生長分化因子—15與N末端—B型利鈉肽原及超敏C反應蛋白在急性心力衰竭中的診斷價值

黃海燕 崔瑛 洪云玉

[摘要] 目的 探討血清生長分化因子-15（GDF-15）與N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）及全血超敏C反應蛋白（hs-CRP）在不同嚴重程度急性心力衰竭（AHF）患者中的表達水平及診斷價值。 方法 選取吉林省延邊第二人民醫院急診科于2014年4月～2016年4月收治的AHF患者77例（心衰組）及健康體檢者60例（對照組）。采用ELISA法檢測血清GDF-15、NT-proBNP，免疫層析法檢測全血hs-CRP水平，常規做心電圖和超聲心動圖檢查左心室射血分數（LVEF）及胸部X線檢查，分析GDF-15、NT-proBNP和hs-CRP的表達水平以及三者之間的相關性。 結果 與對照組比較，心衰組的GDF-15、NT-proBNP和hs-CRP的水平明顯升高，左室射血分數（LVEF）明顯降低，差異有統計學意義（P < 0.05）;臨床程度Ⅰ～Ⅳ級患者NT-proBNP、hs-CRP水平有升高趨勢，差異無統計學意義（P > 0.05）;GDF-15、hs-CRP與NT-proBNP水平呈正相關，hs-CRP與NT-proBNP呈正相關，LVEF、GDF-15與NT-proBNP呈負相關（P < 0.01）;ROC曲線分析顯示NT-proBNP、GDF-15、hs-CRP的曲線下面積對AHF的診斷比較，差異有統計學意義（P < 0.05），診斷能力NT-proBNP>GDF-15>hs-CRP。 結論 血清GDF-15、NT-proBNP、全血hs-CRP水平在AHF中明顯升高，且隨著臨床嚴重程度增加而升高。血清GDF-15可以作為AHF患者診斷、治療、判斷預后的又一新指標，其聯合NT-proBNP和hs-CRP檢測對AHF的診治、危險分層、預后判斷意義更大。

[關鍵詞] 急性心力衰竭;左室射血分數;生長分化因子-15;N末端-B型利鈉肽原;超敏C反應蛋白

[中圖分類號] R541.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）04（b）-0054-05

[Abstract] Objective To explore the expression level and diagnostic value of serum growth differentiation factor-15 （GDF-15）， N-terminal B-type natriuretic peptide prosoma （NT-proBNP） and high-sensitivity C-reactive protein （CRP） in patients with acute heart failure （AHF） and patients with different severity of AHF. Methods A total of 77 patients with AHF （AHF group） and 60 cases of healthy examined people （control group） from April 2014 to April 2016 in the Second Hospital of Yanbian were selected. The expression level of serum GDF-15 and NT-proBNP were detected by ELISA， the expression of hs-CRP was detected by immunochromatography， routine electrocardiogram and echocardiography were performed to examine the left ventricular ejection fraction （LVEF） and chest X-ray examination. The correlation between GDF-15， NT-proBNP， hs-CRP expression level and the three factors were analyzed. Results Compared with the control group， the expression of GDF-15， NT-proBNP and hs-CRP were significantly increased and the left ventricular ejection fraction （LVEF） was significantly reduced in AHF group， the difference was statistically significant （P < 0.05）. The levels of NT-proBNP， hs-CRP among clinical grades Ⅰto Ⅳ had increased trend， the difference was not statistically significant （P > 0.05）. GDF-15 and hs-CRP were positively correlated to NT-proBNP， hs-CRP was positivly correlated to NT-proBNP， LVEF and GDF-15 were negatively correlated to NT-proBNP （P < 0.01）. The ROC curve analysis showed that the areas under the curve of NT-proBNP， GDF-15 and hs-CRP had statistical significance in diagnosing AHF （P < 0.05）， the diagnostic ability was NT-proBNP > GDF-15 > hs-CRP. Conclusion The serum levels of GDF-15， NT-proBNP and hs-CRP are significantly elevated in patients with AHF， and increasd as the clinical severity. The serum GDF-15 can be used as a new index for diagnosis， treatment and estimating prognosis of patients with AHF. GDF-15 combined with the detection of NT-proBNP and hs-CRP has great significance in diagnosing and treating， distinguishing risk stratification and judging prognosis AHF.

