冠心病合并心力衰竭患者血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平與心功能指標、炎癥因子的關系研究*

周依蒙，鄭鵬翔，陳 德，趙 越，王加紅

同濟大學附屬楊浦醫院心內科，上海 200090

冠心病屬于臨床常見的一種心血管疾病，患者主要臨床表現為心前區壓榨性疼痛，如不給予及時、有效的治療，可能引發心力衰竭，對患者的生命健康安全造成極大威脅[1]。迄今為止，臨床上主要以保守治療為主，但存在治療復雜、治愈率較低、預后不佳等情況。找到快速、準確的檢測指標，對冠心病合并心力衰竭的監測、診斷具有重要意義[2]。組織蛋白酶S(Cat S)在不少細胞溶酶體中均有表達，是一種蛋白水解酶，介導多種病理生理過程。Periostin則是黏附蛋白分子之一，主要作用是調節平滑肌細胞和(或)泡沫細胞的細胞學特性，進一步介導動脈粥樣硬化斑塊的形成過程[3]。相關研究報道顯示，在急性心肌梗死發生后，機體血清Periostin表達異常增高，提示其可能參與心肌梗死后的心室重構及修復過程[4]。而氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)是目前臨床上廣泛用來反映機體心功能的靈敏指標，對其實施監測有助于更好地評價患者的心功能情況。本文通過研究冠心病合并心力衰竭患者血清Cat S、Periostin及NT-proBNP與心功能指標及炎癥因子的相關性，旨在探討上述指標對冠心病合并心力衰竭的可能影響機制，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院2017年2月至2019年5月收治的冠心病患者100例為研究對象，其中男61例，女39例；年齡34～78歲，平均(52.32±10.38)歲；受教育程度：初中及以下35例，高中及以上65例；冠心病病程1～12年，平均(6.13±0.34)年；美國紐約心臟病學會(NYHA)心功能分級：Ⅰ～Ⅱ級58例，Ⅲ～Ⅳ級42例。根據是否合并心力衰竭將冠心病患者分為心力衰竭組(46例)和冠心病組(54例)。納入標準：(1)所有受試者均經冠狀動脈造影確診為冠心病；(2)心力衰竭均符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2014》[5]中相關標準；(3)年齡均已超過18周歲；(4)入院前未實施治療。排除標準：(1)存在其他臟器病變；(2)存在感染疾病、免疫性疾病、惡性腫瘤；(3)意識障礙或伴有神經系統紊亂；(4)入院前3個月內接受過抗炎或激素類藥物治療。另選取同期體檢健康志愿者50例作為對照組，其中男28例，女22例；年齡33～76歲，平均(52.40±10.41)歲；受教育程度：初中及以下18例，高中及以上32例。冠心病患者與體檢健康志愿者年齡、性別、受教育程度比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。所有受試者均在知情同意書上簽字，本研究獲得醫院倫理委員會批準。

1.2研究方法

1.2.1血清炎癥因子檢測 于冠心病患者入院后第2天、健康志愿者體檢當日采集5 mL靜脈血，3 000 r/min離心10 min，將血清放置于-80 ℃冰箱中待檢。采用酶聯免疫吸附試驗法檢測Cat S、Periostin、NT-proBNP、白細胞介素(IL)-1、IL-6、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-10水平，步驟遵循試劑盒說明書進行，試劑盒均由武漢博士德生物科技有限公司提供。Cat S正常范圍為<50 ng/mL，Periostin正常范圍為<50 ng/L，NT-proBNP正常范圍為<300 pg/mL。

1.2.2心功能指標檢測 采用飛利浦IE33彩色超聲診斷儀檢測左室射血分數(LVEF)、左室重量指數(LVMI)、左室舒張末期容積(LVEDV)、左室舒張末期內徑(LVEDD)，取3個心動周期的平均值為最終結果。LVEF正常范圍為50%～75%；LVMI正常范圍：女≤95 g/m2，男≤115 g/m2；LVEDV正常范圍為78～113 mL；LVEDD正常范圍：女≤50 mm，男≤55 mm。

2 結 果

2.13組血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平比較 冠心病組、心力衰竭組血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平均高于對照組，且心力衰竭組血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平均高于冠心病組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 3組血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平比較

2.23組心功能指標水平比較 冠心病組、心力衰竭組LVEF水平均低于對照組，且心力衰竭組LVEF水平低于冠心病組，差異有統計學意義(P<0.05)；冠心病組、心力衰竭組LVMI、LVEDV、LVEDD均高于對照組，且心力衰竭組LVMI、LVEDV、LVEDD均高于冠心病組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組心功能指標水平比較

2.33組血清炎癥因子水平比較 經單因素方差分析結果顯示，3組間IL-1、IL-6、TNF-α水平比較，差異均有統計學意義(P<0.05)。冠心病組和心力衰竭組血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均高于對照組，且心力衰竭組血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均高于冠心病組，差異有統計學意義(P<0.05)； 冠心病組和心力衰竭組IL-10水平低于對照組，且心力衰竭組IL-10水平低于冠心病組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 3組血清炎癥因子水平比較

