充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2及NT-proBNP表達水平及其與心功能的關系

張葉，馬博文，董利潔

西安高新醫院心血管內科二病區1、心血管內科一病區2，陜西 西安 710000

心力衰竭是各類心臟疾病的終末階段，預后差，1年內死亡率高達22.1%，5年內生存率不足20.0%[1]。血清生物標記物在心力衰竭診斷有著重要作用，能夠預測患者預后。目前，N末端腦鈉肽前體(NT-proΒNP)是臨床廣泛應用于心力衰竭診斷的特異性指標，能夠較準確地評估患者病情嚴重程度[2]。同型半胱氨酸(Hcy)是一種含巰基氨基酸，是蛋氨酸代謝過程的中間產物，對血管內皮細胞、功能產生直接損傷作用，可提高心血管疾病發生風險[3]。可溶性人基質裂解素2(sST2)是心肌細胞受到容量或壓力負荷變化時所分泌的一種受體蛋白，可導致心肌重構及心室功能障礙，增加死亡風險[4]。近年研究顯示，Hcy、sST2可能是心力衰竭新的危險因素，但仍需大量研究證實[5-6]。本研究通過觀察充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2、NT-proΒNP表達變化，探討其與心功能的相關性，為心力衰竭的臨床診治提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2020年8月至2021年8月西安高新醫院收治的102例充血性心力衰竭患者納入心衰組。納入標準：(1)均符合《2014年中國心力衰竭診斷與治療指南》[7]中相關診斷標準，左室射血分數(LVEF)低于50%，NYHA分級為Ⅱ～Ⅳ級；(2)患者對研究內容知情同意。排除標準：(1)原發性高血壓導致Hcy升高者；(2)合并先天性心臟病、心臟瓣膜病、嚴重肝腎功能不全、全身免疫性疾病、血液系統疾病、感染性疾病、腦血管事件、先心病及心臟瓣膜病變患者；(3)合并惡性腫瘤患者。心衰組患者中冠心病61例，擴張性心肌病19例，高血壓性心臟病10例，心肌炎2例，肺心病10例；原發性心肌損害30例，繼發性心肌損害43例，心臟負荷過重20例，心室前負荷不足3例，其他6例。采用紐約心臟病協會(NYHA)分級將心衰組患者分為NYHAⅡ級37例，NYHAⅢ級31例和NYHAⅣ級34例。另選取同期在我院體檢的健康者35例作為對照組，心衰組與對照組受檢者的性別、年齡、體質量指數比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，但心衰組患者的心率明顯高于對照組，血壓明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表1。本研究經我院倫理委員會批準。

表1 兩組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]

表1 兩組受檢者的一般資料比較[±s，例(%)]

注：1 mmHg=0.133 kPa。

組別對照組心衰組t/χ2值P值例數35 102男/女24(68.57)/11(31.43)78(76.47)/24(23.53)0.855 0.355年齡(歲)56.21±13.14 60.25±12.23 1.654 0.100體質量指數(kg/m2)23.59±3.12 24.91±3.76 1.867 0.064心率(次/min)74.12±7.96 82.17±16.37 2.793 0.006收縮壓(mmHg)120.63±13.26 113.58±15.32 2.427 0.017舒張壓(mmHg)70.26±9.12 64.89±13.52 2.183 0.031

1.2 研究方法

1.2.1 標本采集所有受試者均于次日清晨空腹狀態下(采血前不服藥)，采集肘靜脈血5 mL，室溫環境下靜置30 min后，離心(3 000 r/min)10 min，留取血清并編號，然后置于-80℃環境下保存待測。解凍過程：提前將血清轉至-4℃下放置24 h后放入37℃恒溫循環水中進行水浴解凍，水浴過程中要將血清平面完全浸在水下，同時有規律搖動瓶身，盡量不要產生泡沫。

1.2.2 血清HCY、sST2及NT-proΒNP檢測采用酶聯免疫吸附法進行檢測，HCY檢測試劑盒購于上海嵐派生物科技有限公司，sST2檢測試劑盒購于北京海誠遠宏科技有限公司，NT-proΒNP檢測試劑盒購于武漢華美生物工程有限公司，所有檢測操作均嚴格按試劑盒說明書進行。

1.2.3 心臟彩超檢查采用Philips iE33超聲診斷儀及S5-1心臟探頭(1～5 MHz)，檢測指標包括LVEF、左室舒張末期內徑(LVEDD)、左房收縮末期內徑(LAD)、左室短軸縮短率(FS)等。所有檢查由兩名經驗豐富的超聲科醫師完成，若出現分歧則重新檢測，直至結論一致。

