橋接整合因子1在心源性哮喘與肺源性哮喘鑒別診斷中的意義

王成鋼，蔣志麗，李艷芳，聶紹平，闕斌

橋接整合因子1(bridging integration factor 1，BIN1)是心肌橫管系統的一個重要調節蛋白，一方面可通過調節細胞膜內陷參與心肌橫管形成，另一方面其與L型鈣通道精確地共同定位于心肌細胞的橫管上。BIN1是L型鈣通道最重要的α1 C亞單位(Cav1.2) 的錨定蛋白，調節Cav1.2在橫管的轉運和聚集[1]，從而使L型鈣通道與蘭尼堿受體充分作用產生有效的鈣瞬變，激發心肌的興奮收縮耦聯[2-3]。心力衰竭時心肌細胞的主要病理生理改變是橫管重構導致的鈣瞬變受損，使L型鈣通道與蘭尼堿受體耦聯分離，從而導致心肌收縮功能受損及增加心律失常風險[4]。有研究發現，BIN1在心肌梗死、擴張型心肌病、心力衰竭時明顯下降[5-7]，BIN1是一個潛在的心臟健康和功能儲備的標志物，可以評估心力衰竭心肌細胞收縮功能，更可作為治療心力衰竭發展進程的指標。因此推測BIN1在心源性哮喘時可能也存在表達水平的變化，現分析比較BIN1在心源性哮喘與肺源性哮喘鑒別診斷中的意義，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年5月—2018年12月北京安貞醫院急診科診治以呼吸困難為主要癥狀的患者114例作為研究對象。排除標準：年齡> 80歲、外傷、心包填塞、急性心肌梗死、貧血和嚴重肝功能不全、腎功能不全、自身免疫系統疾病、入院后使用過凍干重組人腦利鈉肽的患者。分為心源性呼吸困難(哮喘組)66例，男38例，女28例，年齡51～80(68.13±4.26)歲;合并癥：風濕性心臟病4例，先天性心臟病1例，高血壓性心臟病10例，擴張型心肌病8 例，冠心病43 例；根據NYHA心功能分級：心功能Ⅱ級27例，Ⅲ級20例，Ⅳ級19 例。肺源性呼吸困難(哮喘組)48例，患者超聲心動圖結果均顯示心功能正常；男25例，女23例，年齡53～78(64.14±3.01) 歲；合并癥：肺栓塞12例，支氣管擴張2例，肺炎1例，肺癌5例，過敏性哮喘5例，慢性支氣管炎并發慢性阻塞性肺疾病23 例。另外，同期于醫院體檢中心隨機選擇健康體檢者50例為健康對照組，男25例，女25例，年齡50～77(65.23±2.54) 歲。本研究經醫院倫理委員會批準，受試者及家屬知情同意并簽署同意書。

1.2 觀測指標與方法

1.2.1 臨床資料統計：入選者均進行心電圖、超聲心動圖、X線攝胸片，必要時，完善胸部CT及肺功能檢查；實驗室檢查BNP、血常規、生化、糖化血紅蛋白等。

1.2.2 血漿BIN1測定：患者入院后/健康對照組體檢當日清晨空腹采取靜脈血5 ml，抗凝離心獲得血漿置-20 ℃下冰凍待測。使用ELISA法測定BIN1，試劑盒由北京天根生化科技有限公司提供，操作過程嚴格按照說明書進行。

2 結 果

2.1 3組臨床資料比較 3組患者的性別、年齡、BMI、高血壓史、ALT、糖化血紅蛋白(HbA1c)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、肌酐比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。糖尿病史及吸煙史在3組之間存在差異(P<0.05)，其中心源性哮喘組糖尿病史百分比高于肺源性哮喘組和健康對照組，且差異有統計學意義(P<0.05)，肺源性哮喘組患者有吸煙史的百分比高于心源性哮喘組和健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

2.2 3組BIN1及BNP比較 與健康對照組及肺源性哮喘組比較，心源性哮喘組BIN1濃度明顯減低，而BNP濃度明顯升高(P<0.05)；與健康對照組比較，肺源性哮喘組僅BNP濃度明顯升高(P<0.05)，見表2。

表2 3組患者血漿BIN1及BNP水平比較

2.3 心源性哮喘組NYHA不同分級患者血漿BIN1及BNP水平比較 與Ⅱ級和Ⅲ級比較，Ⅳ級患者BIN1明顯降低(P<0.05)，BNP水平則明顯升高(P<0.05)。與Ⅱ級比較，Ⅲ級患者BIN1及BNP水平也有同樣的變化趨勢，僅BNP差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 心源性哮喘不同NYHA分級患者血漿BIN1及BNP水平比較

注：與健康對照組比較，aP<0.05;與肺源性哮喘組比較,bP<0.05

注：與Ⅱ級比較，aP<0.05; 與Ⅲ級比較，bP<0.05

2.4 BIN1、BNP在心源性哮喘診斷中的價值分析 以吸煙史、糖尿病史、BIN1、BNP作為自變量，對心源性哮喘進行多因素Logistic回歸分析后發現，BIN1是發生心源性哮喘的保護因素，BNP是發生心源性哮喘的危險因素(P<0.05)，見表4。

表4 心源性哮喘發生的多因素Logistic回歸分析

2.5 BIN1、BNP診斷心源性哮喘的ROC曲線分析 BIN1預測心源性哮喘的曲線下面積(AUC)為0.804(95%CI0.723～0.852)，敏感度和特異度分別為85.1%和91.7%，Youden指數0.768。BNP預測心源性哮喘的AUC為0.852(95%CI0.782～0.943)，敏感度和特異度分別為92.4%和79.2%，Youden指數0.716。BIN1、BNP聯合診斷AUC為0.891(95%CI0.856～0.934)，敏感度和特異度分別為86.3%和92.6%，Youden指數0.790，見表5。

