組LVEDD顯著高于A組(P<0.05),但與B組比較無顯著差異(P>0.05)(表2)。擴張型心肌病組、缺血性心肌病組和其他病因組三組患者血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP含量無顯著差異(P>0.05)(表3)。
2.4 相關性分析血清HMGB1和sRAGE與LVEF值呈負相關(HMGB1r=-0.4783,P<0.05;sRAGEr=-0.4071,P<0.05)、與LVEDD值呈正相關(HMGB1r=0.4454,P<0.05;sRAGEr=0.5317,P<0.05)、與NT-proBNP(HMGB1r=0.4850,P<0.05;sRAGEr=0.4947,P<0.05)值呈正相關(表4)。
表2 HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超聲指標比較
表3 不同病因間HMGB1、 sRAGE和NT-proBNP比較
HF病理機制復雜,心臟重構是HF發(fā)生發(fā)展的重要機制之一[4,5]。既往研究表明,炎癥激活和炎癥因子產(chǎn)物增加在HF心室重構過程中發(fā)揮重要作用[6-8]。炎癥因子水平升高提示心血管不良事件發(fā)生率增加。因此,抑制炎癥反應有望延緩HF進展并改善預后。
HMGB1是機體非特異性炎癥反應的敏感標志物。正常情況下HMGB1存在于細胞核內(nèi),調(diào)節(jié)基因復制和轉錄、參與DNA重組和修復、維持和穩(wěn)定核小體結構及調(diào)控類固醇激素等生命活動[2]。當機體出現(xiàn)炎癥時,HMGB1可由壞死細胞被動分泌或免疫細胞主動分泌到胞外,作為一種重要的晚期炎性遞質,通過其靶細胞表面的高親和力受體(RAGE和TLR2/4)調(diào)節(jié)炎癥反應。HMGB1對于受體RAGE具有高度親和力,二者結合后啟動炎癥級聯(lián)反應,并與多種細胞因子相互作用,進而引發(fā)持續(xù)和過度的炎癥反應[9,10]。Volz等對154例LVEF<45%的HF患者進行分析,結果表明HF患者血漿中HMGB1含量顯著高于健康人群,并隨著HF嚴重程度逐漸增加,隨訪兩年半后發(fā)現(xiàn)HMGBl是HF患者死亡和心臟移植等復合終點事件的獨立預測因子[11]。本研究結果發(fā)現(xiàn)HF患者中血清HMGB1濃度升高。在不同NYHA心功能分級中,HMGB1濃度C組>B組>A組,兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義。由于NYHA心功能分級依賴患者的主觀感受和(或)醫(yī)生的主觀評價,可能會影響實驗結果,所以我們同時采用心臟彩超指標及NT-proBNP評估HF嚴重程度。分析結果表明,HMGB1與LVEF值呈顯著負相關、與LVEDD和NT-proBNP呈顯著正相關。此外,我們將不同病因患者進行亞組分析,結果表明擴張型心肌病、缺血性心肌病及其他病因HF患者血清中HMGB1含量無顯著差異。上述結果證實炎癥反應參與HF的發(fā)展,且HF程度越重,HMGB1濃度越高。
表4 相關性分析
RAGE是一種重要的內(nèi)源性模式識別受體,是HMGB1主要受體之一[12]。sRAGE則是基質金屬蛋白酶剪切RAGE胞外區(qū)域釋放到血液的游離RAGE和選擇性RNA剪接產(chǎn)物的總稱[13-15]。sRAGE在循環(huán)中表達豐富,與RAGE結構相似但不具有細胞內(nèi)信號轉導功能,故可競爭性結合HMGB1,阻斷后續(xù)的炎癥反應通路[16,17]。既往研究表明,HF患者血清sRAGE含量顯著升高,且HF程度越重,sRAGE含量越高[18]。高sRAGE組的心臟事件發(fā)生率明顯高于低sRAGE組,多變量Cox比例風險分析結果說明sRAGE是心臟事件的獨立危險因素[19]。本研究結果發(fā)現(xiàn)HF患者血清sRAGE濃度高于健康對照組,同HMGB1變化趨勢相似,隨著HF程度加重,sRAGE濃度逐漸升高,與LVEF值呈顯著負相關、與LVEDD和NT-proBNP呈顯著正相關。sRAGE濃度變化與病因無關。
HF時的炎癥反應可促進HMGB1被乙酰化由胞核轉移至細胞質,進而分泌至血液[2,9]。HMGB1作為配體進一步刺激細胞膜RAGE表達增多。二者結合后促進炎性因子釋放,正反饋放大炎癥反應,參與HF進展。另一方面,HF患者基質金屬蛋白酶活性增高[20],sRAGE產(chǎn)物也增加。因sRAGE可對抗炎癥反應,保護衰竭心臟,HF時sRAGE濃度的增加可能是其配體HMGB1濃度增加的一種代償機制。因此,sRAGE可能與腦鈉肽(BNP)的作用方式相似,在HF中升高具有重要意義。
綜上所述,動態(tài)監(jiān)測血清HMGB1和sRAGE水平可能成為診斷HF、觀察病情變化及判斷HF預后的新指標,具有潛在的臨床應用價值。