張曉丹, 趙紅麗*, 李潞, 于月輝, 金忠志剛, 高璐
(1. 沈陽醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院心血管內科, 遼寧 沈陽110002; 2. 沈陽醫(yī)學院內科學專業(yè)2016 級碩士研究生)
心力衰竭(heart failure, HF) 是一種威脅生命的復雜臨床綜合征, 是多數(shù)心血管疾病的最終歸宿, 慢性心力衰竭(chronic heart failure, CHF)是指由于心室承受長期的容量及壓力負荷所致HF持續(xù)存在的一種狀態(tài), 它可以長期處于穩(wěn)定狀態(tài),但也可以急劇惡化甚至導致死亡, 屬臨床危重病癥, 病死率高, 已成為心血管疾病患者死亡的主要原因[1]。 當前臨床上廣泛應用血清腦鈉肽(brain natriuretic peptide, BNP) 和N 末端腦鈉肽抗原(N-terminal brain natriuretic peptide antigen,NT-proBNP) 等心臟標志物早期診斷HF 及預測預后, 但由于上述指標均存在局限性, 故需尋找敏感性及特異性均高的心臟生物標志物作為BNP 和NT-proBNP 補充手段, 輔助HF 的診斷和治療。可溶性ST2 (sST2) 被認為是HF 的新型生物標志物, 不受年齡、 體重指數(shù)、 腎功能和基礎心臟病、房顫的影響, 在某些方面的評估中甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的BNP。 sST2 最近被認為是HF 的一種新型生物標志物, 得到了美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準, 并得到美國心臟病學會/美國心臟協(xié)會(ACC/AHA) 風險指南的推薦[2]。 高敏肌鈣蛋白T (highly sensitive cardiac troponin T, hs-cTnT) 是近年檢測到的另一種新型心肌標志物。 hs-cTnT 的靈敏度較高, 能夠早期發(fā)現(xiàn)心肌受損[3-4]。 近年來, 已有研究證實sST2 水平升高與HF 患者預后密切相關[5], 亦有學者開展hs-cTnT 與CHF 的相關性研究, 并取得了一定成果[6]。 本文探討sST2和hs-cTnT 檢測在缺血性心肌病導致射血分數(shù)減低(LVEF<40%) 的CHF 患者心功能評估中的價值。
1.1 研究對象 選擇2016 年5 月至2017 年7 月在沈陽醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院入院治療的明確診斷為缺血性心肌病導致射血分數(shù)減低(LVEF<40%)CHF 患者119 例(HF 組), 平均年齡 (68.53±11.00) 歲, 其中男64 例, 女55 例。 NYHA 心功能Ⅱ級39 例, 心功能Ⅲ級40 例, 心功能Ⅳ級40例。 缺血性心肌病診斷標準參照第9 版內科學[7]:(1) 有明確的心肌壞死或心肌缺血證據(jù); (2) 心臟明顯擴大; (3) 心功能不全臨床表現(xiàn)和(或)實驗室依據(jù)。 CHF 診斷標準參照第9 版內科學[7](HF 須綜合病史、 癥狀、 體征及輔助檢查作出診斷)。 另選擇相匹配的同期入院治療的冠心病心功能Ⅰ級患者39 例(非HF 組) 為對照組, 冠心病診斷標準參照第9 版內科學[7]: 冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化引起管腔狹窄或閉塞, 導致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病。 所有患者基線臨床資料完整, 均行超聲心動圖檢查評價左心室功能; 并簽署知情同意書。 本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。
排除標準: 排除急性心肌梗死、 急性腦卒中、心臟瓣膜病、 擴張型心肌病、 肥厚型心肌病、 心包疾病、 重癥感染、 惡性腫瘤、 中度以上貧血等血液系統(tǒng)疾病、 結締組織病、 甲狀腺功能亢進或減低、 慢性肺心病、 嚴重肝腎功能不全者。
1.2 方法
1.2.1 NT-proBNP 及常規(guī)生化指標測定 采集研究對象清晨空腹肘靜脈血, 3 000 r/min 離心10 min, 得到所需血液樣本, 送至檢驗科, 應用7170S 日立全自動生化分析儀行NT-proBNP 及肌酐(SCr) 等常規(guī)血液生化指標檢測。
1.2.2 sST2 與hs-cTnT 檢測 采集的血樣標本離心后收集血清, -80 ℃冰箱保存。 批次性行酶聯(lián)免疫吸附法檢測。 hs-cTnT 試劑盒購自武漢優(yōu)爾生生命科學裝備有限公司, sST2 試劑盒購自蘇州艾萊薩生物有限公司。
