魏 謀，蘇 衡，劉宇軒，鄭增鑫

（1廣州市婦女兒童醫(yī)療中心新生兒科，廣州 510120;2佛山市南海區(qū)第六人民醫(yī)院新生兒科，廣東 佛山 528248）

先天性心臟病（congenital heart diseases，CHD）是指在胚胎發(fā)育時(shí)期由于心臟及大血管的形成障礙或發(fā)育異常而引起的解剖結(jié)構(gòu)異常，是最常見(jiàn)的出生缺陷，約占活產(chǎn)嬰兒的1%[1]。過(guò)去數(shù)十年先天性心臟病生存率的明顯提高，隨之而來(lái)的是先天性心臟病所致慢性心力衰竭（chronic heart failure, CHF）的發(fā)病率逐年增加[2]。雖然心臟超聲檢查、血流動(dòng)力學(xué)等的測(cè)定能夠評(píng)估心力衰竭的嚴(yán)重程度，但是這些結(jié)果的判斷易受到檢查者的主觀影響，不能從微觀領(lǐng)域反映心力衰竭（HF）時(shí)心肌損傷的情況，缺乏評(píng)估心肌損傷程度的客觀指標(biāo)。近年來(lái)臨床研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重心力衰竭患者即使在沒(méi)有急性心肌缺血的情況下，心肌標(biāo)志物水平也會(huì)增高，且與血流動(dòng)力學(xué)受損，左室功能進(jìn)行性下降、短期生存率下降有關(guān)。因此心肌標(biāo)志物的測(cè)定可以為HF 患者提供一個(gè)客觀的評(píng)估方法。半乳糖凝集素-3（Galectin-3，Gal-3）是一種可溶性的β-半乳糖苷結(jié)合凝集素，在心肌細(xì)胞中含量極低。在心肌損傷時(shí)，被心肌巨噬細(xì)胞釋放，通過(guò)誘導(dǎo)生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor- β,TGF-β）和刺激基質(zhì)生成，誘導(dǎo)心肌成纖維細(xì)胞增加和膠原沉積。越來(lái)越多的證據(jù)表明，Gal-3 主要與心臟損傷和HF 的發(fā)生相關(guān)，使其可能成為早期診斷、預(yù)測(cè)和治療的標(biāo)志物。盡管Gal-3 作為心衰新的血清標(biāo)記物，已成為近些年心衰治療的熱門話題，但對(duì)于Gal-3 在兒科HF 領(lǐng)域的研究仍較匱乏。本研究旨在評(píng)估Gal-3 測(cè)定在CHD 繼發(fā)心力衰竭兒童診斷中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象2018年3月-2019年11月，選擇在廣州市婦女兒童醫(yī)療中心和佛山市南海區(qū)第六人民醫(yī)院新生兒科診療的CHD 患兒75例。其中男性41例，女性34 例，年齡10 個(gè)月～7 歲。將患兒分為兩組：A組（n=45）有HF 和左室射血分?jǐn)?shù)<50%；B 組（n=30）無(wú)HF 且左室射血分?jǐn)?shù)≥50%。HF 診斷參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)心血管學(xué)組制定的《小兒心力衰竭診斷與治療建議》[3]中改良Ross 心力衰竭分級(jí)評(píng)分（改良Ross評(píng)分）法對(duì)CHD患兒進(jìn)行心衰評(píng)分，以≥3分作為診斷心衰的參考標(biāo)準(zhǔn)。另外，選擇同期年齡和性別相匹配的健康兒童作為對(duì)照組（C 組，n=40）。排除年齡≥18 歲、腎功能受損、原發(fā)性肝臟和肺部疾病等患者。所有受試者監(jiān)護(hù)人簽署了知情同意書，本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)了本研究方案（倫理審批號(hào)：20200618232）。