[Key words] Acute heart failure; Left ventricular ejection fraction; Growth differentiation factor-15; N-terminal B-type natriuretic peptide prosoma; High-sensitivity-C-reactive protein

急性心力衰竭是臨床常見的急危重癥之一，常常危及生命;急性心力衰竭早發現、早診斷對患者的治療效果與預后意義重大。近年來研究認為B型利鈉肽（BNP）/N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）可提供心衰患者心臟結構和功能發生異常的客觀佐證;因此常用其動態變化來指導心力衰竭的診斷治療。研究還發現生長分化因子-15（GDF-15）和超敏C反應蛋白（hs-CRP）在心血管疾病進展過程中也發揮了相應的作用;在慢性心力衰竭患者外周血中表達較為明顯[1]。GDF-15是一種應激蛋白，在正常心肌細胞無表達，在壓力負荷過大、缺血缺氧等應激情況下，在心肌細胞中的表達增加[2]。國內、國外研究顯示GDF-15在急性ST段抬高或急性非ST段抬高心梗中均明顯增高，在慢性心力衰竭中也有增高[3-8]，但GDF-15與急性心衰的研究報道較少。BNP/NT-proBNP是現今公認的較好的心力衰竭標志物，hs-CRP是心力衰竭患者病情改善的一項獨立指標，兩者在國外、國內都有較多研究，但在急性心力衰竭患者中GDF-15、hs-CRP及NT-proBNP三者之間的相關性研究較為少見。本研究旨在探討GDF-15與NT-proBNP及hs-CRP在急性心力衰竭中的表達水平以及三者之間的相關性，為AHF早期診斷、危險分層、判斷預后提供有價值的參考指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年4月～2016年4月吉林省延邊第二人民醫院（以下簡稱“我院”）急診科收治的AHF患者77例，同期體檢的健康人群60例。采用前瞻性研究方法將急性心力衰竭患者作為心衰組，其中男31例，女46例;年齡55～86歲，平均（74.55±8.36）歲;60例健康人群作為對照組，其中男31例，女29例;年齡60～85歲，平均（71.92±8.58）歲;診斷依據2010年中國急性心力衰竭診斷和治療指南[9]，心衰組臨床分級Ⅰ級14例，Ⅱ級22例，Ⅲ級22例，Ⅳ級19例。排除患有肝硬化、腎功能不全、急性肺栓塞、急性心肌梗死、慢性阻塞性肺疾病、自身免疫性疾病及惡性腫瘤等疾病的患者。本研究經醫院醫學倫理委員會通過，患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 試劑與設備 GDF-15試劑盒購自美國R&D公司，NT-proBNP試劑盒購自瑞士羅氏公司。hs-CRP檢測儀（廣東萬孚生物科技有限公司，型號FS-112），低溫冰箱（青島海爾特種冰箱廠，型號DW-40L278），電熱恒溫培養箱（上海一恒科技有限公司，型號BK-600A），酶標儀（伯樂公司，型號680），電化學發光儀（羅氏公司，型號E602），彩色多普勒心血管超聲診斷儀（西門子公司，型號SC2000）。

1.2.2 血清GDF-15、NT-proBNP、全血hs-CRP檢測 即刻采集受試者靜脈血，hs-CRP在我院中心檢驗科采用免疫層析法定量檢測，另分別采集兩組研究對象靜脈血4 mL離心，3000 r/min，20 min，取上層澄清液用EP管分裝，在-20℃環境下冷凍保存，統一檢測;檢測前將標本放置室溫復融，充分混勻后檢測。NT-proBNP采用電化學發光法、GDF-15采用酶聯免疫吸附試驗法（ELISA）檢測;操作步驟嚴格按照試劑檢測盒說明書進行。

1.2.3 超聲心動圖檢查 由我院同一名經驗豐富的心臟超聲醫生對受試者行心臟超聲心動圖檢查，測量左室舒張末內徑、舒張末室間隔、左室射血分數（LVEF）等。急性心力衰竭在癥狀穩定后盡快行超聲心動圖檢查。