1.2.3 超聲心動圖檢查 所有患者入組時均行標準的二維超聲和多普勒超聲檢測。 改良的雙平面Simpson 法檢測LVEF。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。 正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標準差表示, 組間比較采用獨立樣本t 檢驗; 多組間均值比較采用單因素方差分析, 2 組間比較采用Bonferroni檢驗; 非正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)表示,組間比較采用Wilcoxon 秩合檢驗; 計數(shù)資料比較采用χ2檢驗。 hs-cTnT 與連續(xù)性變量之間采用直線相關分析與多元逐步回歸分析; 使用雙側檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 HF 組與非HF 組患者基線資料比較 2 組患者年齡、 性別、 高血壓史、 糖尿病史及高脂血癥史比較差異無統(tǒng)計學意義 (P >0.05), HF 組LVEF 低于非HF 組(P<0.01), HF 組β 受體阻滯劑、 利尿劑使用比例高于非HF 組(P<0.01), 2組ACEI/ARB 使用比例差異無統(tǒng)計學意義(P >0.05), 見表1。
2.2 HF 組與非HF 組患者SCr、 NT-proBNP、sST2 及hs-cTnT 比較 HF 組SCr、 NT-proBNP、sST2 及hs-cTnT 水平均明顯高于非HF 組, 差異均有統(tǒng)計學意義, 見表2。
表1 2 組患者基線資料比較
表2 2 組患者SCr、 NT-proBNP、 sST2 及hs-cTnT 比較
2.3 HF 組不同心功能組患者基線資料比較 3 組患者年齡、 性別、 高血壓史、 糖尿病史比例差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), NYHAⅡ級組高脂血癥患者比例和LVEF 明顯高于NYHAⅢ級及Ⅳ級組(P<0.01); β 受體阻滯劑主要用于NYHAⅡ級組與Ⅲ級組, 利尿劑在NYHAⅢ級組與Ⅳ級組使用比例最高(P<0.01), 3 組在使用ACEI/ARB 方面差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 見表3。
表3 HF 組不同心功能組患者基線資料比較
2.4 HF 組不同心功能組患者SCr、 NT-proBNP、sST2 及hs-cTnT 比較 3 組SCr 水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05); NYHAⅢ級及Ⅳ級組NT-proBNP水平相似, 顯著高于NYHAⅡ級(P<0.01); 3 組sST2 水平差異無統(tǒng)計學意義(P =0.136); NYHAⅡ級組與Ⅲ級組、 NYHAⅡ級組與Ⅳ級組hs-cTnT水平差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01), NYHAⅢ級組與Ⅳ級組差異無統(tǒng)計學意義。 見表4。
2.5 sST2、 hs-cTnT 與NT-proBNP 等臨床指標的相關性分析 hs-cTnT 與NT-proBNP、 年齡均呈正相關 (P <0.01), 與LVEF、 SCr 均呈負相關(P<0.05); sST2 與NT-proBNP、 年齡均呈正相關(P<0.05), 與LVEF 呈負相關(P<0.05), 見表5。
表4 HF 組不同心功能組患者SCr、 NT-proBNP、 sST2 及hs-cTnT 比較
表5 hs-cTnT、 sST2 與NT-proBNP 等臨床指標的相關性分析
2.6 hs-cTnT 水平的影響因素分析 以LVEF40%為因變量, 以lgNT-proBNP、 年齡及SCr 為自變量進行逐步回歸分析, 結果顯示, NT-proBNP、 年齡及SCr 是hs-cTnT 的獨立影響因素(P<0.05),見表6。
表6 hs-cTnT 水平影響因素的多元逐步回歸分析