1.2 心臟超聲檢查采用GE ViVid 7-Dimemion 數(shù)字化彩色多普勒超聲診斷系統(tǒng)，3V 矩陣探頭頻率1.5~4.0 MHz；M3S 探頭頻率1.5~3.6 MHz。 M3S 探頭獲取心尖四腔觀圖像，采用2DE-Simpson法測(cè)量左室舒張末期容積(LVEDD ) 和左室收縮末期容積(LVESD)。在胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面測(cè)量各腔室徑線，根據(jù)STeich 法計(jì)算左心室射血分?jǐn)?shù)(EF%)及縮短分?jǐn)?shù)(FS%)。

1.3 Gal-3 的測(cè)定于上午8-10 時(shí)，空腹?fàn)顟B(tài)用肝素真空抗凝管采集血樣，4℃下1 200 r/min離心20 min分離血清，并在-80 °C下儲(chǔ)存。檢測(cè)前在室溫下解凍并確保樣品均勻地充分解凍。使用人Gal-3 ELISA試劑盒（上海酶聯(lián)生物科技有限公司，貨號(hào)：ml058116）測(cè)定。使用前，將所有試劑充分混勻。標(biāo)本用標(biāo)本稀釋液1∶1 稀釋后加入50 μL 于反應(yīng)孔內(nèi)。加入稀釋好后的標(biāo)準(zhǔn)品50 μL 于反應(yīng)孔、加入待測(cè)樣品50 μL 于反應(yīng)孔內(nèi)。立即加入50 μL 的生物素標(biāo)記的抗體。蓋上膜板，輕輕振蕩混勻，37℃溫育1 h。甩去孔內(nèi)液體，每孔加滿洗滌液，振蕩30 s，甩去洗滌液，用吸水紙拍干。重復(fù)此操作3 次。每孔加入80μL 的親和鏈酶素-HRP，輕輕振蕩混勻，37℃溫育30 min。甩去孔內(nèi)液體，每孔加滿洗滌液，振蕩30 s，甩去洗滌液，用吸水紙拍干。重復(fù)此操作3次。每孔加入底物A、B 各50 μL，輕輕振蕩混勻，37℃溫育10 min。避免光照。取出酶標(biāo)板，迅速加入50 μL 終止液，加入終止液后應(yīng)立即測(cè)定結(jié)果。在450 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的OD值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS 23.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的連續(xù)變量采用（±s）描述，計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)（百分比）[n(%)]描述。組間比較采用χ2檢驗(yàn)或單因素方差分析。采用Pearson相關(guān)性分析考察血清Gal-3 水平與心臟超聲和改良Ross 評(píng)分間的相關(guān)性。采用進(jìn)行受試者工作特性（receiver operator char?acteristic，ROC）曲線分析Gal-3 診斷HF 的曲線下面積，以改良Ross評(píng)分≥3分作為診斷HF的標(biāo)準(zhǔn)并找到診斷的臨界值，計(jì)算敏感性、特異性、準(zhǔn)確度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3 組受試者一般資料的比較3 組受試者的性別、年齡、體重、身高和體質(zhì)指數(shù)（BMI）組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。

表1 3組受試者一般資料的比較

2.2 3 組患兒心臟超聲和血清Gal-3 檢查結(jié)果的比較A 組和B 組CHD 患兒超聲心動(dòng)圖測(cè)量顯示，EF%、FS%和LVESD 組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.001）。A 組和B組CHD 患兒血清Gal-3水平較健康兒童（C 組）升高，且A 組患兒升高最為顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.001或P≤0.01），見(jiàn)表2。

表2 3組患兒心臟超聲和血清Gal-3檢查結(jié)果的比較（±s）

表2 3組患兒心臟超聲和血清Gal-3檢查結(jié)果的比較（±s）

注：與B組比較，*P<0.001，△P<0.01；與C組比較，# P<0.001，檢驗(yàn)方法為Bonferrnoi檢驗(yàn)。

特征EF/ %FS/ %LVEDD LVESD Gal-3/ (ng/dL)A組（n=45）36.9±3.9 23.3±4.1 32.6±11.1 23.7± 6.7 20.3±5.3*#B組（n=30）61.1±5.2 42.4±3.2 29.1±3.1 13.7±2.3 6.3±4.4 C組（n=40）——3.08±1.5△t/F 36.8 20.1 1.68 7.85 50.7 P≤0.001≤0.001 0.097 1≤0.001≤0.001

