心肌炎患兒血清基質金屬蛋白酶-9、N-末端腦鈉肽前體的水平及臨床意義

蘇學文 袁海鳳 朱 華

(內蒙古自治區人民醫院兒科，呼和浩特市 010010，E-mail：30991856@qq.com)

論著·臨床研究

心肌炎患兒血清基質金屬蛋白酶-9、N-末端腦鈉肽前體的水平及臨床意義

蘇學文 袁海鳳 朱 華

(內蒙古自治區人民醫院兒科，呼和浩特市 010010，E-mail：30991856@qq.com)

目的 探討心肌炎患兒血清基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)、N-末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平及臨床意義。方法 選擇心肌炎患兒40例為心肌炎組，健康體檢兒童40例為正常對照組，測定兩組兒童血清MMP-9、NT-proBNP及磷酸肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)濃度，并分析心肌炎組CK-MB、MMP-9、NT-proBNP濃度的相關性。結果 心肌炎組患兒血清MMP-9、NT-proBNP、CK-MB水平分別為(4.05±1.10)μg/L、(12.08±3.49)ng/L、(41.32±13.61)U/L，明顯高于正常對照組的(2.23±0.94)μg/L、(5.68±3.06)ng/L、(22.45±11.96)U/L(均P<0.05)。心肌炎組患兒血清MMP-9、NT-proBNP水平與CK-MB呈正相關(均P<0.05)，血清MMP-9與NT-proBNP水平呈正相關(P<0.05)。結論 血清MMP-9、NT-proBNP可能作為炎癥標志物參與心肌炎發病的病理生理過程，并與CK-MB具有協同作用，聯合檢測MMP-9、NT-proBNP、CK-MB可能為小兒心肌炎提供新的診斷思路。

心肌炎；基質金屬蛋白酶；N-末端腦鈉肽前體；磷酸肌酸激酶同工酶MB；嬰兒；兒童

心肌炎是臨床上常見的小兒心血管疾病，指心肌中存在局限性或彌漫性的急性、亞急性或慢性的炎性病變[1]，主要由感染性、中毒性、結締組織性過程侵犯心肌導致[2]。心肌炎發生時，心肌發生代謝障礙，酸性代謝產物及活性氧及自由基在心肌細胞內聚集，常可對細胞膜結構以及功能造成破壞，對心肌細胞發揮功能產生較大的影響[3]。臨床上，任何單一診斷技術都很難對其進行全面評估及分析，目前實驗室仍然將磷酸肌酸激酶同工酶MB(creatinine kinase MB isoenzyme，CK-MB)作為判斷心肌損傷的主要指標[4]。探索敏感性及特異性較高的無創性檢查非常必要，尤其對輕癥心肌炎患兒的診斷具有重要意義。

近年來，基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)及N-末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP)在心血管疾病診療中的作用日益受到重視。MMP是一類鋅離子依賴性內源性蛋白水解酶，其表達水平和活性改變是心室重構、泵功能減退的直接原因之一，可引起膠原纖維降解增多，刺激不成熟細胞膠原纖維合成增加，最終導致心肌基質重塑、心功能不全[5-6]。NT-proBNP是心臟細胞產生的結構相關的肽類激素家族鈉尿肽中的一種[7]。急性心肌炎導致心肌細胞損傷及心功能不全時，血中NT-ProBNP濃度增高[8]。NT-proBNP是由心室肌細胞合成和分泌的神經內分泌激素，心室容量負荷或壓力負荷過重導致的室壁張力增加，可作為反映心功能狀態的敏感指標。本研究檢測心肌炎患兒及正常兒童血清MMP-9、NT-proBNP及CK-MB濃度，并分析3個指標的相關性，以探討其在小兒心肌炎的發生發展過程中的意義，進而為小兒心肌炎的診斷、治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2013年1～6月在內蒙古自治區醫院兒科確診為心肌炎患兒40例，男22例、女18例，年齡(3.32±1.96)歲，(8個月至7歲)，所有病例診斷均符合中華醫學會兒科學分會心血管學組修訂的心肌炎診斷標準[9-10]，入選患兒均排除免疫系統疾病、結締組織及代謝性疾病引起的心肌炎、先天性心臟病、原發性心肌病及原發性心內膜彈力纖維增生癥以及藥物引起的心電圖改變。選擇同期我院兒科門診健康體檢的正常兒童40例，男20例、女20例，年齡(3.42±1.80)歲(10個月至8歲)，近3周無感染史。兩組兒童性別、年齡等比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 試劑和儀器