2.4血清Cat S、Periostin、NT-proBNP與心功能指標及炎癥因子的相關性分析 Pearson相關分析結果顯示，血清Cat S、Periostin、NT-proBNP與LVEF、IL-10均呈負相關(P<0.05)，而與LVMI、LVEDV、LVEDD及血清IL-1、IL-6、TNF-α均呈正相關(P<0.05)。見表4。

表4 血清Cat S、Periostin、NT-proBNP與心功能指標及炎癥因子的相關性分析

續表4 血清Cat S、Periostin、NT-proBNP與心功能指標及炎癥因子的相關性分析

3 討 論

冠心病合并心力衰竭屬于臨床常見疾病，多發生于中老年人群，亦是老年人致殘及致死的重要原因之一[6-8]。而早期準確判斷疾病嚴重程度，及時予以合理、有效的治療干預，可顯著改善患者預后。目前，冠狀動脈造影是國內外所公認的診斷冠心病的唯一“金標準”，但該檢查方式存在一定的創傷性，不利于臨床推廣普及[9-11]。隨著近年來分子生物學領域的飛速發展，越來越多的學者開始尋找血清生物學指標來反映冠心病合并心力衰竭患者的病變情況，繼而指導臨床診療[12-14]。Cat S、Periostin均是近幾年臨床所開展的新型標志物，在多種疾病中存在異常表達[15-16]。

本研究結果顯示，冠心病患者的血清Cat S、Periostin及NT-proBNP水平存在明顯升高，且在合并心力衰竭患者中的水平更高。分析原因，Cat S參與了心肌損傷修復過程，隨著心臟損傷的不斷加重，其水平隨之升高[17]。Periostin作為血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑-轉化生長因子β1信號系統的下游因子，在心臟重構的發生、發展過程中起著重要作用，Periostin可通過與膠原-Ⅰ、膠原-Ⅴ、黏連蛋白直接結合，繼而促進心肌病理性纖維化的形成，最終促進心臟重構[18]。NT-proBNP屬于生物活性肽段，可有效反映冠心病及心力衰竭患者的病情嚴重程度。此外，LVEF目前在臨床上廣泛用于衡量心肌的收縮能力，其數值越大反映心肌收縮能力越強；LVMI、LVEDV、LVEDD主要是從重量比、體積、厚度3個方面衡量左室的情況，亦是反映心臟重構的重要指標。而本研究結果顯示，冠心病患者的各項心功能指標均存在異常表達，且合并心力衰竭患者的異常表達更為顯著。其主要原因可能在于：冠心病合并心力衰竭患者的心功能受損嚴重，發生了心臟重構，從而使得上述心功能指標發生變化[19]。另外，冠心病患者的炎癥因子表達異常明顯，尤其是合并心力衰竭患者的異常表達程度更高。究其原因，作者認為炎癥因子可通過對心肌細胞的收縮性產生影響，誘導心肌細胞肥大，促進心肌細胞的凋亡及間質纖維化，從而引起心臟重構，介導心力衰竭的發生、發展[20]。其中IL-1主要源自吞噬細胞，該細胞因子的表達增加會引起心肌細胞鈉離子-鉀離子-三磷酸腺苷酶表達的降低，同時抑制其活性，進一步對心肌細胞發揮負性肌力作用，從而導致心肌細胞肥大及表型變化，最終促進心臟損傷加重。IL-6可通過與其特異性受體IL-6R相結合，從而導致心肌細胞的肥大及心肌缺血再灌注損傷的發生，進一步加劇心肌重構進程。此外，IL-6可促使心肌細胞分泌一氧化氮，對心臟收縮功能起到抑制作用，并產生負性肌力作用。同時，IL-6可刺激心肌細胞心鈉肽及腦鈉肽基因的表達，對心力衰竭的發生、發展起促進作用。TNF-α主要源自激活的單核或巨噬細胞，其水平升高會產生過度的負性肌力作用，造成心肌細胞損傷，繼而導致心室重構的發生，在心肌細胞凋亡及惡性病變過程中起正向調節作用。IL-10則是一種抑炎因子，可抑制IL-1、IL-6及TNF-α等炎癥因子的產生，當其水平下降時，預示機體內炎癥因子的大量合成、分泌，心臟受損程度加劇。Pearson相關分析顯示，血清Cat S、Periostin、NT-proBNP與LVEF、IL-10均呈負相關，而與LVMI、LVEDV、LVEDD及血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均呈正相關，提示血清Cat S、Periostin、NT-proBNP可能通過影響心功能指標及調控炎癥因子表達參與心力衰竭過程，其主要作用機制可能與促進IL-1、IL-6、TNF-α等炎癥因子的表達，同時抑制IL-10的表達有關。

本研究發現，Cat S、Periostin、NT-proBNP在冠心病患者血清中異常升高，心功能明顯受損，且在合并心力衰竭的患者中更加明顯，其可能通過影響炎癥因子來介導冠心病患者心力衰竭的發生、發展過程，可能作為臨床診斷冠心病合并心力衰竭的輔助指標。