慢性心力衰竭患者血清可溶性ST2、基質金屬蛋白酶2、基質金屬蛋白酶9水平變化及其與心血管事件的關系研究

程亞玲，陳捷，陳海燕，庹田，劉丁銘

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是心臟功能性疾病及各種心臟結構異常引起的心室射血或心室充盈功能受損，并發生心排血量不足的病理綜合征，是心血管疾病的終末期臨床表現，也是死亡的主要原因，已成為全球關注的公共衛生疾病之一［1］。血清可溶性ST2（solubility suppression of tumorigenicity 2，sST2）為白介素1受體家族成員，其可參與心肌重構及間質纖維化，是心肌肥厚與纖維化的標志，且不受年齡、體質指數、腎功能等影響，在CHF與其他心血管疾病中有較高的應用價值［2］。細胞外基質代謝變化是另一個引起心血管疾病的主要原因［3］，其中基質金屬蛋白酶家族成員基質金屬蛋白酶2（MMP-2）、基質金屬蛋白酶9（MMP-9）在心室重構中發揮重要作用［4］，但對CHF患者發生心血管事件的預測價值較少報道。本研究旨在分析CHF患者血清sST2、MMP-2、MMP-9水平變化及其與心血管事件的關系，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年2月—2018年6月四川大學華西廣安醫院收治的CHF患者96例作為CHF組，均符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》［5］中的CHF診斷標準，并伴有頸靜脈怒張或急性肺水腫、肺部干濕啰音，雙下肢水腫、夜間咳嗽、胸腔積液，彩超檢查結果顯示心臟擴大，聞及第三心音奔馬律，夜間有端坐呼吸、陣發性呼吸困難表現。另選取同期本院30例體檢的健康志愿者作為對照組，心功能正常，無肝、腎功能障礙。排除標準：（1）近6個月內有急性心肌梗死或主動脈瓣狹窄者；（2）合并嚴重肝、腎功能不全或急性心力衰竭者；（3）伴有甲狀腺功能異常、惡性腫瘤、急慢性感染、自身免疫性疾病者。對照組受試者中男14例，女16例；年齡33～71歲，平均年齡（48.0±5.0）歲。CHF組患者中男51例，女45例；年齡35～72歲，平均年齡（48.2±5.0）歲；紐約心臟病協會（NYHA）分級：Ⅱ級31例，Ⅲ級42例，Ⅳ級23例；Lee氏心力衰竭計分6～10分28例，11～14分45例，15～18分23例。CHF組和對照組受試者性別（χ2=0.382）、年齡（t=0.191）比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經四川大學華西廣安醫院醫學倫理委員會審核批準，患者均對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 治療方法 參照《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》［5］給予CHF患者抗心力衰竭治療，包括使用利尿劑、血管擴張劑、洋地黃、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉換酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（ACEI/ARB）等。

1.3 觀察指標

1.3.1 一般資料及血紅蛋白、血鈉、腎小球濾過率 記錄所有受試者性別、年齡，CHF組患者NYHA分級、合并癥（包括高血壓、糖尿病、冠心病）、心率、收縮壓、藥物使用情況（包括β-受體阻滯劑、ACEI/ARB）及血紅蛋白、血鈉、腎小球濾過率。

1.3.2 左心室射血分數（LVEF）及血清N末端腦鈉肽前體（NT-proBNP）水平 由專人采用128XP-10型彩色多普勒超聲心動圖儀（美國Acuson公司生產，頻率2～3 MHz）/二維雙平面法檢測CHF患者LVEF，檢測時患者取仰臥位；抽取CHF組患者入院時空腹靜脈血2 ml，3 000 r/min離心5 min（離心半徑8 cm）后分離血清，采用熒光免疫法檢測血清NT-proBNP水平，試劑盒購自普朗醫療器械有限公司。

1.3.3 血清sST2、MMP-2及MMP-9水平 采集對照組受試者體檢當天清晨、CHF組患者入院時空腹靜脈血3 ml，靜置于乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管中，3 000 r/min離心5 min（離心半徑8 cm）后取上清液并保存于-30 ℃冰箱中待檢。采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清sST2、MMP-2及MMP-9水平，其中sST2試劑盒購自瑞締（上海）國際貿易有限公司，MMP-2及MMP-9試劑盒均購自上海鈺博生物科技有限公司。所有血標本凍融次數均不超過1次。

1.4 隨訪 CHF組患者出院后電話或上門隨訪半年，記錄心血管事件（包括急性冠脈綜合征、再發心力衰竭、心源性死亡、心功能降低、血流障礙、心律失常等）發生情況，并以此作為終點事件。根據隨訪期間心血管事件發生情況將CHF患者分為A組（發生心血管事件，n=36）和B組（未發生心血管事件，n=60）。

1.5 統計學方法 采用SPSS 19.0統計軟件進行數據分析，計數資料分析采用χ2檢驗；計量資料以（x± s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；CHF患者心血管事件的影響因素分析采用多因素Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。繪制ROC曲線以評價LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件的預測價值。

2 結果

2.1 對照組與CHF組受試者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較 CHF組患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表1）。

2.2 不同NYHA分級CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較 不同NYHA分級CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；NYHA分級Ⅲ、Ⅳ級患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級Ⅱ級，NYHA分級Ⅳ級患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級Ⅲ級，差異有統計學意義（P＜0.05，見表2）。

表1 對照組與CHF組受試者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較（x±s）Table 1 Comparison of serum levels of sST2，MMP-2 and MMP-9 between control group and CHF group

表2 不同NYHA分級CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平比較（x±s）Table 2 Comparison of serum levels of sST2，MMP-2 and MMP-9 in CHF patients with different NYHA grades

