β1及β3肾上腺素受体自身抗体在缺血性心肌病心衰中的临床研究

王婧 王敬萍 王慧仙 杨晋静 马秀瑞 闫蕊

临床研究

β1及β3肾上腺素受体自身抗体在缺血性心肌病心衰中的临床研究

王婧 王敬萍 王慧仙 杨晋静 马秀瑞 闫蕊

目的 观察β1及β3肾上腺素受体自身抗体（β1-AA及β3-AA）在缺血性心肌病心衰不同时期的分布特点，探讨琥珀酸美托洛尔缓释片对不同抗体分布特点患者的疗效。方法 选择缺血性心肌病患者60例为心力衰竭组，健康对照组50例。分别于入院即刻测定两组血浆中β1-AA、β3-AA、氮末端脑钠肽前体（NT-proBNP）水平，入院后24 h内行心脏超声检查，测量左心室舒张末期内径（LVIDd）和左心室射血分数（LVEF）。心力衰竭组在琥珀酸美托洛尔缓释片治疗后7 d、3个月再次测量血浆中β1-AA、β3-AA、NT-proBNP水平及 LVIDd和 LVEF等值；出院后1年随访其是否发生心血管事件（包括急性心力衰竭、恶性心律失常、死亡等）。结果 心衰组 β1-AA/β3-AA值小于对照组［（1.53±0.33）ng/L比（1.76±0.68）ng/L，P<0.05］。心功能Ⅳ级的缺血性心肌病急性发作期患者β1-AA/β3-AA较心功能Ⅲ级患者低［（1.51±0.43）ng/L比（1.55±0.23）ng/L，P<0.05）。随着心功能得到改善，β1-AA、β3-AA均有所下降，且二者比值短期内升高，后又有下降趋势（P<0.05）。出院后1年时间内，与未发生心血管事件的患者相比，发生心血管事件患者的后期β1-AA/β3-AA、服用β受体阻滞剂时间/病史均较低（P<0.01）。用全模型多元Logistic回归分析，后期β1-AA/β3-AA、服用β受体阻滞剂时间/病史为缺血性心肌病患者独立预后指标（P<0.01）。结论 β1-AA/β3-AA失调与缺血性心肌病心力衰竭之间存在联系，可用于临床指导β受体阻滞剂治疗缺血性心肌病心力衰竭。

缺血性心肌病； 心力衰竭； β1、β3肾上腺素受体自身抗体； β受体阻滞剂

2014年中国心血管病报告指出，我国人群慢性心衰患病率为0.9%。近30年来，心力衰竭的主要原因已从风湿性心脏瓣膜病转为冠心病，目前缺血性心肌病是心衰的主要病因[1，2]。近年来研究发现，β1、β3肾上腺素受体自身抗体（β1-AA、β3-AA）参与了心衰的病理生理过程[3,4]，且此自身抗体的产生主要与扩心病及缺血性心肌病所致的心衰有关[5]。Caforio等指出，循环血液中抗心脏的自身抗体先于疾病出现并可以作为一种独立预测疾病的因子[6]。为进一步探讨β1-AA、β3-AA在缺血性心肌病心衰中的应用价值，本研究观察了β1-AA、β3-AA及二者比值在缺血性心肌病不同时期的分布特点，分析β受体阻滞剂治疗不同抗体分布特点患者的临床意义。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2014年6月至2014年12月于山西省心血管病医院心内科住院的缺血性心肌病急性发作期患者60例，其中男性38例、女性22例，年龄57～88岁。入选标准[7]：①有冠状动脉疾病的依据（心绞痛、心肌梗死、冠脉造影阳性）；②心脏明显扩大，左室内径为55～79 mm；③NYHA心功能Ⅲ～Ⅳ级，LVEF≤0.45；④近1个月内未使用β受体阻滞剂。排除标准：①冠心病机械并发症（包括室壁瘤、室间隔穿孔、乳头肌功能不全、严重二尖瓣、主动脉瓣关闭不全）引起的心力衰竭；②心肌炎及原发性心肌病、心肌代谢障碍性疾病、高血压、心脏瓣膜病等引起的心力衰竭患者；③内分泌及自身免疫性疾病、肿瘤；④有症状的原发性肺部疾病，需长期茶碱、皮质激素治疗；⑤严重肝、肾功能不全，严重脓毒血症，脑血管疾病者；⑥伴有其他系统严重疾病者。对照组：同期50例心内科病房住院患者，其中男性32例、女性18例，年龄62～81岁，冠脉造影或CTA排除冠脉狭窄，经心脏彩超排除心脏结构和功能异常。

