血清MSTN、MuRF-1水平與老年慢性心力衰竭患者預后的關系

董榮，王志華，陳龍錦，馬旭

鹽城市第一人民醫院心內科，江蘇鹽城224000

慢性心力衰竭(CHF)是由于心臟結構或功能異常，繼而引起心室充盈或射血能力受損的一組復雜臨床綜合征，主要臨床表現為呼吸困難、乏力、液體潴留等[1]。CHF是大多數心血管疾病的最終結局，也是最主要的死亡原因[2]。目前，N末端B型鈉尿肽前體(NT-proBNP)是診斷心力衰竭和評估患者預后的常用指標，但肥胖、腎功能不全、重組鈉尿肽治療等因素會影響循環NT-proBNP水平[3]。因此，探索CHF診斷和預后評估新的生物標記物具有重要意義。有研究發現，CHF患者心功能惡化會影響機體能量代謝，引起骨骼肌代謝障礙，骨骼肌代謝障礙是患者生存率降低的強預測因子[4]。肌肉生長抑制素(MSTN)是一種肌細胞因子，可抑制肌肉生長，與骨骼肌質量降低密切相關[5]。肌肉環指蛋白1(MuRF-1)是一種E3泛素連接酶，可參與泛素與E1、E2酶靶底物的綴合，在肌肉重塑中發揮重要作用[6]。有研究報道，抑制心肌MSTN、MuRF-1 mRNA表達能夠改善心力衰竭大鼠心功能[7-8]。但血清MSTN、MuRF-1水平與老年CHF患者預后的關系鮮見報道。為此，本研究探討了血清MSTN、MuRF-1水平與老年CHF患者預后的關系。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年1月—2020年1月鹽城市第一人民醫院收治的老年CHF患者195例(觀察組)。所有患者符合《慢性心力衰竭基層診療指南(2019年)》[9]中的診斷標準。納入標準：①符合CHF診斷標準；②年齡≥60歲；③臨床病歷資料和隨訪資料完整。排除標準：①合并惡性腫瘤者；②合并血液系統或免疫系統疾病者；③合并嚴重肝腎功能不全者。其中，男120例、女75例，年齡60～88(72.85±5.91)歲，BMI 18～28(22.04±2.39)kg/m2，NYHA心功能分級[8]：Ⅰ級57例、Ⅱ級62例、Ⅲ級48例、Ⅳ級28例。同期隨機選擇在鹽城市第一人民醫院體檢健康的老年志愿者73例(對照組)，男45例、女28例，年齡60～88(71.87±5.87)歲，BMI 18～27(22.11±2.42)kg/m2。兩組性別、年齡、BMI具有可比性。本研究經鹽城市第一人民醫院醫學倫理委員會批準(倫理批號：2020-K-063)，所有研究對象或其家屬知情同意并簽屬知情同意書。

1.2 血清MSTN、MuRF-1檢測 觀察組入院次日，對照組體檢當日，采集清晨空腹肘靜脈血5 mL，3 000 r/min離心10 min、離心半徑8 cm，留取上層血清，-80 ℃保存。采用ELISA法檢測血清MSTN、MuRF-1。試劑盒購自上海梵態生物科技有限公司，所有操作嚴格按試劑盒說明進行。

1.3 資料收集分析 收集老年CHF患者基礎臨床資料，包括性別、年齡、BMI、病程、原發疾病、吸煙史、飲酒史、NYHA心功能分級；入院24 h內心臟超聲檢查資料，包括左室射血分數(LVEF)、左室短軸縮短率(LVFS)、左室舒張末期內徑(LVEDD)、二尖瓣口舒張期E峰速度與A峰速度比值(E/A)；入院次日血清NT-proBNP水平。

1.4 隨訪 老年CHF患者入院后參照《慢性心力衰竭基層診療指南(2019年)》[9]接受規范治療。出院后隨訪1年，統計再次心力衰竭入院和全因死亡情況。

2 結果

2.1 兩組血清MSTN、MuRF-1水平比較 觀察組與對照組血清MSTN水平分別為(245.85±20.42)、(187.14±24.45)ng/L，血清MuRF-1水平分別為(360.02±24.04)、(285.84±24.71)ng/L。觀察組血清MSTN、MuRF-1水平均高于對照組(t分別為19.823、22.315，P均<0.01)。