2.3 血清Gal-3 水平與心臟超聲參數(shù)的相關(guān)性 血清Gal-3 水平與EF%（r=－0.61，P≤0.001）和FS%（r=－0.66，P≤0.001）之間呈負(fù)相關(guān)，與LVESD 呈正相關(guān)（r=0.69，P≤0.003），但與LVEDD 無(wú)相關(guān)性（r=－0.04，P= 0.821）。血清Gal-3 水平與EF%相關(guān)性如圖1所示。

圖1 血清Galectin-3水平與EF%的相關(guān)性

2.4 Gal-3 血清水平與改良Ross 評(píng)分的相關(guān)性Gal-3血清水平與改良Ross評(píng)分呈正相關(guān)（r= 0.68，P≤0.001）。見(jiàn)圖2。

圖2 血清Galectin-3水平與改良Ross評(píng)分的相關(guān)性

2.5 血清Gal-3 水平對(duì)CHD 兒童HF 早期診斷的有效性血清Galectin- 3 水平在臨界值10.4 的敏感性為96.7%（P=0.028），特異性為90%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為91%，陰性預(yù)測(cè)值為93.2%，曲線下面積(AUC=0.96)、準(zhǔn)確性為93%。血清Gal-3 水平診斷CHD 兒童發(fā)生HF的ROC曲線見(jiàn)圖3。

圖3 血清Galectin-3水平診斷CHD兒童發(fā)生HF的ROC曲線

3 討論

充血性心力衰竭是由于心臟無(wú)法泵出有效的血液以提供代謝需求，隨著時(shí)間的推移，低效的心輸出量觸發(fā)了一系列代償機(jī)制以維持重要器官和組織的正常灌注。約5%～25% 的結(jié)構(gòu)性心臟病患兒發(fā)生HF[4]。CHF以心臟重構(gòu)為主要機(jī)制，同時(shí)也伴隨著慢性、持續(xù)性的炎癥反應(yīng)，且CHF 發(fā)展過(guò)程中，可能出現(xiàn)心肌細(xì)胞膜通透性和完整性破壞，可通過(guò)血清檢測(cè)到高敏感性的心肌損傷標(biāo)志物升高。Gal-3 作為HF 新的血清標(biāo)記物近年來(lái)受到較為廣泛的重視，但在兒科HF 領(lǐng)域的研究仍較少。本研究發(fā)現(xiàn)，CHD 患兒血清Gal-3 水平高于健康兒童，且在有HF 和左室射血分?jǐn)?shù)<50% 的CHD 患兒血清中的水平高于無(wú)HF且左室射血分?jǐn)?shù)≥50% 的CHD 患兒。同時(shí)與CHD 患兒心功能參數(shù)具有相關(guān)性。對(duì)CHD 患兒早期發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性HF具有較高的敏感性和特異性。

Gal-3 是半乳糖凝集索家族的重要成員之一，由巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞及肥大細(xì)胞等炎性細(xì)胞表達(dá)并分泌，參與細(xì)胞黏附、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、腫瘤轉(zhuǎn)移等過(guò)程。本研究中，CHD 患者Gal-3水平在不同心功能組別的患兒中水平不同，相關(guān)性分析顯示Gal-3 與LVESD 呈正相關(guān)，說(shuō)明Galectin-3水平與左室結(jié)構(gòu)和功能的變化有關(guān)，提示其可能參與了CHD 患者左心室重構(gòu)過(guò)程，與Numano 等[5]的研究結(jié)果一致。相關(guān)性分析還顯示Gal-3 與Ross 評(píng)分呈正相關(guān)，說(shuō)明Gal-3 水平隨著心功能的變化發(fā)生變化。因此，本研究中血清Gal-3 水平對(duì)CHD 患兒HF 早期診斷的ROC 曲線顯示出了較高的特異性和敏感性。