1.2 研究方法及观察指标

1.2.1 一般资料 准确记录所有患者年龄、性别、hs-cTnI、左心室舒张末期内径（LVIDd），双平面法检测左心室射血分数（LVEF）。行常规生化检查。

1.2.2 β1-AA、β3-AA水平测定 所有患者入院即刻、美托洛尔治疗7 d及3个月后取肘静脉血3 ml，以3000 r/min离心10 min，分离血清，-80℃保存备用。严格按试剂盒说明书用ELISA法检测患者血清β1-AA、β3-AA水平，技术流程见文献[8]。两种抗体的检测试剂分别由上海玛笃生物制药公司提供。

1.2.3 给药方式 缺血性心肌病心衰组患者待气短、水肿消失能平卧后，开始加用美托洛尔缓释片治疗，从23.75 mg/d开始，每7～14 d增加剂量直至靶剂量95～190 mg，加用美托洛尔缓释片后7 d、3个月抽血。

1.2.4 临床事件随访 于患者出院后1年进行电话或门诊随访，记录因心血管事件再住院次数或死亡等。根据随访结果分为事件组（包括因心力衰竭或恶性心律失常再住院及死亡者）和非事件组（无再住院及死亡）。

1.3 统计学方法 采用SPSS 16.0统计软件进行数据处理。计量资料如为正态分布用±s表示，如为非正态分布用中位数（M）和范围（Q25，Q75）表示；计数资料采用频数及构成比表示。两组间计量资料采用t检验，计数资料采用卡方检验。同一指标不同时段采用重复测量资料方差分析，治疗前、后差值比较用非参数检验方法Wilcoxon Signed Rank Test比较；两组间比较用非参数检验方法Wilcoxon Rank Sum Test进行分析；三组间单因素比较用方差分析方法进行分析，β1-AA、β3-AA同预后之间的关系采用多元Logistic回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 心力衰竭组与对照组基线临床资料比较 心衰组与对照组相比，年龄、性别、血压水平均未见统计学差异。缺血性心肌病心衰组LVEF小于对照组［（34.58±9.05）%比（62.13±6.61）%］，LVIDd 大于对照组［（62.92±7.43）mm 比（48.60±6.21）mm］，hs-cTnI大于对照组［（0.13±0.13）mmol/L 比 0.00 mmol/L］，proBNP 大于对照组［6422（2966，10 000）ng/L比195.50（92.25，223.50）ng/L］，入院 β1-AA 大于对照组［（175.23±60.22）ng/L 比（160.37±38.63）ng/L］，入院 β3-AA 大于对照组［（114.15±23.23）ng/L比（93.35±11.70）ng/L］，入院 β1-AA/β3-AA 小于对照组（1.53±0.33比1.76±0.68），差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步对心衰组根据心功能分级进行亚组分析，缺血性心肌病急性发作期心功能Ⅳ级的患者入院即刻 β1-AA、β3-AA、β1-AA/β3-AA 值分别为 （170.86 ±23.97）ng/L、（94.39 ±51.71）ng/L 和1.51±0.43，与心功能Ⅲ级患者（190.51±65.89）ng/L、（81.73±57.37）ng/L 和 1.55±0.23相比，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表 1。