1.3 統計學方法應用SPSS21.0統計軟件進行數據分析。計量資料均服從正態分布，以均數±標準差(±s)表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；相關性分析采用Pearson相關系數法；應用受試者工作特征曲線(ROC)分析血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平對心力衰竭患者心功能分級的診斷效能。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平比較不同心功能分級患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平明顯高于對照組，且隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平逐漸增高，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比較(±s)

表2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比較(±s)

注：與對照組比較，aP＜0.05；與NYHA II級組比較，bP＜0.05；與NYHA III級組比較，cP＜0.05。

組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F值P值例數35 37 31 34 HCY(μmol/L)9.86±3.24 20.46±6.12a 27.65±6.38ab 32.74±7.26abc 96.278 0.001 sST2(pg/mL)2 554.68±482.21 3 921.41±1245.72a 5 241.67±1642.54ab 7 841.55±2512.89abc 65.959 0.001 NT-proΒNP(pg/mL)165.87±58.47 1 289.48±400.51a 1 954.57±628.87ab 2 847.58±917.62abc 128.37 0.001

2.2 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較 不同心功能分級患者的LVEF、FS明顯低于對照組，且隨著心功能分級提高，患者LVEF、FS逐漸降低，差異均有統計學意義(P＜0.05)。不同心功能分級患者的LVEDD、LAD明顯低于對照組，且隨著心功能等級的升高，其LVEDD、LAD逐漸增高，差異均有統計學意義(P＜0.05)，見表3。

表3 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較(±s)

表3 不同心功能分級患者與對照組受檢者的心臟超聲指標比較(±s)

注：與對照組比較，aP＜0.05；與NYHAⅡ級組比較，bP＜0.05；與NYHAⅢ級組比較，cP＜0.05。

組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F值P值例數35 37 31 34 LVEF(%)69.12±5.62 42.13±7.89a 37.24±7.15ab 33.36±6.89abc 187.036 0.001 LVEDD(mm)45.41±3.68 60.68±6.84a 63.96±5.76ab 67.41±6.21abc 97.765 0.001 LAD(mm)31.58±5.61 38.65±8.74a 43.21±8.12ab 47.27±7.98abc 24.162 0.001 FS(%)39.68±4.36 22.74±4.95a 19.87±5.76ab 17.16±4.98ab 141.099 0.001

2.3 血清HCY、sST2及NT-proΒNP與心功能指標的相關性 經Pearson相關性分析結果顯示，心衰組血清HCY、sST2均與血清NT-proΒNP水平呈正相關(P＜0.05)，血 清HCY、sST2及NT-proΒNP水 平 與LVEF、FS均呈負相關(P＜0.05)，與LVEDD、LAD水平均呈正相關(P＜0.05)，見表4。

表4 血清HCY、sST2及NT-proBNP與心功能指標的相關性

2.4 血清HCY、sST2及NT-proΒNP對心力衰竭患者心功能分級的評估效能 經ROC分析結果顯示，血清HCY、sST2及NT-proΒNP區分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的曲線下面積分別為0.864、0.878、0.933，截斷值分別為30.28 μmol/L、4 786.59 pg/mL、1 562.87 pg/mL，靈敏度分別為83.3%、84.4%、91.6%，特異度分別為82.6%、80.0%、87.7%。血清HCY、sST2及NT-proΒNP區分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級的曲線下面積分別為0.842、0.856、0.896，截斷值分別為25.36 μmol/L、6 526.47 pg/mL、2 446.76 pg/mL，靈敏度分別為83.2%、81.5%、87.8%，特異度分別為72.9%、77.1%、91.2%，見圖1、圖2。

圖1 血清HCY、sST2及NT-proBNP區分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級患者的ROC曲線

圖2 血清HCY、sST2及NT-proBNP區分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級患者的ROC曲線

3 討論

心力衰竭的及早診治是降低病死率及改善預后之關鍵。目前臨床中心力衰竭診斷的特異性標志物為NT-proΒNP[8-9]，當心室負荷及張力增加時大量分泌，其引起心室射血及充盈功能下降，使肺循環及體循環阻力增大，心室負荷及張力提高。同時，近年研究也發現心力衰竭患者Hcy、sST2與機體NYHA分級、NT-proΒNP表達水平存在一定相關性[10]，提示Hcy、sST2也可能是心力衰竭的新型危險因素。