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，越來(lái)越多的證據(jù)表明，血管神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的過(guò)度激活和血流動(dòng)力學(xué)紊亂相互作用是導(dǎo)致心力衰竭進(jìn)展并惡化的根源。組織纖維化是心力衰竭發(fā)生的主要因素。心肌重構(gòu)時(shí)，心肌間質(zhì)增殖，產(chǎn)生大量的膠原，使心肌結(jié)構(gòu)紊亂，加重心功能不全。心肌間質(zhì)(ECM)纖維化是心室舒張功能不全的重要原因[6]。研究表明，Gal-3 在心肌成纖維細(xì)胞內(nèi)高表達(dá)，在組織纖維化和心室重構(gòu)中起著重要作用[7]。Mohammed 等[8]發(fā)現(xiàn)，Gal-3 水平與LVESD 和LVEDD 呈顯著正相關(guān)，與FS%和EF%呈負(fù)相關(guān)。除LVEDD 外，該作者的研究結(jié)果與本研究結(jié)果一致，本研究未發(fā)現(xiàn)LVEDD 與Gal-3 水平具有相關(guān)性。楊進(jìn)軍等[9]研究表明，心臟病患兒心臟結(jié)構(gòu)變化（炎癥和纖維化形式）與Gal-3 水平具有相關(guān)性，作者認(rèn)為這間接支持了Gal-3 在心肌重構(gòu)中發(fā)揮重要作用。本研究中CHD 合并HF 患兒（A 組）血清Gal-3水平顯著升高，這可能是心肌細(xì)胞損傷誘導(dǎo)多種炎癥介質(zhì)，如骨橋蛋白，這些介質(zhì)刺激活化的巨噬細(xì)胞分泌Gal-3[5]。Meeusen 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，與未發(fā)生HF的對(duì)照組CHD 患兒比較，HF 兒童的Gal-3 血清水平顯著升高。血清Gal-3 水平與改良Ross 評(píng)分呈正相關(guān)，這說(shuō)明Gal-3 水平的升高可能促使HF 失代償引起左室功能下降。

由于Gal-3 的濃度與細(xì)胞外基質(zhì)代謝標(biāo)志物有關(guān)，包括巨噬細(xì)胞活化和膠原蛋白代謝之間的相關(guān)性。此外，心力衰竭的臨床表現(xiàn)可能在多年前出現(xiàn)活動(dòng)性纖維化，因此在顯性HF 之前可能出現(xiàn)高Gal-3 水平的表現(xiàn)，從而可能對(duì)疾病后遺癥的預(yù)防和預(yù)測(cè)更有效。心肌纖維化的出現(xiàn)早于患者出現(xiàn)心衰的臨床癥狀，因此Gal-3水平可以早期預(yù)測(cè)CHD患兒心衰的發(fā)生。本研究提示Gal-3 可能成為CHF 患兒發(fā)生HF 重要的分子標(biāo)志物，對(duì)于早期判斷CHF 患兒發(fā)生HF 具有重要意義。臨床可將Gal-3 水平變化作為CHD 患兒心功能變化的觀察指標(biāo)，同時(shí)也可作為臨床治療效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

綜上，血清Gal-3 水平對(duì)CHD 患兒發(fā)生HF 具有較好的預(yù)測(cè)價(jià)值。但本研究的局限性在于，本次為橫斷面研究，無(wú)法了解Gal-3 水平在HF 發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化。另本研究的樣本量相對(duì)較少，未來(lái)應(yīng)開展大樣本多中心的試驗(yàn)，延長(zhǎng)隨訪期，在更大的CHD患兒人群中觀察Gal-3與HF的相關(guān)性。