检测慢性心力衰竭患者尿液肾损伤分子-1及血清胱抑素C的临床意义

吴君 李永旺 钟雪焱 邓根群 修子冉 徐慧

检测慢性心力衰竭患者尿液肾损伤分子-1及血清胱抑素C的临床意义

吴君 李永旺 钟雪焱 邓根群 修子冉 徐慧

目的 探讨慢性心力衰竭患者尿液肾损伤分子-1（KIM－1）及血清胱抑素C（Cys C）的水平与心功能、肾功能之间的关系。方法 选择我院2013年1～10月在心血管内科住院的慢性心力衰竭患者60例，对照组为我院体检中心的健康体检者30名。所有入选者均行左室射血分数（LVEF）、肾小球滤过率（eGFR）、血浆N端B型脑钠肽前体（NT-proBNP）、KIM－1和Cys C检测。结果 与健康对照组相比，慢性心力衰竭组患者尿KIM-1及Cys C水平显著升高（P<0.05）。将患者按LVEF≥40%和LVEF＜40%分组发现，LVEF＜40%组患者尿KIM-1及Cys C水平显著高于LVEF≥40%组（P<0.05），均显著高于健康对照组（P<0.05）。尿KIM-1及Cys C水平呈正相关（r=0.42，P<0.05）。另外研究发现，尿KIM-1水平与NT-pro-BNP水平呈正相关（r=0.45，P<0.05），与LVEF呈负相关（r=0.38，P<0.05）。慢性心力衰竭组患者尿KIM-1水平与Scr无显著相关性（r=0.11，P＞0.05），与 eGFR 无显著相关性（r=-0.13，P＞0.05）。尿 KIM-1水平与 ACR 水平呈正相关（r=0.42，P<0.05）。结论 肾功能正常的慢性心力衰竭患者尿KIM-1及Cys C水平显著升高，与心功能和心衰的严重程度密切相关，提示慢性心力衰竭患者存在肾小管损伤，并且尿KIM-1及Cys C水平可以间接反映慢性心肾综合征（CRS）的严重程度。

慢性心功能不全；肾损伤分子-1；胱抑素C；心肾综合征

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）患者经常伴有肾功能障碍，二者互相影响，形成恶性循环。有研究显示，在充血性心力衰竭时，血肌酐轻度升高（26.5 μmol/L，0.3 mg/dl）可使心血管病死亡率显著增加[1]。心、肾之间这种密切的关系被称作心肾综合征（cardiorenal syndrome，CRS）。广义的CRS被分为5型，因慢性心功能不全（如慢性充血性心力衰竭）导致进行性和持续的慢性肾脏病被定义为Ⅱ型CRS。尽管心肾之间可以通过神经、体液、炎症等多种信号途径相互影响，但CRS的具体发病机制目前尚不十分清楚。

新近的研究显示[2,3]，CHF患者尿液肾损伤分子-1（KIM－1）及血清胱抑素 C（Cys C）水平升高，与慢性心力衰竭患者全因死亡密切相关，提示KIM－1及Cys C可能在判断慢性心力衰竭导致的早期肾损伤中起重要作用，并且可能预测慢性心力衰竭患者的预后[4,5]。目前国内此方面的研究甚少。因此，本研究拟对慢性心力衰竭患者尿KIM－1及Cys C水平进行检测，并进一步探讨尿KIM－1及Cys C水平与心功能、肾功能之间的关系，为进一步阐明Ⅱ型CRS的发病机制奠定基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2013年1～10月于我院心血管内科住院的慢性心力衰竭患者60例，其中男性38例、女性 22例，平均年龄（56.5±15.7）岁。对照组为我院体检中心的健康体检者30名，其中男性20名、女性 10名，平均年龄（40.7±11.2）岁。原发病：缺血性心肌病31例，高血压心脏病19例，扩张型心肌病6例，老年退行性瓣膜病变4例。入组患者的临床资料见表1。心力衰竭的诊断依据2012年欧洲心脏病学会指南。入选标准：①年龄18～80岁；②有心力衰竭的症状和体征；③有心脏结构和功能异常的客观依据如胸部X线片、心脏超声等；④签署知情同意书。排除标准：①急性肺水肿；②近6个月急性心肌梗死、肺梗死或卒中；③肾小球滤过率（eGFR）＜60 ml/min；④慢性阻塞性肺气肿。