2.2 60例心力衰竭患者治疗后随访结果 随访3个月内无患者退出研究或失访。数据显示，治疗3个月内随着心功能改善，患者β1-AA、β3-AA均有所下降，二者比值短期内升高后又有下降趋势，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.3 出院后事件组与非事件组患者的临床数据特征 出院后1年内随访死亡13例；再发心肌梗死致心源性休克5例、恶性心律失常4例、4例猝死；再住院13例。对事件组与非事件组进行比较，发生心血管事件患者的后期β1-AA/β3-AA、服用β受体阻滞剂时间/病史均较低（P＜0.01）。用全模型多元Logistic回归分析，后期β1-AA/β3-AA、服用β受体阻滞剂时间/病史为缺血性心肌病患者独立预后指标（P＜0.01）。见表 3、4。

表1 心力衰竭组与对照组基线临床资料［±s，例数及百分率（%）］

表1 心力衰竭组与对照组基线临床资料［±s，例数及百分率（%）］

注：LVIDd：左心室舒张末期内径；LVEF：左心室射血分数；hs-cTnI：高敏肌钙蛋白I；proBNP：脑钠肽原。a为双侧t检验；b为χ2检验；c为非参数检验

组别 例数 年龄（岁） 男性 入院时心率（次/min） 入院时收缩压（mm Hg） LVEF（%）对照组 50 71.4±13.1 32（64.0） 71.4±13.1 100.4±13.1 62.13±6.61心力衰竭组 60 75.3±10.2 38（63.3） 87.3±10.2 96.3±12.2 34.58±9.05 P值 0.731a0.829b<0.05a0.781a<0.01a组别LVIDd（mm）hs-cTnI（mmol/L）proBNP（ng/L）入院β1-AA（ng/L）入院β3-AA（ng/L）入院β1-AA/β3-AA对照组 48.60±6.21 0.00 195.50（92.25，223.50） 160.37±38.63 93.35±11.70 1.76±0.68心力衰竭组 62.92±7.43 0.13±0.13 6422（2966，10 000） 175.23±60.22 114.15±23.23 1.53±0.33 P值 <0.01a<0.01a<0.01c<0.01 <0.01 <0.01a

表2 心衰组治疗后7天、3个月随访结果（±s）

表2 心衰组治疗后7天、3个月随访结果（±s）

注：proBNP：脑钠肽原；LVIDd：左心室舒张末期内径；LVEF：左心室射血分数。与入院即刻比较，aP<0.05；与治疗7 d比较，bP<0.05

时间 proBNP［M（Q25，Q75），ng/L］ LVIDd（mm） LVEF（%） β1-AA（ng/L） β3-AA（ng/L） β1-AA/β3-AA入院即刻 5422（2966，9635） 62.92±7.43 34.58±9.05 175.23±60.22 114.15±23.23 1.53±0.33治疗 7 d 1327（609，2348）a59.87±6.82a36.64±8.72a167.59±21.62a95.92±12.35 1.78±0.38a治疗 3 个月 194（96，227）ab57.77±5.82ab38.86±6.77ab158.73±36.53ab94.64±11.73a1.72±0.36ab

表3 出院后1年内事件组与非事件组患者的临床数据特征（±s）

表3 出院后1年内事件组与非事件组患者的临床数据特征（±s）

注：proBNP：脑钠肽原；LVEF：左心室射血分数；LVIDd：左心室舒张末期内径。a为双侧t检验；b为非参数检验

服用β受体阻滞剂时间/病史事件组 26 79.42±2.53 8640（1424，10433） 34.25±2.54 65.00±2.07 1.50±0.13 1.71±0.17 0.52±0.17非事件组 34 71.86±2.77 4577（1091，6720） 34.86±2.56 61.14±1.99 1.55±0.09 2.13±0.21 0.91±0.15 P值 <0.05a<0.05b<0.05a<0.05a0.473a<0.01a<0.01a组别 例数 年龄（岁）proBNP［M（Q25，Q75），ng/L］LVEF（%）LVIDd（mm）入院β1-AA/β3-AA 3个月后β1-AA/β3-AA

