BNP及炎症因子与肺部感染合并心衰患者心功能的关系研究

张建国，丁明，袁娜娜

BNP及炎症因子与肺部感染合并心衰患者心功能的关系研究

张建国1，丁明2，袁娜娜1

目的观察肺部感染合并心力衰竭（心衰，HF）患者的血浆脑钠肽（BNP）及血清炎症因子水平变化，探讨其与心功能的关系。方法选择2014年2月～2016年10月于江苏大学附属医院住院的肺部感染合并慢性HF患者72例作为A组，另选取单纯HF患者90例为B组，我院同期健康体检者40例为C组。检测和比较三组的血浆BNP、血清白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平，并研究BNP、IL-6、TNF-α与NYHA分级的关系。结果治疗前A、B组的血浆BNP及血清IL-6、TNF-α水平均显著高于C组，且A组显著高于C组（P＜0.05）；治疗后A、B组的血浆BNP及血清IL-6、TNF-α水平均显著降低，但A组仍显著高于B组（P＜0.05）；A、B两组随NYHA心功能分级升高，BNP、IL-6、TNF-α浓度呈明显增高趋势，且A组明显高于B组相同分级（P＜0.05）；Spearman分析显示，A、B两组BNP、IL-6、TNF-α均与NYHA分级呈显著正相关性（P＜0.05），且A组相关性更强。结论肺部感染合并HF患者存在明显的血浆BNP及血清IL-6、TNF-α高表达，且其与心功能损害密切相关，监测BNP及炎症因子变化对病情判断及治疗决策有重要指导意义。

肺部感染；心力衰竭；脑钠肽；白细胞介素-6；肿瘤坏死因子-α

心力衰竭（HF）是心血管疾病的终末阶段，主要是疾病导致心肌收缩力降低，心脏泵血能力减弱而形成的一系列临床症状及体征[1]。HF患者长期营养不足所致机体免疫功能降低、肺部充血等，易并发肺部感染，可进一步加重心功能损伤，影响疗效及预后[2]。已有研究证实，肺部感染是诱发HF及其不良预后的高危因素之一。本研究观察HF伴肺部感染患者的心功能分子标志物血浆脑钠肽（BNP）及肺部感染的重要炎症因子白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的水平变化，探讨上述指标与心功能的关系，旨在为HF伴肺部感染患者的早期诊断、病情评估及临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年2月～2016年10月，于江苏大学附属医院住院肺部感染合并HF的患者72例（A组）以及单纯HF患者90例（B组）。慢性心力衰竭（CHF）诊断标准参照《中国心力衰竭诊断和治疗指南2014》[3]，肺部感染经临床症状、实验室检查及胸片确诊。排除其他感染、急性心肌梗死、严重肝肾功能障碍或原发疾病、脑血管疾病及全身免疫性疾病患者。抽取同期年龄、性别匹配的健康体检者40例为对照组即C组。三组患者在年龄、性别、病程及NYHA分级等方面比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 研究方法A、B两组入院后均在抗感染、抗心力衰竭治疗前后采集静脉血5 ml，C组体检时采空腹静脉血5 ml，以EDTA-K2抗凝，3000 r/min离心10 min，分离并分别保存血浆及血清标本于-80℃冰箱中。采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定血浆BNP及血清IL-6、TNF-α，BNP试剂盒由罗氏公司生产，IL-6、TNF-α试剂盒由上海生物工程有限公司生产，操作严格按说明书执行。

1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0软件分析数据，计量资料采用均数±标准差（±s），多组比较采用F检验，两两比较采用t检验；计数资料采用χ2检验；等级相关性经Spearman相关性分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组BNP、IL-6及TNF-α水平比较 A、B两组BNP、IL-6及TNF-α水平均显著高于C组，且A组显著高于B组（P＜0.05）；A、B两组治疗后BNP、IL-6及TNF-α均较治疗前显著降低（P＜0.05），且治疗后A组BNP、IL-6及TNF-α仍显著高于B组（P＜0.05），而B组除BNP显著高于C组外（P＜0.05），其余指标与C组比较，差异无统计学意义（P＞0.05），表2。

2.2 不同NYHA分级心衰患者BNP、IL-6及TNF-α水平比较 A、B两组患者的BNP、IL-6及TNF-α水平均随NYHA分级的升高呈显著升高，（P＜0.05），且A组BNP、IL-6及TNF-α水平与B组同等分级比较明显升高（P＜0.05），表3。

