和肽素在心力衰竭中的研究进展
2013-01-26袁桂莉闫青叶河北北方学院附属第一医院心内科河北张家口075000
袁桂莉 闫青叶 (河北北方学院附属第一医院心内科,河北 张家口 075000)
心力衰竭是各种心脏疾病发展的最终阶段,预后较差,死亡率高,严重影响患者生活质量,因此早期准确评估心衰患者心脏功能对诊断、治疗、预后判定有重要意义。研究证实人体的心血管系统受神经体液多因素调节处于平衡状态,心力衰竭时神经内分泌持续激活对心力衰竭患者产生非常大的危害,造成心肌损伤,心肌功能进一步抑制。其中血管活性物质神经调节肽具有收缩血管、升压、抗利尿等循环调节效应,参与心血管疾病的发生、发展,还参与机体的应激反应〔1〕。心力衰竭患者血浆中精氨酸加压素(AVP)水平与患者病情及病死率等预后指标有明显相关性。但AVP体外测定相当困难,和肽素(copeptin)是精氨酸加压素原的C端部分肽段,与AVP等摩尔浓度产生,稳定性好,检测方便,其作为AVP浓度检测的理想替代物在心力衰竭的临床诊断、病情严重程度及预后判断方面发挥了重要作用,其临床价值甚至超过脑利钠肽(BNP)。本文就近年来和肽素在心力衰竭中的研究进展进行综述。
1 和肽素的理化特性及测定方法
和肽素是精氨酸加压素前体的羧基肽,在血浆中变化的趋势和精氨酸加压素是一致的。和肽素和精氨酸加压素同源,从同一个多肽前体等摩尔分泌。和肽素是一个非常稳定的循环型多肽片段,它没有酶切位点和受体,除了肾脏的排泄外在体内几乎不降解,所以和肽素能准确反映AVP的浓度。
1.1 AVP AVP又称血管加压素、抗利尿激素,由下丘脑的视上核和室旁核细胞产生,贮存于神经垂体。1895年由Oliver和Seherfer首次发现。它是一种含有9个氨基酸残基的生物活性肽,由下丘脑神经元产生,存储于垂体后叶,在缺氧、低血压、高渗透压、酸中毒等情况释放增多,具有调节渗透压、调节中枢神经及止血作用〔2〕。AVP主要通过激活血管平滑肌细胞、心肌细胞及冠状动脉V1R受体,前者导致外周血管收缩心脏后负荷增大,心肌细胞V1R受体激活可引起心肌肥厚,冠状动脉V1R受体激活可导致冠脉收缩心肌缺血;此外AVP还可激活肾脏V2R受体,引起机体水钠潴留,增加心脏前负荷。心力衰竭患者由于血管加压素的调控受体敏感性下降,导致血管加压素大量释放,血清水平明显升高,因此检测AVP水平可良好反应心脏功能。但是血清AVP多数与血小板结合形式存在,且稳定性较低,较难保存,放射免疫、酶联免疫等常用方法均无法取得较好的测定效果。
1.2 和肽素 和肽素是由Holwerda在1972年首次发现,它是精氨酸加压素原C端的部分肽段,是一种含39个氨基酸的糖肽,分子量约5 kD〔3〕。目前对于和肽素生物学功能的相关研究还很少,其在血液中所发挥的生物学作用还不十分清楚,有研究显示其可能在精氨酸加压素原的合成、运输方面方面发挥重要作用〔4〕。
临床研究显示和肽素相比AVP更稳定、更容易检测。和肽素在室温下稳定性较高,可保存7 d;在肝素或枸橼酸的血浆中保存期可延长至14 d。研究显示放射免疫法测定可在20 min显示其含量〔5〕。Morgenthaler等〔6〕采用酶联免疫吸附法对 359名健康人和肽素水平进行检测,结果显示,97.5%的个体都可以测得和肽素水平。
2 和肽素与慢性心力衰竭
2.1 和肽素对慢性心力衰竭诊断及病情评价 慢性心力衰竭是指持续、稳定、恶化、或失代偿型心力衰竭。国外研究者Stoiser等〔7〕和 Gegenhuber等〔8〕研究均显示慢性心力衰竭患者血浆和肽素水平显著高于正常对照人群。蒋幸新〔9〕在对82例不同级别心功能和ANF水平的心衰患者的诊断、病情评估具有一定临床意义,可作为判定心力衰竭的血液学指标。王忠等〔10〕对哈萨克族心力衰竭患者血浆和肽素、N端前体脑钠肽(NT-proBNP)水平变化的研究发现,和肽素、NT-proBNP与哈族心衰患者的心衰程度密切相关,可以作为临床诊断及心功能分级的有效指标,尤其对早期心衰诊断具有重要意义。张俣等〔11〕对哈萨克族心力衰竭患者血浆和肽素浓度变化的研究中发现和肽素是反映哈族HF患者病情严重程度的一个良好的生化指标,其对诊断早期HF和无症状HF也具有重要意义。