S100A1蛋白表達水平變化對小兒心衰預后轉歸指導分析及作用機制分析

杜燕

(南陽市宛城區婦幼保健院，河南 南陽 473000)

小兒心衰病因與先天心血管畸形、風濕性心臟病、心肌炎、重癥肺炎、嚴重貧血、克山病等有關[1]。發病患兒伴呼吸急促、咳嗽、表淺、頸靜脈怒張、指趾端冰涼感、水腫等癥狀，嚴重者可出現血流動力學障礙、心源性休克，直接危及患兒生命。早期診斷是小兒心衰防治要點之一。鈣結合蛋白（S100A1）是Ca信號傳導系統中的重要調節因子，對青少年生長發育、孕產婦優生優育、老年健康長壽等具有重要作用[2]。近些年的研究表明，S100A1與心血管疾病發生發展密切相關，其可通過鈣依賴調節心肌運轉、心室重構，影響心肌細胞凋亡和心肌能量供應[3]。為分析S100A1水平變化對小兒心衰預后轉歸的指導作用及其在心衰發生中的作用機制，選取我院收治的84例心力衰竭患兒進行了如下研究，報告如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年1月-2017年1月我院收治的84例心力衰竭患兒為觀察組，其中男40例、女44例，年齡2個月～14歲，按心功能分級標準分為心功能Ⅱ級25例，Ⅲ級36例，Ⅳ級23例。同期健康體檢兒童84例為對照組，其中男39例，女45例，年齡5個月～14歲，兩組患者在性別、年齡等一般資料方面差異無統計學意義 (P＞0.05)，具有可比性。納入標準：符合小兒心力衰竭診斷標準；年齡≤14歲；非先天性心臟病、肺部疾病導致的心功能不全；無肝、腎功能不全、造血系統疾病及腫瘤，急性創傷；監護人同意參與本次研究，并簽署知情同意書，健康對照組血常規、肝腎功能、心臟超聲等檢查均無異常。排除標準：臨床資料不完整，治療后無明顯好轉或死亡[4]。

1.2 分組標準 心力衰竭診斷標準：呼吸急促，每分鐘嬰兒＞60次，幼兒＞50次，兒童＞40次；心動過速，每分鐘嬰兒＞160次，幼兒＞140次，兒童＞120次；心臟擴大；煩躁，喂哺困難，體質量增加，尿少，水腫，多汗，發紺，嗆咳，陣發性呼吸困難（2項以上）。具備以上4項加以下1項或以上2項加以下2項即可確診心衰：肝大，嬰幼兒右肋下＞3cm，兒童＞1cm，進行性肝臟腫大或伴觸痛者更有意義；肺水腫；奔馬律。心功能分級標準：3歲以內患兒參考改良ROSS評分法、＞3歲患兒參考NYHA分級方法將心衰分為心功能Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級3組[5]。

1.3 方法 觀察組患兒在入院第2d和治療后采集空腹靜脈血1～2ml，低溫離心 (離心條件為3000 rpm)，吸取血清，置-20℃凍存備用，對照組兒童取清晨空腹靜脈血1～2ml，處理同心衰組，采用ELISA Kit嚴格按試劑盒步驟檢測所有受試者血清鈣結合蛋白(S100A1蛋白)質量濃度，心功能參數LVEF、LVFS測量采用多普勒超聲心動圖儀，測定健康對照組兒童、心衰患兒心衰期及心衰緩解期的LVEF、LVFS，根據兩組的LVESD和 LVEDD計算出左心室質量指數(LVMI)。

1.4 統計學方法 統計軟件采用SPSS 16.0，采用均數±標準差（）進行統計描述，組間比較采用t檢驗；計數資料組間比較采用χ2檢驗；P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 心衰期、心衰緩解期與對照組血清S100A1蛋白水平比較 觀察組患兒血清S100A1蛋白水平較對照組明顯升高，心衰患兒治療前較治療后S100A1蛋白水平升高，差異均有統計學意義（P＜0.01），見表 1。

表1 心衰期、心衰緩解期與對照組血清中S100A1蛋白水平比較

2.2 不同心功能等級心衰患兒血清中S100A1蛋白水平比較 血清S100A1蛋白水平在不同心功能等級組間差異均有統計學意義（P＜0.05），心功能等級越高，血清S100A1蛋白含量越高，差異均有統計學意義（P＜0.01），見表 2。

表2 不同心功能等級心衰患兒血清中S100A1、sST2蛋白水平比較

2.3 心衰期、心衰緩解期與對照組左室射血分數、左室短軸收縮率及左心室質量指數比較 見表3。

2.4 不同心功能等級心衰患兒左室射血分數、左室短軸收縮率及左心室質量指數比較 見表4。

2.5 血清S100A1蛋白水平與心力衰竭患兒心功能指標及心功能分級的相關性分析 相關性分析結果顯示：心衰患兒血清S100A12水平與心功能分級及LVEF、LVFS、LVMI均呈正相關，結果見表5。