1.2 方法

1.2.1 心功能分级 按NYHA分级法分为4级。Ⅰ级：患者有心脏病，但日常活动量不受限制，一般体力活动不引起过度疲劳、心悸、气喘或心绞痛。Ⅱ级：心脏病患者的体力活动轻度受限制，休息时无自觉症状，一般体力活动引起过度疲劳、心悸、气喘或心绞痛。Ⅲ级：患者有心脏病，以致体力活动明显受限制，休息时无症状，但一般轻微体力活动即可引起过度疲劳、心悸、气喘或心绞痛。Ⅳ级：心脏病患者不能从事任何体力活动，休息状态下也出现心衰症状，体力活动后加重。

1.2.2 心脏超声检查 心脏超声固定由一位超声科医生操作。美国飞利浦iE33彩色多普勒超声诊断仪，探头（S5-1）频率1.5 MHz，测定左心房内径（LAD）、左心室舒张末期内径（left ventricular enddiastolic dimension，LVEDD）、左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness，LVPWT）、室间隔厚度（inter ventricular septum thickness，IVST）及等容舒张时间（IRT）、二尖瓣血流舒张早期和晚期速度峰值比值（E/A），推算左室射血分数（LVEF）。

1.2.3 生化指标检测 采用西门子ADVIA 2400型自动生化分析仪进行血清总蛋白（TP）、白蛋白（Alb）、血清尿素氮（BUN）、肌酐（Scr）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）检测。血红蛋白（Hb）采用电阻抗法检测。eGFR的计算采用MDRD公式计算。血浆N端B型脑钠肽前体（NT-proBNP）的检测采用ELISA方法检测。上述所有标本为空腹标本。尿白蛋白排泄率（ACR）采用免疫比浊法，留取过夜晨尿，苦味酸法进行尿肌酐测定。计算尿白蛋白与尿肌酐的比值，以 mg·g-1·Cr-1表示。

1.2.4 尿KIM－1及Cys C的检测 入组后留取晨起清洁中段尿5 ml，4000 r/min离心5 min，取上清液，-80℃冰箱冻存备用。对照组尿标本于同期留取，-80℃冰箱冻存备用。KIM－1的检测采用美国R＆D公司ELISA kit，严格按照说明书操作，所得浓度经同步尿肌酐校正后以pg·mg-1·Cr-1表示。Cys C采用乳胶增强免疫比浊法检测，检测试剂盒由美国德灵公司提供，严格按照说明书操作。

1.3 统计学方法 应用SPSS 13.0统计学软件统计。正态分布的计量资料以±s表示，组间比较采用t检验；非正态分布的计量资料以中位数（M）、四分位数间距（P25，P75）表示，组间比较采用秩和检验。采用Spearman进行相关性分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 尿KIM-1检测结果 与健康对照组相比，慢性心力衰竭组患者尿KIM-1及Cys C水平显著升高（P＜0.05），提示慢性心力衰竭患者尿KIM-1及Cys C水平升高，见表1。

2.2 尿KIM-1及Cys C水平与心功能关系 将慢性心力衰竭患者按心功能情况分为轻度（NYHA分级Ⅱ级）和中重度心力衰竭两组（NYHA分级Ⅲ/Ⅳ级），比较发现两组患者尿KIM-1及Cys C水平差异有统计学意义，中重度心力衰竭组显著高于轻度心力衰竭组（P＜0.05），均显著高于健康对照组（P＜0.05），见表 2。