Hcy是蛋氨酸代謝過程中產生的一種含巰基氨基酸，研究顯示，性別、年齡、維生素E和C缺乏、藥物及疾病等因素均可導致Hcy水平增高[11]。Hcy能夠促使氧自由基產生，使血管內皮細胞及功能受損，造成血管舒張障礙；還可促進血管平滑肌生長，致使血管內膜增厚、變硬，導致動脈粥樣硬化[12-13]。有研究發現，高水平Hcy可引起高血壓患者發生病理性心肌肥大，使得病情加重[14]。本研究顯示，不同心功能分級患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平均明顯高于對照組，提示Hcy增高可能與心力衰竭發生相關。研究表明，Hcy水平是心腦血管疾病的危險因素[15]。還有研究顯示，冠心病患者中Hcy水平＞15 μmol/L組4年病死率為24.7%，而與＜9 μmol/L僅為3.8%；當Hcy水平超過1.7 μmol/L(正常臨界值)時，患者心肌梗死發生風險增大3.4倍，而Hcy水平每降低3.0 μmol/L，患者靜脈血栓風險降低25.0%，缺血性心臟病風險降低16.0%，腦卒中風險降低24.0%，這些都表明高水平Hcy與心血管事件密切相關[16]。目前，尚缺乏Hcy對心力衰竭風險影響的臨床數據，但有研究認為，Hcy可促進NT-proΒNP分泌，同時產生毒性而對心肌造成直接損傷，從而誘發心力衰竭[17]。盡管目前關于Hcy引起心力衰竭的具體機制仍未完全明確，但心肌重構仍被認為是心力衰竭發生的決定性機制，故有研究指出Hcy誘導心力衰竭可能是通過激活基質金屬蛋白酶，促進炎癥因子及氧自由基產生，促使心肌間質纖維化，誘導心肌重構[18]。本研究顯示，隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清Hcy水平不斷增高；且Pearson相關分析顯示，心衰組血清HCY、sST2均與血清NT-proΒNP水平呈正相關，血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平與LVEF、FS均呈負相關，與LVEDD、LAD水平均呈正相關，而NT-proΒNP血清表達隨著心功能等級升高而趨向逐漸上升趨勢，LVEDD、LAD越高表示心功能越差，LVEF、FS與機體心輸出能力呈正相關，由此表明Hcy水平與心力衰竭患者心功能存在一定相關性，能夠反映患者病情。此外，本研究結果還顯示，兩組患者的心率、血壓存在顯著差異。這是因為心衰患者心臟代償反應，導致其心率普遍明顯加快。同時因心衰患者心功能降低，因此大部分患者的血壓偏低，且隨著病情加重，血壓也會進一步降低。

ST2屬于白細胞介素1受體家族的重要成員，是由心室肌細胞受到的容量及負荷發生改變時所產生的一種血清蛋白，有分泌型(sST2)與跨膜型(ST2L)兩種主要亞型，而白細胞介素-33(IL-33)是ST2的重要功能性配體[19]。研究發現，IL-33/ST2L信號通路具有抗心肌纖維化及心肌肥大的作用，但當心肌細胞大量分泌sST2后，IL-33/ST2L信號通路的心肌保護作用將會被阻斷，從而誘導心肌重構及心室功能障礙，加重患者病情，增加死亡風險，故sST2可作為心肌纖維化及心室重構的新型標志物[20-21]。本研究顯示，隨著心功能分級提高，心力衰竭患者血清sST2逐漸增高，且sST2與NT-proΒNP及LVEDD、LAD呈正相關，與LVEF、FS呈負相關，提示sST2能夠反映心力衰竭患者心功能及心室重構情況，可作為結構性心臟病診斷的潛在生物標志物。還有研究顯示，sST2能夠與巨噬細胞發生結合，致使IL-1、IL-6等血清前炎癥因子降低，故sST2水平還能夠反映心力衰竭患者炎癥水平[22]。

本研究進一步應用ROC曲線分析了血清HCY、sST2及NT-proΒNP對心力衰竭患者心功能分級的評估能力，結果顯示，其區分NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的曲線下面積分別為0.864、0.878、0.933，區分NYHAⅢ級與NYHAⅣ級的曲線下面積分別為0.842、0.856、0.896，表明血清HCY、sST2及NT-proΒNP檢測均對充血性心力衰竭患者心功能有較高評估價值。血清HCY、sST2作為新型的診斷標志物，結合傳統評估指標，有助于準確、全面地評估心力衰竭患者病情。

綜上所述，HCY、sST2在充血性心力衰竭患者血清中表達明顯增高，且與心功能及心室重構密切相關。HCY、sST2作為新型標志物對心力衰竭患者心功能分級有較高評估價值，結合NT-proΒNP診斷，更有助于準確、全面地評估患者病情，能為心力衰竭的臨床診治提供更豐富的參考依據。