Kelly等〔12〕研究表明,和肽素和 BNP在不稳定HF的紧急救援中,可提供类似的临床信息。李晓涛等〔13〕对血浆和肽素、B型利钠肽水平与慢性心力衰竭的关系的研究中发现血浆和肽素和BNP,在慢性心力衰竭中明显升高。耿圆圆等〔14〕在对60例NYHA分级Ⅲ、Ⅳ患者血清和肽素水平与心力衰竭程度及左室重构的相关性分析研究中发现和肽素可以评估心力衰竭左室重构程度,干预AVP系统可能会有助于心力衰竭的治疗。张宇静〔15〕在对100例慢性心衰NYHA分级不同级别的患者和肽素及proBNP与左室射血分数的变化研究中发现和肽素及proBNP对慢性心衰患者诊断、病情判断、预后评估有较高的临床价值。
2.2 和肽素对慢性心力衰竭预后价值 有文献报道在对172例稳定的慢性心力衰竭进行了平均1 031 d随访,以全因死亡及心力衰竭再住院率作为研究终点,结果发现NYHA分级越高和肽素水平亦越高,检测血浆和肽素水平对稳定的慢性心衰的预后具有重要价值〔16〕。在Lin等〔17〕新近的一项慢性心衰患者多中心、随机临床试验(GISSI-HF)中发现,和肽素水平的升高与死亡率密切相关〔HR(95%CI)1.38(0.99~1.93),P<0.05〕,且和肽素对于心衰的危险分层可作为最好的生物学标记物。国内研究者,于红玖等〔18〕在对74例NYHA不同级别慢性心力衰竭患者血浆和肽素、尿酸水平变化及其临床意义的研究中发现和肽素与尿酸水平可作为判断患者心功能严重程度及预后的重要指标。另外研究显示,在有心衰症状的老年患者中,联合检测和肽素和proBNP水平有助于对老年心衰患者预后的判断〔19〕。以上研究表明和肽素对心力衰竭的预后有重要价值。
上述多项研究结果表明和肽素在对慢性心力衰竭患者的诊断、病情评估、危险分层及临床预后方面具有一定的临床价值,其与传统的生物学标记物相比显示出一定的优势。
3 和肽素与急性心力衰竭
急性心力衰竭由于器质性心脏病发展致心肌收缩力减退,使心脏不能将回心血量全部排出,心搏出量减少,引起肺静脉或体循环淤血,动脉系统严重供血不足,常见于急性心肌炎、急性心肌梗死、严重心瓣膜狭窄、急性的心脏容量负荷过重、快速异位心律。急性心力衰竭是指快速发作心衰或心衰症状、体征恶化而需要紧急治疗。Alehagen等〔20〕对急性心力衰竭患者随访调查显示,和肽素与BNP在心力衰竭患者预后判断方面临床价值相当。
4 和肽素与急性心肌梗死(AMI)后心力衰竭
AMI后心力衰竭是临床上常见的心力衰竭类型,AMI心衰患者,在出现明显的临床症状、体征前迫切需要一种方便、快捷、准确反映心功能的指标,这对AMI后心衰的早期发现、早期治疗具有重要的临床意义。已有研究表明和肽素与AMI后的心力衰竭高度相关,甚至认为和肽素可作为强有力的 AMI后心力衰竭标志物,在预测AMI并发心力衰竭患者中,和肽素明显优于 BNP和 NT-proBNP〔13〕。对 AMI后心力衰竭患者的研究发现,此类人群和肽素水平的增高对心力衰竭的发生率及预后有显著意义,甚至强于BNP。Kelly等〔12〕对274例AMI后的患者进行平均455 d的随访,均行心脏彩超检查及和肽素水平检测,研究结果证实和肽素水平与患者左室功能失调、左室容积、心室重构以及AMI后心力衰竭相关。以上研究证实和肽素在AMI后心衰的诊断、风险监测、预后评估都有重要的临床意义。
5 展望
随着人们对心力衰竭的深入研究,近年来发现AVP在心衰的发生、发展中也扮演着重要的角色。和肽素作为AVP检测替代物,已有研究表明其对心衰具有重要的诊断、风险评估、预后价值;其临床应用价值也逐渐受到人们的关注。美国国家临床生化学会将和肽素列为最有潜质的心脏标记物之一。临床上和肽素与其他生物学标记物联合检测可能成为心衰诊断、风险评估和预后评价常用的手段,有望对未来心衰患者的诊疗和风险监测提供临床指导。
1 Yu HJ,Yang MH.Clinical significance and the expression of copeptin and uric acid in patients with chronic heart failure〔J〕.J Dalian Med Univ,2012;34(3):244-7.