ST2 是白介素-1 受體家族成員, 其基因主要編碼兩種異構蛋白—跨模型ST2 (ST2L) 和可溶性ST2 (sST2)。 IL-33/ST2 參與機體多種病理生理學過程, 具有免疫調節(jié)功能, 在各種炎癥性疾病中發(fā)揮重要作用。 近年的研究發(fā)現(xiàn), ST2 可由心臟成纖維細胞和心肌細胞表達, 是生物機械應力誘導產(chǎn)生的一種心肌蛋白, 能阻斷IL-33 的抗心肌細胞肥大、 心肌纖維化及抗動脈粥樣硬化作用。sST2 在機體動脈粥樣硬化的過程中發(fā)揮作用, 高濃度sST2 會 使 冠心病 發(fā) 病 風 險 明 顯提 高[5,8]。sST2 可有效反映心肌張力增加、 心肌重塑過程,因此其被推薦為HF 診斷的標志物。 sST2 作為一種新的心臟標記物, 認為其與心肌成纖維細胞的激活及心肌重塑有關, ST2 作為潛在的心臟機械超負荷生物標志物, 是HF 的獨立預測因素, 可不依賴BNP 提示預后[9]。 本研究sST2 與NT-proBNP呈正相關。 本研究還發(fā)現(xiàn)隨著LVEF 分數(shù)的提高,患者的sST2 水平逐漸降低, 提示可溶性ST2 水平對于機體心功能的預測具備一定價值, 但sST2 在HF 患者不同NYHA 分級中差異無統(tǒng)計學意義。Januzzj 等[10]首次關注sST2 在急性HF 中的 診斷價 值, 對伴有呼吸困難的急性HF 和 非HF 患 者進 行sST2 水 平 檢 測, 急 性HF 患 者sST2 水平明顯高于非HF 患者。 劉奇等[11]也證實了在治療1年內發(fā)生不良心血管事件的急性失代償性HF 患者 血 漿 中NT-proBNP 和sST2 明顯高于未發(fā)生事件組和 非HF 組, 且兩者呈正相關。 Dong 等[5]的一項薈萃分析顯示sST2 對HF 具有顯著的診斷價值, 表明sST2 對HF 的診斷有一定的作用。 只是由于sST2 的檢測方法不統(tǒng)一, 各研究中心得出的截斷值也隨之略有變化。 sST2 與NT-proBNP 在射血分數(shù)保留、 中間值和降低的HF 患者的預后價值的研究中發(fā)現(xiàn), 射血分數(shù)降低的HF 患者血清sST2水平高于射血分數(shù)保留的HF 患者, sST2 對不同類型HF 的預后具有診斷價值[12-13]。 這與本研究的結果相符, 本研究中入選的均是CHF 患者,sST2 水平在CHF 患者不同NYHA 分級中差異無統(tǒng)計學意義, 可能與sST2 的低生物變異性, 與應用心臟保護藥物有關, 但sST2 水平可提示冠心病患者發(fā)生心功能不全, 是一個很有前途的生物標志物, 值得在臨床中進一步推廣。 其與CHF 嚴重程度是否相關還有待于擴大樣本量進一步評估。
肌鈣蛋白組成包括肌鈣蛋白I (cTnI)、T (cTnT)與C (cTnC) 三個亞單位, hs-cTnT 的特異性較高, 水平過高提示心肌細胞有可能發(fā)生壞死。 在完整的心肌細胞膜下, hs-cTnT 無法滲出細胞膜。 若心肌細胞膜血氧缺失而引起壞死時,hs-cTnT 就會進入血循環(huán)而被檢測出, 心肌細胞受損越嚴重, 高敏肌鈣蛋白釋放就會越多[14]。 本研究中, HF 組hs-cTnT 水平高于非HF 組 (P <0.05); HF 心功能Ⅱ級患者hs-cTnT 水平低于Ⅲ、Ⅳ級(P<0.05), hs-cTnT 水平隨心功能的惡化逐漸升高, 經(jīng)統(tǒng)計學分析初步證實血清hs-cTnT 水平具備評價缺血性心肌病患者HF 的臨床價值。hs-cTnT是檢測心肌細微損傷的敏感和特異性指標。 現(xiàn)代研究認為, CHF 以心臟重構為主要機制,同時也伴隨著慢性、 持續(xù)性的炎癥反應, 且CHF發(fā)展過程中, 可能出現(xiàn)心肌細胞膜通透性和完整性破壞, 可通過血清檢測到高敏感性的心肌損傷標志物升高[15-16]。 2018 年中國心力衰竭診治指南指出心臟肌鈣蛋白(cTn) 可對CHF 患者作進一步危險分層和預后評估[17]。 本研究發(fā)現(xiàn), hs-cTnT與NT -proBNP、 年 齡 呈 正 相 關(P<0.05), 與LVEF、 SCr 呈負相關 (P <0.05), NT-proBNP、年齡及SCr 是hs-cTnT 的獨立影響因素 (P <0.05)。 表明CHF 患者的hs-cTnT 水平與心功能、結構密切相關, 也表明CHF 患者hs-cTnT 水平過高有可能取決于心室重塑[18]。 心臟過度負荷而增高心肌舒張順應力, 從而降低心內膜下心肌灌注,使得心內膜下心肌血氧缺失, 加重心肌受損程度,促使細胞壞死、 凋亡。
綜上所述, 缺血性心肌病患者心肌重構是一個慢性的過程, 除超聲心動圖或MRI 等方法外,利用心肌標志物發(fā)現(xiàn)HF 及評估其進展同樣重要及可行, 外周血sST2 及hs-cTnT 水平主要反映心肌炎癥及纖維化, 有望成為評價及干預缺血性心肌病HF 發(fā)生發(fā)展的一個新的靶點。 本研究通過監(jiān)測sST2 和hs-cTnT 水平, 結合其他臨床指標綜合分析, 擬初步建立缺血性心肌病患者心功能評估綜合管理體系, 從而早期阻斷心室重構發(fā)生, 由患病時救治轉為上游預防監(jiān)控, 阻斷疾病發(fā)生發(fā)展,提高治療效率。