1.3 統計學方法

采用SPSS 18.0對所得數據進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，偏態分布的以中位數（P25～P75）表示，多組間比較采用單因素方差分析組間比較采用t檢驗，不服從正態分布的資料采用非參數檢驗;計數資料采用百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。相關性分析采用線性相關;各指標對急性心衰的診斷價值采用ROC曲線分析;以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般臨床資料比較

兩組間年齡、性別等一般資料比較，差異無統計學意義（P > 0.05）;收縮壓、舒張壓、心率比較心衰組明顯高于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。

2.2 兩組間血清GDF-15、NT-proBNP、全血hs-CRP、LVEF比較

心衰組的血清GDF-15、NT-proBNP、全血hs-CRP的水平明顯高于對照組，LVEF值低于對照組，差異有統計學意義（P < 0.05），見表2。

2.3 不同臨床程度分級急性心衰患者間GDF-15、NT-proBNP、hs-CRP比較

臨床程度Ⅰ～Ⅳ級組間NT-proBNP、hs-CRP水平有升高趨勢，差異無明顯統計學意義（P > 0.05）;NT-proBNP、hs-CRP水平隨分級程度增加亦有升高，差異無統計學意義（P > 0.05）。見表3。

2.4 血清NT-proBNP與GDF-15、全血hs-CRP、LVEF及GDF-15/LVEF的相關性分析

采用線性相關分析心衰組患者血清GDF-15、NT-proBNP和全血hs-CRP的相關性，結果顯示GDF-15與NT-proBNP呈正相關（r = 0.723，P < 0.001），hs-CRP與NT-proBNP呈正相關（r = 0.533，P < 0.001），LVEF與NT-proBNP呈負相關（r = -0.673，P < 0.001），GDF-15與LVEF呈負相關（r = -0.522，P < 0.001）。

2.5 血清GDF-15、NT-proBNP和全血hs-CRP對急性心力衰竭的診斷價值

GDF-15、NT-proBNP、hs-CRP對患者診斷價值的ROC曲線分析顯示，三種指標的ROC曲線下面積對于急性心力衰竭的診斷均有統計學意義（P < 0.05），見表4。NT-proBN、GDF-15、hs-CRP的ROC曲線下面積依次減小，可見三種指標診斷急性心力衰竭的能力NT-proBNP>GDF-15>hs-CRP，見圖1。

3 討論

近年來心力衰竭的發病率急劇增加，特別是急性心力衰竭更是嚴重影響了患者的生命健康，因其具有病情危重、進展迅速，病死率高的特點，是心血管疾病患者院內主要的死亡原因。在心力衰竭的診治中，心血管標志物扮演了一個重要角色，利鈉肽家族特別是BNP被認為是有價值的診斷和預后指標。但是，利鈉肽并不具備理想生物標志物的所有優點，因此，尋找更多心血管標志物將有利于急性心力衰竭的診斷治療和判斷預后。

GDF-15是轉化生長因子β（TGF-β）超家族成員之一，在生理狀態下，只在胎盤和前列腺中具有特異性的高表達，在其他組織和器官（包括心臟）中幾乎不表達，但在機體缺血、缺氧、氧化應激、心肌缺血/再灌注損傷、心力衰竭等病理狀態下表達會明顯增加，是心腦血管疾病發病時產生的一種應激蛋白[2]。Kempf等[10]報道，GDF-15的血清水平可預測心血管不良事件，首次闡明了GDF-15與心血管的關系。研究表明，GDF-15可在缺血損傷的心肌中強烈表達，它的主要作用是阻止缺血再灌注，減少心肌細胞凋亡，從而抑制缺血組織的損傷，對心肌起到內源性保護作用[11-14]。目前的研究還表明，當心臟壓力負荷增加時，將出現代償性心肌肥厚，而長期的心肌肥厚將逐漸失代償，發展為心力衰竭，GDF-15可能作用于心肌肥厚及心肌肥厚向心力衰竭轉變的過程[15]。