将患者按 LVEF≥40%和 LVEF＜40%分为 2组，比较两组患者尿KIM-1及Cys C水平，发现LVEF＜40%组患者水平显著高于LVEF≥40%组（P＜0.05），均显著高于健康对照组（P＜0.01），见表3。上述结果提示，心功能越差，尿KIM-1及Cys C水平越高。Spearman相关分析提示，尿KIM-1水平与 NT-proBNP 水平呈正相关（r=0.45，P＜0.05），与LVEF呈负相关（r=0.38，P＜0.05），与 Cys C 水平呈正相关（r=0.41，P＜0.05）；Cys C 水平与 NT-proBNP水平呈正相关（r=0.39，P＜0.05），与 LVEF 呈负相关（r=0.41，P＜0.05）。

2.3 尿KIM-1及Cys C水平与肾脏指标相关性分析 Spearman相关分析提示，尿KIM-1水平与肌酐（Scr）无显著相关性（r=0.11，P＞0.05），与肾小球滤过率（eGFR）无显著相关性（r=-0.13，P＞0.05）。Cys C水平与与Scr无显著相关性（r=0.12，P＞0.05），与 eGFR 无显著相关性（r=-0.10，P＞0.05）。

表1 入选者的一般资料比较（±s）

表1 入选者的一般资料比较（±s）

注：BMI：体重指数；LVEF：左室射血分数；NT-proBNP：血浆 N 端 B 型脑钠肽前体；Hb：血红蛋白；Alb：白蛋白；TC：总胆固醇；TG：甘油三酯；HDL：高密度脂蛋白；LDL：低密度脂蛋白；Scr：肌酐；eGFR：肾小球滤过率；Cys C：胱抑素 C；KIM-1：肾损伤分子-1

BMI（kg/m2）组别 例数 年龄（岁） 男/女心功能NYHA 分级（Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ） EF（%） NT-proBNP（pg/ml）健康对照组 30 40.7±11.2 20/10 23.5±2.6 0/0/30 56.6±12.36 55（25-98）慢性心力衰竭组 60 56.5±15.7 38/22 24.8±3.3 23/26/11 40.8±10.6 1780（650-3000）P值 ＜0.05 ＞0.05 ＞0.05 - ＜0.05 ＜0.05生化指标组别肾脏指标Hb（g/L）Alb（g/L）TC（mmol/L）KIM-1（pg·mg-1·Cr-1）健康对照组 121.6±2.3 41.2±6.1 4.89±1.43 1.87±0.92 1.10±0.87 2.98±0.86 74.8±12.2 91.5±4.6 0.82±0.34 480（310-690）慢性心力衰竭组 112.7±3.1 38.1±8.2 4.96±1.36 1.97±0.89 1.01±0.66 3.22±0.87 85.2±18.6 72.2±8.8 1.40±0.42 1250（720-2130）P值 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＞0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.01 ＜0.05 TG（mmol/L）HDL（mmol/L）LDL（mmol/L）Scr（μmol/L）eGFR（ml/min）Cys C（mg/L）用药情况心肌病 高血压 瓣膜病 ACEI/ARB β受体阻滞剂 利尿剂 洋地黄健康对照组 0 0 0 0 0 0 0慢性心力衰竭组 37 19 4 51 50 42 13 P值 - - - - - - -组别 伴随疾病

表2 不同NYHA分级患者Cys C和尿KIM-1水平比较（±s）

表2 不同NYHA分级患者Cys C和尿KIM-1水平比较（±s）

注：Cys C：胱抑素C；KIM-1：肾损伤分子-1。与健康对照组相比，aP＜0.01；与轻度心力衰竭组相比，bP＜0.05

Cys C（mg/L）组别 例数KIM-1（pg·mg-1·Cr-1）健康对照组 30 0.82±0.34 480（310-690）轻度心力衰竭组（Ⅱ级） 23 1.32±0.44a1087（720-1621）a中重度心力衰竭组（Ⅲ/Ⅳ级） 37 1.56±0.46ab1413（1255-2130）ab