1.2.1 主要試劑：MMP-9酶聯免疫檢測試劑盒、NT-proBNP 酶聯免疫檢測試劑盒均購自R&D公司(生產批號分別為12477、240234)，心肌酶試劑購于貝克曼公司(生產批號：4769)。

1.2.2 主要儀器：酶標儀(羅氏COBAS-C501)、離心機(中佳KDC-40)、日本Olympus AU2700全自動生化分析儀、低溫冰箱、恒溫溫育箱、移液槍等均由內蒙古自治區人民醫院檢驗科提供。

1.3 檢測方法 心肌炎組患兒在采血前均未接受治療。采集受試者空腹靜脈血3～4 ml，室溫靜置10～20 min后放入高速低溫離心機，以3 000 r/min離心 20 min后，仔細收集上清液2 ml，并于-80℃冰箱冰凍保存，以備測定，避免反復凍融。采用酶聯免疫吸附法測定MMP-9、NT-proBNP，嚴格按試劑盒操作說明書進行。采用全自動生化分析儀檢測CK-MB。1.4 統計學分析 應用SPSS 13.0軟件進行統計學分析，計量資料以(x±s)表示，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，采用線性相關分析進行相關性分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組血清MMP-9、NT-proBNP和CK-MB水平比較 心肌炎組患兒血清MMP-9、NT-proBNP、CK-MB水平均高于正常對照組(均P<0.05)。見表1。

表1 兩組血清MMP-9、 NT-proBNP和CK-MB水平比較(x±s)

2.2 心肌炎組患兒血清MMP-9、NT-proBNP、CK-MB之間相關性分析 心肌炎組患兒血清MMP-9、NT-proBNP水平均與CK-MB水平呈正相關(r= 0.892，P<0.001；r=0.669，P=0.001)，血清MMP-9與NT-proBNP呈正相關(r=0.741，P=0.001)。

3 討 論

3.1 血清MMP-9水平在小兒心肌炎中的變化及其意義 MMP-9在細胞外基質(extracellular matrix，ECM)重塑中具有重要作用，MMP-9已被證實可通過釋放血管內皮生長因子參與血管生成，能調節其他蛋白酶及細胞因子的活性，降解α1抗胰蛋白酶，并增加膠原質膠體中膠原細胞MMP-13的溶膠原活動[11]。MMP-9在機體內的激活、表達及對底物的分解均受到嚴格調控。其調節主要通過基因轉錄、酶原激活及MMP-9的組織型基質金屬蛋白酶抑制劑-1 三個水平實現。容量負荷的增加可激活肥大細胞促分泌素如內皮素-1，促進肥大細胞脫顆粒[12]，并可引起MMP活性增高而導致ECM降解，出現心肌重塑，由此可以推斷血清MMP-9水平可較早反映容量負荷變化。