2.2 不同心功能分級老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平比較 見表1。

表1 不同心功能分級老年CHF患者血清MSTN和MuRF-1水平比較

2.3 老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平與NYHA心功能分級的關系 Spearman相關分析顯示，老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平與NYHA心功能分級均呈正相關關系(rs分別為0.625、0.587，P均<0.01)。

2.4 老年CHF患者預后不良的危險因素分析 老年CHF患者出院后隨訪1年，根據是否發生再次心力衰竭入院和全因死亡分為預后不良者46例、預后良好者149例。預后不良者和預后良好者臨床資料比較見表2。以老年CHF患者預后情況為因變量，以單因素分析中有統計學差異的指標為自變量，納入多因素Logistic回歸模型。結果發現，病程、NYHA心功能分級、LVEF、NT-proBNP、MSTN、MuRF-1均為老年CHF患者預后不良的獨立危險因素(P均<0.05)，見表3。

表2 老年CHF患者預后不良者和預后良好者臨床資料比較

表3 老年CHF患者預后不良的多因素Logistic回歸分析結果

2.5 血清MSTN、MuRF-1水平對老年CHF患者預后不良的預測價值分析 ROC曲線分析顯示，血清MSTN水平預測老年CHF患者預后不良的AUC為0.788(95%CI：0.723～0.843)，最佳截斷值為264.17 ng/L，此時其預測老年CHF患者預后不良的靈敏度為54.35%、特異度為90.60%；血清MuRF-1水平預測老年CHF患者預后不良的AUC為0.789(95%CI：0.725～0.844)，最佳截斷值為367.05 ng/L，此時其預測老年CHF患者預后不良的靈敏度為73.91%、特異度為77.18%；血清MSTN、MuRF-1水平聯合預測老年CHF患者預后不良的AUC為0.894(95%CI：0.842～0.933)，其預測老年CHF患者預后不良的靈敏度為87.78%、特異度為79.19%。血清MSTN、MuRF-1水平聯合預測老年CHF患者預后不良的AUC大于血清MSTN、MuRF-1水平單獨(Z分別為3.075、2.990，P均<0.01)。見圖1。

圖1 血清MSTN、MuRF-1水平預測老年CHF患者預后不良的ROC曲線

3 討論

近年來隨著人口老齡化加劇，CHF的患病率逐年升高，已成為威脅我國居民生命安全的重要公共衛生問題。目前，NT-proBNP是心力衰竭診斷和患者預后評估的常用指標，但肥胖、腎功能不全、重組鈉尿肽治療等因素會影響循環NT-proBNP水平[3]。因此，探索CHF診斷和預后評估新的生物標記物具有重要意義。