3 討 論

急性哮喘性呼吸困難是臨床常見的急危重癥, 具有發病急、病情變化快、病死率高的特點，根據其病因主要分為心源性哮喘和肺源性哮喘2類。盡管兩者的臨床表現相似，但病理生理機制、治療原則、疾病預后卻明顯不同。因此，早期快速診斷病因具有重要的臨床意義。目前臨床常用反映心功能的生物標志物包括BNP和氨基末端腦鈉肽前體(N terminal pro B typenatriuretic peptide, NT-proBNP)。BNP是一種主要由心臟分泌的短肽激素，NT-proBNP則是BNP生成過程中產生的無活性氨基酸片段。BNP在外周血中的生物半衰期短于NT-proBNP，在外周血中的濃度也低于NT-proBNP。BNP和NT-proBNP診斷心力衰竭均具有較高的敏感度和特異度，均可預測心力衰竭患者長期死亡風險，但診斷急性心力衰竭時NT-proBNP水平應根據年齡和腎功能不全進行分層。國內外許多研究已證實，心源性哮喘時BNP明顯升高[8-10]，其在鑒別心源性哮喘和肺源性哮喘方面具有重要參考價值。本研究中發現，肺源性哮喘患者的BNP和健康對照組比較，也有顯著升高?；A和臨床研究均證實急性心肌缺血、缺氧可以誘導BNP的釋放，但是BNP或NT-proBNP敏感度和特異度不足以診斷心肌缺血，無癥狀的左心功能不全、肺栓塞等也可導致其升高[11]。因此目前臨床上以BNP>100 pg/ml作為判斷患者有無心功能障礙的標準[12]，可能會導致BNP對心力衰竭、心源性哮喘診斷的假陽性率提高。另外研究發現，肥胖心力衰竭患者的BNP濃度會相對偏低[13]，這些可能都是BNP作為判斷心源性哮喘和肺源性哮喘特異度低于BNI1的原因。

表1 3組基線資料比較

注：與健康對照組比較，aP<0.05;與肺源性哮喘組比較,bP<0.05

表5 BIN1、BNP及兩者聯合預測心源性哮喘的診斷價值比較

注：a聯合診斷Cut-off值BIN1 51.0 μg/ml，BNP 189.8 pg/ml

心力衰竭是各種心臟疾病的終末期共同表現，心力衰竭時心肌細胞的主要病理生理改變是橫管系統的重構，從而影響鈣瞬變，進而影響興奮收縮耦聯，最終導致心肌收縮功能下降。BIN1又被稱為Amphiphysin 2，是BAR結構域超家族的一員，是維持T管結構的重要蛋白之一[14]。BIN1一方面可介導細胞膜內陷參與心肌橫管形成，另一方面其與L型鈣通道精確地共同定位于心肌細胞的橫管并介導興奮收縮耦聯，其在心力衰竭時表達明顯下降，這在動物模型與人類相關臨床研究中均已得到證實[2, 7, 15-16]。BIN1的減少會導致L型鈣通道與蘭尼堿受體耦聯分離，從而導致心肌收縮功能受損并與心力衰竭的診斷及預后相關[15]。因此，推斷BIN1在心力衰竭時表達的改變可能具有高度特異性。

本研究結果顯示，心源性哮喘患者血漿BIN1含量較肺源性哮喘患者及健康人群顯著減低，且與心力衰竭嚴重程度相關，BIN1水平降低可能是心力衰竭患者發生心肌重構、收縮力下降的原因之一。這與國外相關研究結果一致[2, 5]，國外研究認為BIN1能影響心肌細胞收縮力，未來可能會成為心力衰竭治療領域的新目標[17-19]。此外，還有研究發現BIN1對于心律失常也具有一定預測價值，在小鼠心律失常模型研究中，BIN基因敲除小鼠具有更高的室性心律失常發生率[16]。國內鄒卓璇等[20]在慢性心力衰竭患者血漿中也發現BIN1同樣的改變，并且伊伐布雷定可以使慢性心力衰竭患者血漿中的BIN1升高。目前心力衰竭時BIN1減少的具體機制仍不清楚，可能與心力衰竭時心肌細胞含量減少有關。心力衰竭時心肌細胞嚴重受損，橫管系統遭到破壞，導致心源性BIN1顯著減少。另外，病變的心肌細胞代謝改變，BIN1轉錄、翻譯的速度較慢，均可能造成BIN1合成的不足[5]。Logistic回歸分析的結果進一步證實，BIN1與心源性哮喘顯著負相關，是心力衰竭的一個保護性因素。ROC曲線分析證實BIN1可以作為臨床鑒別心源性哮喘與肺源性哮喘的一個重要參考指標，與BNP比較，其診斷心源性哮喘的敏感度較低，但特異度更高，將BIN1和BNP二者聯合診斷心源性哮喘具有更高的準確性。但由于本研究入選患者例數較少，仍需要更大樣本的患者人群去進一步研究臨床應用的可行性。

總之， BIN1作為評估心力衰竭心肌細胞收縮功能的重要指標，其在鑒別心源性哮喘和肺源性哮喘時具有不劣于BNP的診斷價值，將BIN1與BNP聯合可能會提高心力衰竭的診斷準確性。BIN1在臨床工作中可能會有更大的應用前景，未來通過增加BIN1的表達和恢復來延緩或阻止心臟病的發展進程，可能會成為新的研究熱點。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

王成鋼：分析試驗數據，統計學分析，論文撰寫；蔣志麗：實施研究過程，資料搜集整理；闕斌、李艷芳、聶紹平：提出研究思路，設計研究方案，論文修改及審核