心肌炎發生時MMP被激活，膠原結構遭到破壞，使心肌間的連接趨于松散，在持續的室壁壓力作用下，左心室構形出現變化，逐漸影響左心室功能。Fedak等[13-14]通過病毒性心肌炎小鼠模型的研究提出了ECM降解可引起心肌細胞與細胞移動性增加而引起心腔擴大、泵功能受損，是導致心功能異常和心肌膠原重構的主要因素。Meng等[15]研究發現病毒性心肌炎小鼠早期心肌MMP-9活性較對照組小鼠明顯升高，認為MMP-9參與了病毒性心肌炎的病理過程，是導致心功能異常和心肌膠原重構的因素之一。由于病毒性心肌炎小鼠腎素-血管緊張素系統處于高濃度狀態，一些炎性因子及血管緊張素Ⅱ 均可在轉錄水平上調MMP-9 使其表達量增加，膠原降解增強，多方因素作用的最終結果就是膠原的合成和降解處于高水平的動態變化之中[16-17]。楊敏等[18]研究發現病毒性心肌炎小鼠的心肌MMP-9水平在早期即過度表達，并與心肌病理積分呈正相關，提示MMP-9在ECM降解與心肌重建中起重要作用；同時還認為MMP-9可能通過介導Ⅰ型膠原的降解代謝而參與病毒性心肌炎的病理過程，是導致病毒性心肌炎膠原重構和心肌纖維化的重要因素之一。本研究結果也顯示，心肌炎患兒MMP-9水平較正常對照組明顯升高(P<0.05)，且MMP-9與CK-MB呈正相關(P<0.05)，這提示MMP-9可作為動態反映病毒性心肌炎時心肌損害診斷的標志物之一。此外，韓麗娜等[19]采用Lewis大鼠進行實驗，將60只實驗性自身免疫性心肌炎大鼠分為3組，第1組采用MMP-9抑制劑米諾環素進行早期治療，第2組采用MMP-9抑制劑米諾環素進行中期治療，第3組采用同樣方法進行晚期治療，發現米諾環素抑制ECM早期病理發展，其可能與減少炎癥細胞浸潤、減慢心肌間質纖維化、從轉錄水平及蛋白水平降低明膠酶活性表達有關。這提示炎癥早期MMP-9抑制劑可改善自身免疫性心肌炎的病理發展過程，采取一定措施早期抑制或干擾MMP-9的產生，可以干預心肌炎的病情進展，避免擴張型心肌病的發生，這對繼發性擴張型心肌病及自身免疫性心肌炎的診斷治療進展提供了生物學技術。但MMP-9在心肌炎的臨床方面研究有待于進一步探索。

3.2 血清NT-proBNP水平在小兒心肌炎中的變化及其意義 血漿NT-proBNP水平的增加可以導致心血管事件發生率的上升，其水平用于預測心血管事件發生率。目前有關在兒童心血管疾病中血清NT-proBNP水平的變化及診斷價值的研究報告較少。NT-proBNP是腎素-血管緊張素-醛固酮系統的天然拮抗劑，它可以拮抗心肌細胞、去甲腎上腺素和醛固酮、血管平滑肌細胞內的內皮素和心纖維原細胞[20]。心肌炎患兒血清NT-proBNP水平升高，一方面與病毒感染導致炎性細胞因子(腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1α、白細胞介素-β)的釋放，進而誘導心肌細胞分泌NT-proBNP有關，另一方面與心肌炎導致的心功能不全相關[21]。陳秀芳等[22]報告了26例病毒性心肌炎患兒NT-proBNP水平變化，探討NT-proBNP作為評價小兒病毒性心肌炎心功能康復狀況的價值，認為血漿NT-proBNP水平可用于病毒性心肌炎心功能評估，可以作為患兒預后評價較好的指標，這與McGeoch等[23]的研究結論相類似。Teele等[24]檢測10例暴發性心肌炎患兒血漿NT- proBNP水平，其中有6例患兒NT-proBNP水平升高，均有左心室舒張末期直徑、平均短軸縮短率的明顯變化，高NT-proBNP水平的持續時間為半年至1年，認為NT-proBNP高水平和持續時間與心肌炎發展為擴張型心肌病相關。本研究結果也顯示，心肌炎組患兒血清NT-proBNP水平明顯高于正常對照組(P<0.05)，且心肌炎組患兒血清NT-proBNP水平升高與CK-MB水平呈正相關(P<0.05)，血清MMP-9與NT-proBNP水平也呈正相關(P<0.05)。這提示心肌炎患兒血清NT-proBNP表達升高，其可能和MMP-9共同參與了心肌炎發病的病理生理過程。