表4 多元Logistic回归分析结果

3 讨论

表1数据显示，健康人体内有低水平的抗β1、β3受体自身抗体，心衰患者中这两种自身抗体含量均高于正常对照组，提示心衰可以诱导自身抗体的产生。对β1-AA致病机制的研究发现，β1-AA具有对β1-AR的类激动剂样作用，发挥正性肌力作用，增强心肌收缩，增加心肌耗氧[9]；而β3-AA则发挥与其相反的作用，即负性变力、负性变时作用[10]。表1数据还显示，心衰组β1/β3-AA值小于对照组，提示二者比例的失调可能与心力衰竭之间存在联系。进一步对心衰组根据心功能分级进行亚组分析，缺血性心肌病急性发作期心功能Ⅳ级的患者入院即刻β1-AA、β1-AA/β3-AA值高于心功能Ⅲ级患者，β3-AA则相反。考虑对于缺血性心肌病急性心衰发作期患者，心功能越差，二者比例越低或是二者比例的下降可能带来患者心功能的下降，提示β1-AA、β3-AA、β1-AA/β3-AA 比值的改变可能参与了心衰的病理生理过程。

表2数据显示，随着美托洛尔的使用，患者心功能得到逐步改善，β1、β3肾上腺素受体自身抗体含量均有所下降，且二者比值在用药7 d后升高，3个月后随访β1-AA、β3-AA含量继续降低，二者比值有下降趋势，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示β1-AA先于β3-AA发挥作用。王敬萍等[11]将β3-AA给予腹主动脉缩窄术制备的心衰大鼠模型中发现，在心衰发生过程中持续给予β3-AA 8周后，可以使心衰大鼠在体心功能得以改善，延缓心衰的发生发展。提示心衰时，高水平的β3-AA长期存在可能会减少心衰时心肌细胞损伤，可以改善心功能。法国一项动物实验[12]发现，心衰发病过程中，β3－AA可能对由β1－AA自身抗体诱发的心脏功能障碍和心肌损伤起着心肌保护作用。由此提示，β1-AA/β3-AA与心衰之间的关系在心力衰竭发展的不同阶段有所不同：在心力衰竭的早期，由β1-AA的不脱敏的、持续的刺激效应，可导致心衰患者心脏的能量需求增加，使得心脏的能量供需失衡，从而引发心脏功能不全[13]。然而，心衰患者血清中的β3-AA，可以通过其负性变力、负性变时作用抵抗β1-AA的这种作用，起到“安全阀”的作用[14]。此时使用高选择性的β受体阻滞剂如美托洛尔可以阻断β-AR的作用，延缓心衰发展，而在心衰晚期，我们认为β3-AA可能起着更重要的作用[15]，其直接抑制心脏功能，β1-AA的正性变时作用在一定程度上可能有利于心功能的改善；此时使用非选择性β受体阻滞剂卡维地洛更有利于延缓心衰发展[16]。

表3数据显示，早期未使用高选择性β受体阻滞剂，后期β1-AA/β3-AA低者，预后差。用全模型多元Logistic回归分析，后期β1-AA/β3-AA、服用β受体阻滞剂时间/病史为缺血性心肌病患者独立预后指标。通过对事件组分析可以发现，对于终末期心衰，β3-AA的负性肌力作用增强而β1-AA的正性肌力作用减弱，二者比例失衡加重心肌损伤，导致心衰进行性加重，此时继续使用高选择性β受体阻滞剂易引起心衰恶化，预后差，可考虑采用免疫吸附法去除心衰患者血清中的抗β3-AR自身抗体或通过抗原抗体反应封闭该抗体的生物学效应[17]，达到β1-AA/β3-AA比值的平衡，可能有利于完善心衰的治疗。而对非事件组分析可以看到，高选择性β-AR阻断剂对早期β1-AA/β3-AA高的缺血性心肌病心衰患者更有效，预后好，因此，对于早期心衰患者应尽早使用高选择性β受体阻滞剂，从而改善预后。

