焦蓉,朱小燕
(湖北省襄陽市第一人民醫院兒科,441001)
神經生長因子(nerve growth factor,NGF)對中樞和外周神經系統及其他組織細胞具有廣泛的生物學效應,是維持外周感覺神經系統分布、存活、突觸活動的重要因子。最近研究表明,NGF在調節心血管功能、維持循環系統的穩定性和心血管動態自身穩定方面發揮重要的作用,如急性冠狀動脈綜合征、動脈粥樣硬化、缺血性心肌病等循環血液中NGF都有改變[1]。心力衰竭時存在交感神經活動過度,但心力衰竭患兒的心臟交感神經密度降低,其原因一直缺乏合理解釋。在小兒心力衰竭中NGF水平變化研究較少,筆者在本實驗檢測25例心力衰竭患兒血漿NGF、去甲腎上腺素(norepinephrin,NE)水平變化,并用卡托普利干預研究其改善心功能的作用。
1.1 臨床資料 2009年4月~2010年5月在本院住院及隨診的心力衰竭患兒25例,診斷依據為1985年全國小兒心血管專業學術會議制定的小兒心力衰竭診斷標準;心功能分級符合紐約心臟學會(Newyork Heart Association,NYHA)標準及Ross嬰兒心力衰竭標準。排除標準:所有入選患兒均排除惡性腫瘤、自身免疫性疾病、內分泌疾病、急慢性感染、入院前1個月未曾使用糖皮質激素。25例患兒隨機分為常規組12例和卡托普利組13例;兩組患兒年齡、性別、心功能、病因分類等因素差異無統計學意義;將在我院門診健康體檢正常的兒童20例作為對照組。治療前及治療后3個月檢測各指標;所有入選患兒均行心臟彩色B超檢查。
1.2 治療方法 常規組給予地高辛(第一天給予負荷量,<2歲 25~30 μg· kg-1,≥2歲 20~25 μg·kg-1。初次給予50%負荷量,剩下分2次平均給藥,間隔6 h。此后12 h給予維持劑量,維持量為負荷量的20% ~25%,分2次服用,每12 h1次。對有心肌病變的患兒,劑量可稍減)、利尿藥(氫氯噻嗪:每次1 ~2 mg·kg-1,tid,po;螺內酯,1 ~2 mg·kg-1·d-1,po)及血管擴張藥(主要用于難治性心力衰竭,硝普鈉:開始劑量0.5 ~1.0 μg·kg-1·min-1,靜脈滴注,最高3~5 μg·kg-1·min-1),卡托普利組在常規治療的基礎上加用卡托普利(中美上海施貴寶制藥公司生產,批準文號:國藥準字 H31022986,規格:每片12.5 mg),1 ~2 mg·kg-1·d-1,bid,連用3 個月。
1.3 標本采集及檢測方法 所有入選患兒均在入院后1~2 d,或門診就診時及治療3個月后在清晨空腹采靜脈血4 mL,置于抗凝管(含乙二胺四乙酸)中,正常兒童也在清晨空腹采血,3 000 r·min-1(離心半徑15 cm)離心5 min,收集上清液,于-70℃冰箱保存待檢。用酶聯免疫吸附實驗(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法檢測血漿中NGF水平,試劑盒購于深圳即晶美生物制劑有限公司;用高效液相色譜-電化學法檢測血漿NE。
1.4 統計學方法 用SPSS11.5軟件包處理結果,先做變量正態分布和方差齊行檢驗,再行t檢驗、方差分析、直線相關分析、Ridit分析,數據采用均數±標準差±s)表示。
2.1 心力衰竭組與正常對照組血漿NGF、NE水平比較 結果見表1。心力衰竭組血漿NE水平較正常對照組明顯升高,心功能越差升高越明顯,差異有統計學意義(P<0.01);NGF水平較正常對照組明顯降低,心功能越差降低越明顯,差異有統計學意義(P<0.01);血漿NGF水平與NE水平呈負相關(r=-0.771,P<0.01)。
2.2 常規組與卡托普利組各項指標變化 結果見表2。與治療前比較,常規組治療3個月后,血漿NE水平明顯降低(P<0.01),NGF水平升高(P<0.05),射血分數(ejection fraction,EF)無明顯變化(P>0.05);卡托普利組治療前后血漿NE水平明顯降低,差異有統計學意義(P<0.01),NGF水平明顯升高,差異有統計學意義(P<0.01),EF明顯升高(P<0.01)。兩組治療后比較,差異均有統計學意義(P<0.01)。
2.3 心功能改善情況 常規組與卡托普利組治療3個月后心功能分級有不同程度的降低,后者降低更明顯,兩組經Ridit分析差異有統計學意義(P<0.01)。
表1 心力衰竭組患兒與健康兒童血漿NGF和NE水平比較Tab.1 Comparion of the plamsa levels of NGF and NE between children with congestive heart failure and normal children ±s

表1 心力衰竭組患兒與健康兒童血漿NGF和NE水平比較Tab.1 Comparion of the plamsa levels of NGF and NE between children with congestive heart failure and normal children ±s
組別 例數NGF/(pg·mL-1)NE/(ng·L-1)心力衰竭組25 27.8±8.1 723.9±112.7心功能Ⅱ級 7 34.7±6.8 618.1±55.7心功能Ⅲ級 10 25.4±6.8 752.8±65.0心功能Ⅳ級 8 17.6±3.1 865.7±49.9正常對照組20 46.5±12.7 139.1±30.6