2.3 患者BNP、IL-6、TNF-α水平与NYHA分级的相关性 Spearman等级相关性分析显示，A、B两组患者的BNP、IL-6、TNF-α水平均与NYHA分级呈显著正相关性（P＜0.05），且A组的相关系数高于B组（P＜0.05）。

3 讨论

HF有病情重及预后差的特点，长期患病导致机体免疫力低下而使机体抵抗力下降，且HF患者普遍存在肺部微循环障碍及肺部水肿，易导致肺部感染[4]。HF多见于老年人群，老年人群也是肺部感染的高危人群，故HF具有较高的肺部感染发生率。肺部感染可增加机体代谢率，增加心肌耗氧量，加重心脏负担。同时，肺部感染多伴有不同程度的气道痉挛、气道分泌物增多及支气管壁炎症损伤而导致肺通气障碍，诱发肺动脉压升高，增加右心室负荷，进一步损害心功能[5]。另外，肺部感染可导致红细胞携氧能力降低而使毛细血管通透性升高，供氧不足也可导致心肌细胞损伤[6]。因此，HF伴发肺部感染时可相互影响、相互加重。

表1 三组患者一般资料比较

表2 三组患者的BNP、IL-6及TNF-α水平比较（ ±s，ng/L）

注：BNP：脑钠肽；IL-6：白细胞介素6；TNF-α：肿瘤坏死因子-α；与C组比较，aP＜0.05；与B组比较，bP＜0.05；与本组治疗前比较，cP＜0.05

A组（n=72） 429.23±40.12ab 33.43±6.19ab 35.69±8.73ab 46.61±9.72abc 7.23±1.15abc 16.23±3.34abc B组（n=90） 241.12±33.25a 20.19±5.54a 23.32±5.45a 35.12±7.65ac 3.61±1.12c 10.22±4.32c C组（n=40） 27.12±6.67 3.32±0.45 10.19±3.42 27.12±6.67 3.32±0.45 10.19±3.42 F 93.556 46.931 17.705 11.281 20.611 11.316 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表3 患者不同NYHA分级BNP、IL-6及TNF-α水平比较（ ±s，ng/L）

表3 患者不同NYHA分级BNP、IL-6及TNF-α水平比较（ ±s，ng/L）

注：BNP：脑钠肽；IL-6：白细胞介素6；TNF-α：肿瘤坏死因子-α；与B组比较，aP＜0.05

BNP A组 122.34±17.34a 231.19±24.46a 449.23±31.12a 601.12±34.43a 12.453 0.000 B组 78.78±10.23 167.32±20.12 301.12±25.67 424.12±30.19 11.258 0.000 IL-6 A组 15.12±3.32a 21.21±3.78a 28.42±5.19a 39.01±7.32a 8.591 0.000 B组 10.12±3.09 16.67±3.19 20.23±11.23 27.65±7.89 7.419 0.000 TNF-α A组 16.23±4.46a 27.85±5.12a 36.43±6.79a 49.21±8.45a 5.642 0.002 B组 13.32±4.09 16.53±6.65 24.45±6.11 32.12±7.56 5.012 0.004

既往研究认为，血流动力学异常是HF发生的根本原因，近年来临床研究发现，神经内分泌紊乱、心肌重构以及细胞因子异常表达等均在HF的发生及发展中具有重要意义[7]。BNP是一种由心室细胞合成和分泌的天然拮抗激素，具有强效扩血管、抑制水钠潴留等作用，且对于肾素-血管紧张素-醛固酮（RAAS）系统具有广泛抑制作用，在心肌缺血、心肌坏死及心室负荷过重等情况下可出现生理性表达升高[7]。临床研究表明，HF或肺部感染患者均存在明显的血浆BNP水平升高，是由于HF或肺部感染可导致心室张力升高及心室负荷增加，使BNP大量合成和分泌进入血液循环系统[8]。研究证实，HF患者的血浆BNP水平明显升高，且与心功能呈显著正相关性[9]。而当HF与肺部感染合并存在时，肺部感染所致炎症损伤、心肺缺氧缺血加重，将加重心肌损伤及心室负荷，导致血浆BNP水平升高更为显著[10]。新近研究表明，炎症反应在多种心血管疾病的发生及发展中具有重要作用，而其同时也是肺部感染的主要生理变化。IL-6是一种由活化T细胞前体、单核-巨噬细胞及纤维母细胞等生成的炎症细胞因子，具有促进炎症反应作用，能够自然杀伤细胞免疫反应相关细胞的增殖分化，进一步加重炎症反应[11]。杨红霞等[12]研究发现，CRP、IL-6与成人肺炎支原体感染（MPP）患者的心肌酶谱密切相关，高CRP及IL-6表达可能诱发或加重患者的心肌损害。TNF-α由活化单核-巨噬细胞等合成、释放的炎症因子，可增强RAAS系统活性、促进血管扩张及心肌抑制，还可损伤血管内皮功能、导致微循环障碍等，进一步诱导其他炎症因子释放，从而启动炎症“瀑布效应”[13]。HF自身多存在不同程度的炎症反应，而在伴发肺部感染时各炎症因子表达将进一步升高。