2.3 A組與B組患者一般資料、血紅蛋白、血鈉、腎小球濾過率、LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平比較 隨訪期間CHF患者發生心血管事件36例（37.5%）。A組與B組患者性別，年齡，高血壓、糖尿病、冠心病發生率，心率，收縮壓，使用β-受體阻滯劑、ACEI/ARB者所占比例，血紅蛋白、血鈉比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；A組患者腎小球濾過率及LVEF低于B組，血清NT-proBNP、sST2、MMP-2及MMP-9水平高于B組，差異有統計學意義（P＜0.05，見表3）。

2.4 多因素分析 以表3中有統計學意義的指標為自變量（賦值均為實測值），以心血管事件為因變量（賦值：未發生=0，發生=1）進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示，LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平是CHF患者心血管事件的獨立影響因素（P＜0.05，見表4）。

2.5 預測價值 ROC曲線顯示，LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平預測 CHF患者心血管事件的曲線下面積分別為0.668、0.671、0.819、0.760、0.782，見表5、圖1。

表3 A組與B組患者一般資料、血紅蛋白、血鈉、腎小球濾過率、LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平比較Table 3 Comparison of general information，hemoglobin，serum natrium，GFR，LVEF，serum levels of NT-proBNP，sST2，MMP-2 and MMP-9 in CHF patients complicated with cardiovascular events or not

表4 CHF患者心血管事件影響因素的多因素Logistic回歸分析Table 4 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of cardiovascular events in patients with CHF

表 5 LVEF及 血 清 NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水 平 對CHF患者心血管事件的預測價值Table 5 Predictive value of LVEF，serum levels of NT-proBNP，sST2，MMP-2 and MMP-9 on cardiovascular events in patients with CHF

3 討論

圖1 LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件預測價值的ROC曲線Figure 1 ROC curve for LVEF，serum levels of NT-proBNP，sST2，MMP-2 and MMP-9 in predicting cardiovascular events in patients with CHF

CHF是眾多心血管疾病的最終轉歸，近年來CHF患病率日益升高，而快速準確地預測心力衰竭發生風險有助于臨床醫師制定治療策略及有效延緩心血管事件的發生。目前對心力衰竭有明確診斷及評估價值的臨床指標有NT-proBNP和LVEF［6］，但NT-proBNP易受腎臟、年齡等因素影響［7］，而部分CHF患者LVEF在正常范圍內，因此臨床亟須尋找更多生物學標志物以反映CHF病理生理機制。sST2能反映心肌細胞受到生物機械刺激后的反應，可評估心肌肥厚和纖維化程度［8-9］；MMP-2、MMP-9均源自細胞外基質降解中起主要作用的鋅離子依賴性蛋白酶超家族，可參與心肌重構［10］。本研究結果顯示，CHF組患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于對照組，與王秀艷等［11］研究結果一致，表明CHF患者存在心肌重構［12］。

本研究結果顯示，NYHA分級Ⅲ、Ⅳ級患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級Ⅱ級，NYHA分級Ⅳ級患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平高于NYHA分級Ⅲ級，說明血清sST2、MMP-2、MMP-9水平與CHF患者心功能損傷程度有關，崔圓等［13］研究結果顯示，血清sST2與CHF患者心功能有關，且可反映病情嚴重程度，本研究結果與之相似。分析上述三者與CHF患者心功能的機制可能如下：（1）在機械性牽張刺激下，心肌細胞與成纖維細胞中sST2水平升高，經“誘餌受體”形式同跨膜形式ST2（ST2L）競爭IL-33結合位點，繼而抑制IL-33/ST2L信號通路的心臟保護作用，因此NYHA分級越高則sST2水平越高。（2）MMP-2、MMP-9主要通過調節心肌細胞外基質而起到改善心肌作用，其中MMP-2可在中性粒細胞、巨噬細胞、血管平滑肌細胞及成纖維細胞、內皮細胞等多種細胞中生成，同Ca2+和Zn2+系統作用而降解細胞基質成分，進而參與心肌重構；MMP-9可降解基質組分形成基質素，并誘導生長因子、成纖維細胞因子等異常表達，刺激新的結締組織形成，最終引起心肌細胞纖維化和心室不可逆性擴張［14］。

本研究結果顯示，A組患者血清LVEF水平及腎小球濾過率低于B組，血清NT-proBNP、sST2、MMP-2及MMP-9水平高于B組，進一步行多因素Logistic回歸分析結果顯示，LVEF及血清NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平是CHF患者心血管事件的獨立影響因素，與既往研究結果一致［15-16］。本研究結果還顯示，LVEF及血清 NT-proBNP、sST2、MMP-2、MMP-9水平預測CHF患者心血管事件的曲線下面積分別為0.668、0.671、0.819、0.760、0.782， 提 示 血 清 sST2、MMP-2、MMP-9水平對CHF患者心血管事件的預測價值較高，與楊雯婷等［17］、趙莉等［18］研究結果一致。目前，已有多項臨床試驗證實sST2可獨立于腦鈉肽、LVEF而預測心力衰竭患者的近期或遠期心血管事件發生風險［19-20］。

綜上所述，CHF患者血清sST2、MMP-2及MMP-9水平明顯升高且與心功能有關，三者均是CHF患者心血管事件的影響因素且對心血管事件的預測價值較高；但本研究樣本量較小，sST2、MMP-2及MMP-9在CHF發生發展中的具體作用機制尚未明確，有待后續擴大樣本量進一步研究。

作者貢獻：程亞玲進行試驗設計與實施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負責；陳捷、陳海燕、劉丁銘進行試驗實施、評估、資料收集；庹田進行質量控制及審校。

本文無利益沖突。