NEMOTO等[2]首先在大鼠主動脈平滑肌中檢測到NGF、腦源性神經營養因子(brain derived neurophic factor,BDNF)、神經營養素-3(neurotrophin-3,NT-3)及其特異性受體高親和力酪氨酸激酶受體A、B、C的表達。其他學者也先后發現上述因子在鼠和雞胚的心臟和大血管中的表達。有研究表明,血管內皮細胞可能也合成和分泌BDNF。目前在成人心臟中也已發現NGF和BDNF的mRNA及其特異性受體的表達。NGF是維持外周交感神經和感覺神經系統分布、存活、突觸活動的重要因子,通過NTs低親和力受體(p75NTR)和高親和力酪氨酸激酶受體發揮作用。受神經支配的組織中交感神經的密度和NGF表達水平相關,敲除NGF基因小鼠生后3 d交感神經分布減少80%[3]。

表2 常規組與卡托普利組治療前后NGF、NE水平和EF變化比較Tab.2 Comparion of the plamsa levels of NGF and NE between ordinary regimen group and captopril regimen group before and after treatment
研究證實,心力衰竭時存在交感神經活動過度,但心力衰竭患兒的心臟交感神經密度減少,其原因一直未有合理解釋。本實驗研究發現心力衰竭患兒血漿NE水平明顯升高,心功能越差NE水平越高,而NGF水平明顯降低,與NE水平呈負相關。心力衰竭時常伴有血漿NE增高,而一定濃度的NE常會減少心肌細胞NGFmRNA蛋白的表達,從而減少心臟交感神經分布[4];而NGF還可調節交感神經和心肌細胞之間的突觸傳遞[5]。QIN等[6]在狗心力衰竭模型也發現血漿NE增高,心肌NGF、TrKA蛋白及mRNA的含量降低,以及交感神經分布減少等相似的改變。這些研究結果提示,心力衰竭時交感神經過度活動而增加的血漿NE作用于心肌細胞,使血漿或心肌中的NGF和TrKA含量降低,進而減少心臟中的交感神經分布,這個與NGF相關的病理過程可能與心功能異常有密切關系。
心力衰竭時腎素-血管緊張肽-醛甾酮系統激活,血管緊張肽Ⅱ生成增多,而血管緊張肽Ⅱ可以增加NE的釋放,減少NE的攝取,使血漿中NE的濃度增高。卡托普利可以通過抑制血管緊張肽Ⅱ的生成而減少血漿中NE的濃度。本研究結果顯示,卡托普利治療組血漿NE水平明顯降低,NGF水平升高,心功能改善,與常規組比較差異有統計學意義。這一結果提示卡托普利可能通過升高血漿或心肌中NGF表達水平,從而增加心臟交感神經分布;心力衰竭時心臟交感神經末端功能紊亂對心肌β腎上腺素能受體下調起重要的作用[7],卡托普利可能通過改善心臟交感神經的分布,改善心力衰竭患兒的心功能。
對NGF在心力衰竭中作用的進一步研究,有助于建立神經營養理論并延伸神經免疫框架至心力衰竭的病理生理中。
[1] HILTUNEN J O,LAURIKAINEN A,VAKEVA A,et al.Nerve growth factor and brain-derived neurotrophic factor mRNAs are regulated in distinct cell populations of rat heart after ischaemia and reperfusion[J].J Pathol,2001,194(2):247-253.
[2] NEMOTO K,FUKAMACHI K,NEMOTO F,et al.Gene expression of neurotrophins and their receptors in cultured rat vascular smooth muscle cells[J].Biochem Biophys Res Commun,1998,245(1):284-288.
[3] SNIDER W D.Functions of the neurotrophins during nervous system development:what the knockouts are teaching us[J].Cell,1994,77(5):627-638.
[4] KAYE D M,VADDADI G,GRUSKIN S L,et al.Reduced myocardial nerve growth factor expression in human and experimental heart failure[J].Circ Res,2000,86(7):E80-E84.
[5] LOCKHART S T,TURRIGIANO G G,BIRREN S J,et al.Nerve growth factor modulates synaptic transmission between sympathetic neurons and cardiac myocytes[J].J Neurosci,1997,17(24):9573-9582.
[6] QIN F,VULAPALLI R S,STEVENS S Y,et al.Loss of cardiac sympathetic neurotransmitters in heart failure and NE infusion is associated with reduced NGF[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2002,282(1):363-371.
[7] HIROYA K,TAI-HWANG M F,ERDAN D,et al.ACE inhibition improvescardiac NE uptake and attenuates sympathetic nerve terminal abnormalities in heart failure[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,1999,277(4):1609-1617.