表3 不同LVEF分级患者Cys C和尿KIM-1水平比较（±s）

表3 不同LVEF分级患者Cys C和尿KIM-1水平比较（±s）

注：EF：射血分数；Cys C：胱抑素C；KIM-1：肾损伤分子-1。与健康对照组相比，aP＜0.01；与 LVEF≥40%组相比，bP＜0.05

KIM-1（pg·mg-1·Cr-1）健康对照组 30 0.82±0.34 480（310-690）LVEF≥40%组 19 1.24±0.36a934（720-1232）aLVEF＜40%组 41 1.50±0.43ab1388（1001-2130）ab组别 例数Cys C（mg/L）

2.4 尿KIM-1水平与生化指标相关性分析Spearman相关分析提示，尿KIM-1及Cys C水平与 Hb、Alb、TC、TG、HDL、LDL 无显著相关性（P 均＞0.05）。

3 讨论

在本研究中我们探讨了慢性心力衰竭患者尿KIM-1水平与心功能、心衰严重程度、肾功能之间的关系，结果发现：①慢性心力衰竭患者尿KIM-1及Cys C水平显著升高。②尿KIM-1及Cys C水平与NYHA分级显著相关，NYHA分级越高的患者，尿KIM-1及Cys C水平越高。③尿KIM-1及Cys C水平与EF值呈负相关，与NT-proBNP水平呈正相关，提示心力衰竭越严重，尿KIM-1水平及Cys C越高。④尿KIM-1水平与Cys C水平呈正相关（r=0.41，P＜0.05），提示慢性心功能不全早期对肾小管及肾小球均造成损伤。上述研究结果提示，血肌酐和肾小球滤过率正常的慢性心力衰竭患者，已经存在肾小管及肾小球的损伤，并且与心衰的严重程度呈正相关。

KIM-1在正常肾组织中几乎不表达，而在缺血损伤后的肾近曲小管上皮细胞中高表达，表达程度与肾小管损伤的严重程度相关。急性肾损伤（AKI）时，尿KIM-1的升高早于血肌酐的升高和肾小球滤过率的下降，KIM-1是预测和早期诊断AKI的特异性指标[4]。在急性心力衰竭时，因肾脏灌注急剧下降导致肾小管缺血引起尿KIM-1升高，是Ⅰ型CRS的发病机制之一。许多临床研究证实，尿KIM-1水平是体外循环手术和冠心病支架术后发生AKI的良好生物学标志物[6,7]。本研究的结果显示，慢性心力衰竭患者尿KIM-1水平显著升高，并且与心衰的严重程度密切相关，提示肾小管损伤不仅在Ⅰ型CRS时存在，慢性心力衰竭患者同样存在。

Cys C是一种由122个氨基酸组成的相对分子质量为13 000的低分子量蛋白质。Cys C由所有的有核细胞以恒定速率产生，并由肾小球自由滤过，其功能主要是调节蛋白质的细胞内代谢。Cys C不由肾小管分泌，也不由肾小管上皮细胞重吸收，不受年龄、性别、体质量、饮食等因素的影响。基于这些特点，Cys C被认为是理想的GFR的内生标记物之一，并得到广泛关注和研究[7]。Grubbg等[3]首先报道其血清浓度与GFR密切相关，可作为肾小球滤过功能指标。

本组资料显示，心力衰竭组与健康对照组相比，常规肾功能指标BUN、SCr未见统计学差异（P＞0.05）。 而心力衰竭组与健康对照组相比，Cys C差异有统计学意义（P＜0.01），而且Cys C较BUN、SCr等更能真实准确地反映肾功能的损伤情况。Cys C水平与NYHA级别有显著相关性，并且与心衰程度密切相关，提示在慢性心力衰竭患者中不仅存在肾小管的损伤，而且有肾小球的损伤。