本研究存在一定的局限性，如樣本少、采血時間為發病急性期等。為了深入研究NT-proBNP及MMP-9在心肌炎病程各階段隨病情嚴重程度中的變化及病情隨訪中的價值，還有待于進一步擴大病程不同時期樣本。

總之，MMP-9、NT-proBNP水平可能作為炎癥標志物參與心肌炎發病的病理生理過程，且與CK-MB具有協同作用。目前的臨床工作中，常依據癥狀體征判斷心肌炎，存在一定的主觀性，而心電圖受患兒配合不佳影響，超聲心動圖某些情況下受到透聲窗的限制，心導管檢查具有創傷性且價格昂貴。血清MMP-9、NT-proBNP檢測具有簡單、價廉等優點，聯合檢測MMP-9、NT-proBNP、CK-MB有望為小兒心肌炎提供新的診斷思路。

[1] 胡亞美,江載芳.諸福棠實用兒科學[M].第7版.北京:人民衛生出版社,2002:1 534.

[3] Kong Q,Wu W,Yang F,et al.Increased expressions of IL-22 and Th22 cells in the coxsackievirus B3-induced mice acute viral myocarditis[J].Virol J,2012,9:232.

[4] 劉長青,許 丹,紀 征,等.心肌酶異常增高誤診分析[J].中國急救醫學,2007,27(3):288.

[5] Masson S,Vago T,Baldi G,et al.Comparative measurement of N-terminal pro-brain natriuretic peptide and brain natriuretic peptide in ambulatory patients with heart failure[J].Clin Chem Lab Med,2002,40(8):761-763.

[6] 孟曉慧,汪 翼,于永慧,等.病毒性心肌炎小鼠血管緊張素的改變與心肌膠原的關系[J].醫學臨床研究,2004,21(4):340-341,344.

[7] Zhang Y,Chen J,Zhang K,et al.Inflammation and oxidative stress are associated with the prevalence of high ankle-brachial index in metabolic syndrome patients without chronic renal failure[J].Int J Med Sci,2013,10(2):183-190.

[8] Gaggin HK,Truong QA,Rehman SU,et al.Characterization and prediction of natriuretic peptide "nonresponse" during heart failure management:results from the ProBNP Outpatient Tailored Chronic Heart Failure(PROTECT) and the NT-proBNP-Assisted Treatment to Lessen Serial Cardiac Readmissions and Death(BATTLESCARRED) study[J].Congest Heart Fail,2013,19(3):135-142.

[9] 馬沛然,于永慧.小兒病毒性心肌炎診斷標準的評價與建議[J].醫學臨床研究,2004,21(4):322-324.

[10]中華醫學會兒科學分會心血管學組,中華兒科雜志編輯委員會.病毒性心肌炎診斷標準(修訂草案)[J].中華兒科雜志,2000,38(2):75.

[11]鐘 崇,郭榮平,石 明,等.VEGF與MMP-9在肝癌組織中的表達及其臨床意義[J].癌癥,2006,25(5):599-603.

[12]Isobe K,Kuba K,Maejima Y,et al.Inhibition of endostatin/collagen XVIII deteriorates left ventricular remodeling and heart failure in rat myocardial infarction model[J].Circ J,2010,74(1):109-119.

[13]Fedak PW,Smookler DS,Kassiri Z,et al.TIMP-3 deficiency leads to dilated cardiomyopathy[J].Circulation,2004,110(16):2 401-2 409.

[14]Fedak PW,Verma S,Weisal RD,et al.Cardiac remodeling and failure:from molecules to Mac(PartⅡ)[J].Cardiovasc Pathol,2005,14(2):49-60.

[15]Meng XH,Wang Y,Zhuang JX,et al.Dynamic changes in myocardial matrix metalloproteinase activity in mice with viral myocarditis[J].Chin Med J,2004,117(8):1 195-1 199.