CHF患者心功能進行性惡化會影響機體能量代謝，引起肌肉質量降低和肌肉功能喪失，特別是基礎狀況差的老年CHF患者，會隨著肌肉質量降低和肌肉功能喪失進一步引起心臟惡病質，導致患者預后不良[10]。MSTN是轉化生長因子β超家族成員，主要表達于肌肉組織，具有抑制骨骼肌生長的作用。有研究報道，MSTN基因敲除、沉默或抑制表達可引起肌肉增生或肌纖維肥大[11]。MSTN基因還存在于心肌組織中，能夠參與調控心肌生長。心肌損傷能夠促進MSTN大量分泌，刺激心肌細胞或血管再生和降低心肌纖維化，從而改善心肌損傷。本研究發現，觀察組血清MSTN水平明顯高于對照組，考慮與老年CHF患者心臟器質性病變能夠引起MSTN大量分泌并釋放入血液循環有關。本研究發現，隨著NYHA心功能分級升高，老年CHF患者血清MSTN水平逐漸升高，并且老年CHF患者血清MSTN水平與NYHA心功能分級呈正相關關系。提示血清MSTN水平能夠反映心功能變化。究其原因，心肌損傷后MSTN大量分泌，能夠抑制心肌修復，從而促進心功能惡化[12]。動物實驗表明，敲除MSTN基因能夠減少心肌細胞凋亡并抑制膠原沉積和心肌纖維化過程，改善心功能[13]。但目前血清MSTN水平與老年CHF患者預后的關系鮮見報道。MSTN作為骨骼肌生長的重要負調節因子，是導致肌肉萎縮的關鍵因子[11]。而肌肉萎縮會加劇交感神經激活、血管收縮、內皮功能障礙，最終會使心功能進一步惡化[14]。本研究發現，預后不良者血清MSTN水平顯著高于預后良好者；在校正病程、NYHA心功能分級、LVEF、NT-proBNP后，MSTN仍然是老年CHF患者預后不良的獨立危險因素。這是因為MSTN高表達能夠抑制心肌修復，促進心功能惡化，MSTN高表達還能通過加劇肌肉萎縮使患者預后不良。但其具體機制仍需進一步研究。

泛素—蛋白酶體系統是骨骼肌的主要調節器，其中E3泛素連接酶能夠通過降解關鍵蛋白質或調節其活性，控制促合成代謝因子或促分解代謝因子，參與骨骼肌蛋白的降解過程，在肌肉萎縮過程中發揮關鍵作用[15]。MuRF-1是一種E3泛素連接酶，特異性表達于骨骼肌和心臟，主要受NF-κB信號通路調控[16]。有研究報道，心功能損傷后肌成纖維細胞和萎縮性心肌細胞數量增加，與萎縮相關的泛素連接酶MuRF-1表達上調，故抑制MuRF-1表達能夠逆轉心肌重塑，改善心功能[17]。本研究發現，觀察組血清MuRF-1水平顯著高于對照組，考慮與CHF能夠通過炎癥反應激活NF-κB信號通路，導致血清MuRF-1水平升高有關。有研究證實，心力衰竭早期即可出現炎癥反應激活，并且炎癥反應激活可能早于典型的神經激素激活[18]。本研究發現，隨著NYHA心功能分級升高，老年CHF患者血清MuRF-1水平逐漸升高，并且老年CHF患者血清MuRF-1水平與NYHA心功能分級呈正相關關系。提示血清MuRF-1水平亦能反映心功能變化，其原因與MuRF-1能夠引起心肌細胞萎縮有關。有研究報道，心力衰竭后泛素化酶活性明顯提升，其變化與蛋白水解增加和運動功能降低顯著相關，下調MuRF-1表達有助于抑制肌肉萎縮，增強心功能[19-20]。本研究還發現，預后不良者血清MuRF-1水平顯著高于預后良好者；在校正病程、NYHA心功能分級、LVEF、NT-proBNP后，MuRF-1仍然是老年CHF患者預后不良的獨立危險因素。其原因可能亦與MuRF-1能夠參與肌肉萎縮有關，但其具體機制仍需進一步研究。

本研究分析了血清MSTN、MuRF-1水平單獨或聯合對老年CHF患者預后不良的預測價值，結果發現血清MSTN、MuRF-1水平單獨和聯合預測老年CHF患者預后不良的AUC分別為0.788、0.789、0.894，血清MSTN、MuRF-1水平聯合預測老年CHF患者預后不良的AUC大于血清MSTN、MuRF-1水平單獨。提示血清MSTN、MuRF-1均可作為老年CHF患者預后不良的預測指標，二者聯合時預測價值更高。

綜上所述，老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平升高，其水平變化與心功能惡化密切相關；血清MSTN、MuRF-1是老年CHF患者預后不良的獨立危險因素，可作為預測老年CHF患者預后不良的生物學指標。但本研究為單中心研究，在排除混雜因素干擾時未納入所有與預后不良或肌肉萎縮相關的指標，可能存在選擇偏倚。因此，血清MSTN、MuRF-1水平與老年CHF患者預后不良的關系還需進一步驗證。