2.6 血清S100A1蛋白水平小兒心力衰竭預后轉歸的關系 84例心力衰竭患兒經治療出院后隨訪6個月，21例S100A1＞30ng/ml患兒中其中6例死亡，9例再次住院，心臟事件發生率71.4%；28例S100A1在25～30ng/ml之間的患兒中1例死亡，5例再次住院，心臟事件發生率為21.4%；S100A1＜25ng/ml的35例患兒未出現心臟事件，差異均有統計學意義。

3 討論

心力衰竭病機與四部分內容相關：心功能障礙、運動耐力降低、肺體循環充血以及后期的心律失常，其中心功能障礙是本病的基礎條件，其余三種則是心功能障礙的代償表現[6，7]。小兒心功能障礙則是一個多因素作用結果，包括先天發育不良、病原體感染、電解質紊亂、內分泌異常等[8]。生物標記物檢測是小兒心力衰竭診斷、治療以及預后分析的重要方式，同時還可有效探究小兒心力衰竭病理機制，為疾病防治提供新思路。

表3 心衰期、心衰緩解期與對照組心功能指標LVEF、LVFS及LVMI比較

表4 不同心功能等級心衰患兒功能指標LVEF、LVFS及LVMI比較

表5 心衰患兒血清S100A12水平與心功能分級及 LVEDD、LVESD、LVMI相關性分析

S100A1蛋白是一種具有鈣離子高親和性的蛋白質，分子量約為28000，生物學功能以鈣運載為主[9]。S100A1蛋白在諸多炎癥疾病中呈高表達狀態，包括腸道炎癥疾病、心血管炎癥疾病等[10]。近幾年的研究顯示，S100A1蛋白對心力衰竭具有重要作用[11]，提示S100A1蛋白或可作為心力衰竭的重要診斷指標，但其在心力衰竭中作用機制尚無明確結論。本組研究中，心力衰竭患兒在心衰期S100A1蛋白水平高于平穩期和對照組，LVEF、LVFS及LVMI均低于平穩期對照組，表明心衰患兒存在明顯心功能異常及炎癥癥狀，這與其他研究結果相似。隨后我們還發現，S100A1蛋白在心功能Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級三組間任意兩組比較差異有統計學意義，提示S100A1蛋白與心衰患兒心功能密切相關，其機制可能為：S100A1具有的鈣親和性可通過選擇性結合鈣離子，參與機體炎癥反應，具體方式可能為：S100A1主要存在于炎性效應的細胞漿內，如巨噬細胞、中性粒細胞等。當這些細胞內的鈣離子被激活后，S100A1將與之結合，并轉移至細胞骨架或膜內，同時其將通過鈣信號激活、鈣離子型調節等方式，促使細胞內蛋白磷酸化，形成炎癥反應，并同時影響細胞的增殖[12]；細胞外的S100A1則可通過與晚期糖基化終末產物受體結合來激活淋巴細胞、巨噬細胞，并以此誘導炎癥因子、血管粘附因子表達，最終參與炎癥[13]。在這一反應中，患者心肌收縮能力將隨之降低，同時出現大量心肌細胞凋亡情況，最終發展為心功能障礙，誘發心衰。S100A1主要存在于炎性效應的細胞漿內，如巨噬細胞、中性粒細胞等[14]。當這些細胞內的鈣離子被激活后，S100A1將與之結合，并轉移至細胞骨架或膜內，并借助鈣離子濃度依賴模式調節細胞生物功能。已有研究發現，心力衰竭患者S100A1水平與患者炎癥水平正相關[15]，這與本研究結論相似。本研究通過隨訪發現，出院后6個月，71例S100A1＞500ng/L患兒中其中6例死亡，37例再次住院，心臟事件發生率60.6%；30例S100A1在100～500ng/L之間的患兒中1例死亡，5例再次住院，心臟事件發生率為20.0%；S100A1＜100ng/L的38例患兒未出現心臟事件，表明S100A1水平與患兒預后密切相關，S100A1水平越高患兒預后越差，提示S100A1或可成為小兒心衰預后判定指標。

本研究通過分組實驗，對S100A1在小兒心衰中的表達意義及作用機制進行探究，發現S100A1可通過鈣信號激活、鈣離子型調節以及晚期糖基化終末產物受體結合等方式參與心肌炎癥、心肌細胞凋亡，并作用患兒心功能，參與心衰發生發展。本研究創新之處在于對S100A1在小兒心衰預后判定的探究，發現S100A1與心衰患兒預后密切相關，S100A1水平越高患兒預后越差。

綜上所述，S100A1參與了心力衰竭的發生發展過程，對于診斷小兒心力衰竭具有重要的臨床意義，可作為判斷預后的一個參考指標。