[16]Yu F,Chen R,Takahashi T,et al.Candesartan improves myocardial damage in obese mice with viral myocarditis and induces cardiac adiponectin[J].Int J Cardiol,2008,129(3):414-421.

[17]Xiao J,Shimada M,Liu W,et al.Anti-inflammatory effects of eplerenone on viral myocarditis[J].Eur J Heart Fail,2009,11(4):349-353.

[18]楊 敏,陳淳媛,蔡姿麗,等.病毒性心肌炎小鼠心肌基質金屬蛋白酶-9的動態變化及意義[J].中國當代兒科雜志,2011,13(8):669-673.

[19]韓麗娜,李鐵嶺,張亞晶,等.基質金屬蛋白酶-9抑制治療自身免疫性心肌炎大鼠模型的實驗研究[J].中華心血管病雜志,2011,39(2):118-123.

[20]Dai QM,Fen Y,Lu J,et al.Efficacy of regional renal nerve blockade in patients with chronic refractory heart failure[J].Chin Med J(Engl),2013,126(6):1 076-1 080.

[21]Goritsas C,Fasoulaki M,Paissios NP,et al.Brain natriuretic peptide plasma levels as a marker of prognosis in patients with community-acquired infection[J].Eur J Emerg Med,2010,17(5):293-295.

[22]陳秀芳,周華斐,姚澤忠.氨基末端腦利鈉肽前體對小兒病毒性心肌炎診斷及預后評價價值[J].實用醫學雜志,2006,22(18):2 124-2 126.

[23]McGeoch G,Lainchbury J,Town GI,et al.Plasma brain natriuretic peptide after long-term treatment for heart failure in general practice[J].Eur J Heart Fail,2002,4(4):479-483.

[24]Teele SA,Allan CK,Laussen PC,et al.Management and outcomes in pediatric patients presenting with acute fulminant myocarditis[J].J Pediatr,2011,158(4):638-643.

Levels and clinical significance of serum matrix metalloproteinase-9 and N-terminal pro-brain natriuretic peptide in children with myocarditis

SUXue-wen,YUANHai-feng,ZHUHua

(DepartmentofPediatrics,InnerMongoliaPeople′sHospital,Hohehot010010,China)

Objective To explore the levels and clinical significance of matrix metalloproteinase-9(MMP-9) and N-terminal pro-brain natriuretic peptide(NT-proBNP) in children with myocarditis.Methods Forty children with myocarditis were enrolled as myocarditis group,and 40 normal children reviving physical examination as normal control group.Serum levels of MMP-9,NT-proBNP and creatinine kinase MB isoenzyme(CK-MB) were detected in both groups.The correlation among CK-MB,MMP-9 and NT-proBNP levels was analyzed in the myocarditis group.Results The serum MMP-9,NT-proBNP and CK-MB levels in the myocarditis group were (4.05±1.10)μg/L,(12.08±3.49)ng/L and (41.32±13.61)U/L respectively,were significantly higher than those in the normal control group[(2.23±0.94)μg/L,(5.68±3.06)ng/L and (22.45±11.96)U/L respectively](allP<0.05).In the myocarditis group,either the serum MMP-9 or NT-proBNP level positively correlated with CK-MB level(allP<0.05),and serum MMP-9 level positively correlated with NT-proBNP level(P<0.05).Conclusion The serum MMP-9 and NT-proBNP levels might cooperate with CK-MB to participate in the pathophysiological process of myocarditis as inflammation markers.Combined detection of MMP-9,NT-proBNP and CK-MB may provide a new diagnostic way for myocarditis among children.

Myocarditis,Matrix metalloproteinase,N-terminal pro-brain natriuretic peptide,Creatinine kinase-MB isoenzyme,Infant,Children

蘇學文(1982～)，男，碩士，主治醫師，研究方向：小兒心血管及神經疾病。

朱華(1965～)，女，碩士，主任醫師，研究方向：小兒心血管病，E-mail：zhuhua1303471@sina.com。

R 725.4

A

0253-4304(2016)09-1245-03

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.09.16

2016-04-13

2016-06-24)