NT-proBNP是近年來臨床常用和指南認可的心力衰竭指標，NT-proBNP是B型利鈉肽（BNP）的前體物質，BNP是心室壁壓力增加時由心室合成和分泌的一種肽類物質，具有排鈉利尿、舒張血管、拮抗腎素-血管緊張素-醛固酮系統的激活效應等作用[16]，目前，NT-proBNP的檢測已廣泛應用于臨床，成為慢性心力衰竭診斷的有效工具[17]。當心室肌受到牽張，室壁張力增高時BNP的水平也明顯增高。因為NT-proBNP較比BNP具有半衰期長、穩定性好的特點，臨床上常用檢測NT-proBNP用于診斷心力衰竭和預測心力衰竭患者死亡因子之一，做為心力衰竭患者心功能監測、治療、預后評估的重要參考指標[18-19]。

hs-CRP是炎癥因子，它是運用超敏檢測技術檢測到的更低濃度、更敏感的CRP。近年來的研究發現，炎癥及免疫反應通過炎性介質參與心力衰竭的發生和發展過程。CRP是一種急性時相反應蛋白，大量CRP的產生可以導致血管內皮損傷，引發心肌缺血缺氧，凝血系統激活，導致心功能的惡化，CRP濃度的升高和心血管的危險性呈現正相關[20]。國外有研究顯示，hs-CRP在充血性心力衰竭、心肌梗死、動脈粥樣硬化等疾病中都有升高，并且心力衰竭患者NYHA 分級越高，CRP水平越高，CRP水平的升高與住院率及病死率的升高也相關，因此認為CRP的水平可以作為心力衰竭患者病情預后的一項獨立指標[21-22]。

本研究結果顯示，心衰組患者血清GDF-15、NT-proBNP、全血hs-CRP水平顯著高于對照組，說明GDF-15、NT-proBNP、hs-CRP在急性盡力衰竭外周血中的表達明顯上調，提示急性心衰患者可能因壓力負荷過大、心肌缺血缺氧、肺淤血、肺水腫等因素刺激使患者血清GDF-15、NT-proBNP、hs-CRP表達增加，與多數國內、國外研究相一致。本研究發現，隨著評估急性心衰患者嚴重程度的臨床程度分級增加，血清GDF-15、NT-proBNP水平也明顯增加，說明急性心力衰竭患者病理分級越差，患者血清GDF-15、NT-proBNP水平呈現升高的趨勢，雖然本組臨床程度分級中GDF-15水平升高有統計學差異，而NT-proBNP水平升高無統計學差異，但提示應激反應蛋白GDF-15和NT-proBNP聯合檢測可以做為急性心力衰竭患者病情嚴重程度及危險分層的預測指標。而在本研究中心衰組臨床程度分級各組hs-CRP水平無明顯統計學差異，需要擴大樣本進一步研究。本研究發現心衰組GDF-15與NT-proBNP呈正相關，hs-CRP與NT-proBNP呈正相關，GDF-15與LVEF值呈負相關，說明GDF-15、NT-proBNP及hs-CRP在急性心力衰竭患者患者外周血中呈現同步上升的趨勢，通過ROC曲線分析發現，顯示NT-proBNP、GDF-15、hs-CRP的曲線下面積對急性心力衰竭的診斷具有統計學意義，而且這三者的面積依次減小，所以診斷能力NT-pro？鄄BNP5>GDF-15>hs-CRP，說明NT-proBNP在診斷急性心力衰竭上具有較高的敏感性和特異性，GDF-15及hs-CRP可用于急性心力衰竭診斷的輔助手段。

綜上所述，血清GDF-15可以作為急性心力衰竭診斷、治療、判斷預后的又一新的標志物，NT-proBNP在急性心衰的診斷中有重要價值，GDF-15有助于急性心力衰竭嚴重程度及危險分層的預測，聯合檢測GDF-15與NT-proBNP和hs-CRP對急性心力衰竭的診斷治療、區分危險分層、判斷預后具有極大的意義。后續需要進一步隨訪急性心衰患者預后生存情況，就三項指標對AHF的治療的指導作用和預后評估功能進行深入研究。

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（收稿日期：2017-12-21 本文編輯：劉學梅）