大规模流行病学研究已经证实，慢性心力衰竭患者40%～60%存在肾功能异常，这部分患者急性充血性心力衰竭、心血管不良事件的发生率更高，预后更差[8,9]，因此，这种心肾功能的互相影响被称作CRS[10,11]。在这些研究中，肾功能异常以血肌酐升高或eGFR＜60 ml/min作为诊断标准。在本研究中我们剔除了eGFR＜60 ml/min的患者，发现即使是血肌酐正常、eGFR≥60 ml/min的慢性心力衰竭患者，尿KIM-1及Cys C水平仍显著升高，并且尿KIM-1及Cys C水平与血肌酐、eGFR水平无显著相关性。这说明慢性心力衰竭患者尿KIM-1及Cys C水平升高既有肾小球滤过功能受损，也有肾小管功能受损，而且早于BUN及Scr出现。尿KIM-1及Cys C水平与NYHA分级显著相关，NYHA分级越高，患者尿KIM-1及Cys C水平越高；尿KIM-1及Cys C水平与LVEF值呈负相关，与NT-proBNP水平呈正相关，提示尿KIM-1及Cys C水平可以间接反映慢性CRS的严重程度。同时，尿KIM-1与Cys C水平呈正相关，提示慢性心力衰竭早期可以损伤肾小球及肾小管功能。这也表明慢性心功能不全患者早期已存在肾功能损伤，并且肾小球及肾小管均可能受到损伤，但我们无法判定损伤以哪一个为主。

本研究存在缺陷和不足，没有证实尿KIM-1及Cys C在判断慢性心力衰竭患者预后方面的作用，这也是我们下一步的研究方向。实际上，国外已有少量的研究报道了尿KIM-1水平升高是慢性心力衰竭预后不良的危险因素[12-14]，尚需更多的研究证实。

总之，本研究发现肾功能正常的慢性心力衰竭患者，尿KIM-1及Cys C水平显著升高，并且与心衰的严重程度密切相关。提示慢性心力衰竭患者存在肾小管及肾小球损伤，尿KIM-1及Cys C水平可以间接反映慢性CRS的严重程度。

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Significance of urine kidney injury molecule-1 and Cystatin C in patients with chronic heart failure

WU Jun＊，LI Yong-wang，ZHONG Xue-yan，et al.＊Cardiovascular Medicine，Dalian Central Hospital，Dalian 116033，China

LI Yong-wang，E-mail：liyongwang1969@163.com

Objective To detect the level of urine kidney injury molecule-1（KIM-1）and Cystatin C in patients with chronic heart failure（CHF） and research the correlation of heart function and renal function.Methods 60 chronic heart failure cases were collected from January to October 2013 in cardiovascular department of our hospital.The control group was 30 healthy subjects in our hospital medical center.All patients underwent left ventricular ejection fraction（LVEF），glomerular filtration rate，plasma N terminal B type natriuretic peptide precursor，Urinary albumin excretion rate，kidney injury molecule-1 and Cystatin C examination.Results Compared with healthy controls，the level of KIM-1 and Cystatin C were increased significantly inpatients with chronic heart failure（P<0.05）.We divided patients into two group with EF≥40%and EF<40%and found that the level of urine KIM-1 patients in LVEF<40%group was significantly higher than that of LVEF≥40%group，they were significantly higher than that of healthy control group.The level of urinary KIM-1 was positive correlated with NT-pro-BNP（r=0.45，P<0.05），negatively correlated with LVEF（r=0.38，P<0.05）.There was no significant correlation between the levels of urine KIM-1 and Scr（r=0.11，P＞0.05）or eGFR（r=-0.13，P＞0.05）with chronic heart failure patients.At the same time，there was a significant positive correlation with the level of urine KIM-1 andACR（r＝0.42，P<0.05）.Conclusion In CHF patients with normal renal function，the level of KIM-1 and Cystatin C increased significantly and closely related to the severity of heart function and heart failure.Renal tubular damage and Glomerular injury maybe exist the early stage of CHF and level of urine KIM-1 and Cystatin C can indirectly reflect the severity chronic CRS.

Chronic heart failure；Kidney injury molecule-1；Cys C；Cardiorenal syndrome

116033 辽宁省大连市，大连市中心医院心血管内科（吴君、邓根群、修子冉）；

大连市友谊医院心内科（李永旺、钟雪焱、徐慧）

李永旺，E-mail：liyongwang1969@163.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2015.11.005

R541.6

A

1672-5301（2015）11-0980-05

2015-06-15）