2 王全珍,陈焕芹.精氨酸加压素、和肽素与心力衰竭关系的研究进展〔J〕.中国老年学杂志,2012;32(4):855-8.
3 戎成振,蔡 鑫.和肽素与心血管疾病关系的研究进展〔J〕.心脏杂志,2011;(5):679-680-3.
4 张 晔,王洪巨.和肽素与心血管疾病〔J〕.国际心血管病杂志,2011;38(5):284-6.
5 Barat C,Simpson L,Breslow E,et al.Properties of humans vasopressin precursor constructs:inefficient monomer folding in the absence of copeptin as potential contributor to diabetes insipidus〔J〕.Biochemistey,2004;43(25):8191-203.
6 Morgenthaler NG,Struek J,Bergmann A,et al.Assay for the measurement of copeptin,a stable peptide derived from the precursor of vasopressin〔J〕.Clin Chem,2006;52(1):112-9.
7 Stoiser B,Mortl D,Hnlsmann M,et al.Copeptin,a fragment of the vasopressin precursor,as a novel predictor of outcome in heart failure〔J〕.Eur J Chin Invest,2006;36(11):771-8.
8 Gegenhuber A,Struck J,Dieplinger B,et al.Comparative evaluation of B-type natriuretic peptide.Mid-regional pro-A-type natriuretic peptide.Midregional pro-adrenomedullin and copeptin to predict 1-year mortality in patients with acute destabilized heart failure〔J〕.J Card Fail,2007;13(1):42-9.
9 蒋幸新.充血性心力衰竭患者血管活性肽水平变化及临床意义〔J〕.齐齐哈尔医学院学报,2011;32(23):3788-9.
10 王 忠,张 俣,王 丽,等.哈萨克族心力衰竭患者血浆和肽素、N端前体脑钠肽水平的变化及临床意义〔J〕.临床心血管病杂志,2011;27(12):925-7.
11 张 俣,王 忠,王 丽,等.哈萨克族心力衰竭患者血浆和肽素浓度变化及临床意义〔J〕.中国现代医学杂志第,2011;21(17):2000-3.
12 Kelly D,Squire IB,Khan SQ,et al.C-terminal provasopressin(copeptin)is associated with left wentricular dysfunction,remodeling,and clinical heart failure in survivors of myocardial infarction〔J〕.J Card Fail,2008;14(9):739-45.
13 李晓涛,夏 岳,郭喜朝,等.血浆和肽素水平、B型利钠肽水平与慢性心力衰竭的关系〔J〕.临床心血管杂志,2011;27(4):268-70.
14 耿圆圆,张雪娥.血清和肽素水平与心力衰竭程度及左室重构的相关性分析〔J〕.中西医结合心脑血管病杂志,2012;10(7):792-3.
15 张宇静.慢性心力衰竭患者和肽素及proBNP与左室射血分数的变化〔J〕.中国现代药物应用,2012;6(5):10-1.
16 王晓菲.和肽素的研究进展——一种新的心血管疾病的标记物〔J〕.心血管病学进展,2011;32(2):1.
17 Lin YH,Lin LY,Wu YW,et al.The relationship between serum Galectin-3 and serum markers of cardiac extracellular matrix turnover in heart failure patients〔J〕.Clin Chim Acta,2009;409(1-2):96-9.
18 于红玖,杨明晖,吕 田.慢性心力衰竭患者和肽素尿酸水平变化及其临床意义〔J〕.大连医科大学学报,2012;34(3):244-7.
19 陈丽媛,严 华,陈湘桂,等.钠肽、和肽素检测对冠脉病变程度的预测价值研究〔J〕.现代生物医学进展,2010;10(19):3711-3.
20 Alehagen U,Dahlstr MU,Rrhfeld JF,et al.Association of copeptin and N-Terminal proBNP concentration with risk of cardiovascular death in older patients with symptoms of heart failure〔J〕.J Clin Endcrinol Metab,2011;305:2088-95.