本研究筛选了HF伴肺部感染、单纯HF不伴肺部感染和健康志愿者进行检测分析，结果显示，A组及B组的血浆BNP及血清IL-6、TNF-α均较C组明显升高，且A组显著高于B组（P＜0.05），提示HF时体内普遍存在心室负荷及炎症反应增加，而伴发肺部感染时更为严重，上述指标也将增加。而在治疗后A组和B组BNP、IL-6、TNF-α水平均明显降低，表明随病情好转上述指标表达也将随之降低。A组与B组虽同为HF，但治疗后A组的BNP、IL-6、TNF-α水平仍显著高于B组（P＜0.05），提示HF伴发肺部感染时临床预后不佳。随着NYHA分级的升高，A组和B组的BNP、IL-6、TNF-α均呈现逐步升高趋势，且A组各分级均显著高于B组，进一步证实HF伴发肺部感染时病情更为严重，且随心功能损伤加重上述指标又将进一步升高。相关性分析显示，BNP、IL-6、TNF-α均与NYHA分级呈显著正相关性，与金卫东等[14]报道一致。证明BNP、IL-6、TNF-α水平监测对HF患者的病情评估具有重要意义。同时，A组相关性高于B组，可能由于肺部感染将加重心功能损伤，联合检测上述指标对病情诊断及程度评估更具价值。

综上所述，HF伴发肺部炎症患者的血浆BNP及血清IL-6、TNF-α呈现明显高表达状态，且高于单纯HF患者，上述指标均与心功能呈显著正相关性，并随着有效治疗其水平可逐步降低。检测血浆BNP及血清IL-6、TNF-α水平对HF伴发肺部感染的诊断、病情评估及治疗有指导意义。

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Relationship among BNP, inflammatory factors and heart function in patients with pulmonary infection complicated by heart failure

Zhang Jianguo*, Ding Ming, Yuan Nana.
*Intensive Care Unit, Affiliated Hospital of Jiangsu University, Zhenjiang 212013,China.

ObjectiveTo observe the changes of brain natriuretic peptide (BNP) and levels of serum inflammatory factors in patients with pulmonary infection complicated by heart failure (HF), and discuss relationship between these changes and heart function.MethodsThe patients with pulmonary infection complicated by HF were chosen into group A (n=72), those with only HF were chosen into group B (n=90) and health controls were chosen into group C (n=40) from Feb. 2014 to Oct. 2016. The levels of BNP, interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were detected and compared in 3 groups. The relationship among BNP, IL-6, TNF-α and NYHA grading was studied.ResultsThe levels of plasma BNP and serum IL-6 and TNF-α were significantly higher in groups A and B than those in group C, and were significantly higher in group A than those in group C before treatment (P＜0.05). The levels of plasma BNP and serum IL-6 and TNF-α decreased significantly in groups A and B, but were still significantly higher in group A than those in group B after treatment (P＜0.05). With the increase of NYHA grading, levels of plasma BNP and serum IL-6 and TNF-α showed significant ascending trends in groups A and B, and were significantly higher in group A than those in group B at the same NYHA grade(P＜0.05). Spearman analysis showed that BNP, IL-6 and TNF-α were positively correlated to NYHA grading in groups A and B (P＜0.05), which was more significant in group A.ConclusionThe patients with pulmonary infection complicated by HF have higher expressions of plasma BNP and serum IL-6 and TNF-α, which is closely correlated to heart dysfunction. The monitoring of changes of BNP and inflammatory factors has important guiding significance to judgment of patients’ conditions and decision of therapies.

Pulmonary infection; Heart failure; Brain natriuretic peptide; Interleukin-6; Tumor necrosis factor-α

R541.61

A

1674-4055(2017)11-1357-03

1212013 镇江,江苏大学附属医院重症医学科;2212013 镇江,江苏大学附属医院呼吸内科

10.3969/j.issn.1674-4055.2017.11.19

孙竹