综上，本研究提示，心衰可以诱导自身抗体的产生，β1-AA 先于 β3-AA 作用于心肌，β1-AA/β3-AA失调与心力衰竭之间存在联系，参与了心衰的病理生理过程，可用于临床指导β受体阻滞剂治疗心力衰竭。通过对β1-AA/β3-AA失调在心力衰竭发展的不同阶段的分析发现，早期心衰患者应尽早使用高选择性β受体阻滞剂，以改善预后；心衰晚期则给予非选择性β受体阻滞剂疗效更好；而对于终末期心衰患者可考虑采用免疫吸附法去除心衰患者血清中的抗β3-AR自身抗体或通过抗原抗体反应封闭该抗体的生物学效应，达到β1-AA/β3-AA比值的平衡，完善心衰治疗。至于β1-AA/β3-AA具体数值与心衰进展之间的关系还需下一步收集大规模的临床数据进行统计分析。

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Clinical studies on level of β1，β3receptor autoantibody of patients with heart failure of ischemic cardiomyopathy

WANG Jing，WANG Jing-ping，WANG Hui-xian，et al.Department of Cardiology，Shanxi Cardiovascular Hospital Affiliated Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China

Objective To observe the distribution characteristics of beta 1 and beta 3 adrenaline receptor autoantibody（β1-AA and β3-AA）in ischemic cardiomyopathy heart failure of different periods，and to explore the clinical effects of beta blockers on patients with different antibody distribution characteristics.Methods A total of 60 patients with acute attack of chronic heart failure as heart failure group，and 50 healthy counter-partners（no heart failure）were chosen as control group.The plasma beta 1-AA，beta 3-AA，N-terminal pro-brain natriuretic peptide（NT-proBNP），24 h ultrasound examination，measurement of left ventricular end-diastolic diameter（LVIDd）and left ventricular ejection fraction（LVEF）of heart failure group in hospital instantly were measured respectively 7 day，3 months after Metoprolol treatment.The cardiovascular events，including death，malignant arrhythmia and heart failure were followed up for 1 year after discharge.Results In heart failure group，the level of β1-AA/β3-AA value was less than the control group（1.53±0.33 vs 1.76±0.68，P<0.05）.In cardiac function gradeⅣ patients，the level ofacute phase β1-AA/β3-AA was lower than grade Ⅲ （1.51±0.43 vs 1.55±0.23，P<0.05）.With cardiac function improved，β1-AA、β3-AA were decreased，and the ratio was higher in the short term，and then have a downward trend（P<0.05）.1 year after discharge time，compared with patients who were not cardiovascular events，the happening of cardiovascular events in patients with late β1-AA/β3-AA time/history taking beta-blockers was lower（P<0.01）.Multivariate Logistic regression analysis showed that the late phase levelof β1-AA/β3-AA，taking beta-blockers history time were independent prognostic indicators for patients with ischemic cardiomyopathy（P<0.01）.Conclusion β1-AA/β3-AA is related with ischemic cardiomyopathy heart failure，may be used to guide clinical beta-blockers treatment of ischemic cardiomyopathy heart failure.

Ischemic cardiomyopathy； Heart failure； β1/β3receptor autoantibody； β receptor blocker

WANG Jing-ping，E-mail：whw919@sina.com

030001 山西省太原市，山西医科大学附属山西省心血管病医院心血管内科

王敬萍，E-mail：whw919@sina.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2016．06．013

R542

A

1672-5301（2016）06-0532-05

2015-12-28）