慢性心功能不全患者血液中D-乳酸与转化生长因子-β1的相关性研究*

2018-01-09赵芯晨何婧瑜蔡利栋

中国医学装备 2017年12期

赵芯晨王晶* 何婧瑜蔡利栋秦俭

赵芯晨①王晶①*何婧瑜①蔡利栋①秦俭①

目的：探讨慢性心功能不全患者血液中D-乳酸浓度与患者按纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级、转化生长因子-β1(TGF-β1)和心功能的关系及其临床意义。方法：连续选取医院急诊科随访的62例慢性收缩性心功能不全患者纳入观察组，另选同期门诊体检的50名健康者纳入健康对照组。检测两组全血标本中D-乳酸、TGF-β1浓度；行心脏彩色超声检查，记录试验对象左心射血分数(LVEF)及左室舒张末容积(LVEDV)，比较两组受检者D-乳酸浓度、TGF-β1、LVEDV和LVEF差异，并运用双变量分析观察组D-乳酸浓度与TGF-β1，左心室射血分数、左室舒张末容积的相关性。结果：观察组血液中D-乳酸及TGF-β1浓度较健康对照组明显升高，差异有统计学意义(t=7.731，t=7.673；P＜0.05)；LVEDV较健康对照组增大，而LVEF较健康对照组减少，差异有统计学意义(t=4.782，t=5.373；P＜0.05)；D-乳酸与TGF-β1和LVEDV值呈正相关，与LVEF值呈负相关。结论：收缩性心功能不全患者，D-乳酸水平可以反映心功能恶化程度，并且与心力衰竭患者血液中炎性因子升高关系密切。

心力衰竭；D-乳酸；转化生长因子-β1；左心室射血分数；心脏彩色超声

心功能不全是各种心血管疾病的终末阶段，临床上根据患者射血分数的不同，分为收缩性心功能不全和舒张性心功能不全，其中以前者占多数。随着人口老龄化及高血压、冠心病、房颤等心血管疾病的发病率的增加，目前慢性心功能不全患者逐年递增[1]。

近年研究发现，心力衰竭患者体内促炎细胞因子如转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β1)、白介素-6等处于过渡激活状态[2]。有研究表明，慢性心功能衰竭患者体内异常升高的TGF-β1，不仅可以抑制心脏的收缩功能，还可加速心室的重塑，促进心室纤维化的进展，后者与心功能恶化，恶性心律失常的发生密切相关[3-6]。

D-乳酸(D-lactate)是肠道内细菌在厌氧情况下产生的代谢产物，正常情况下人体血液中仅能检测到微摩尔浓度的D-乳酸，然而肠道缺血、缺氧或者胃肠道创伤等情况下，肠道内细菌合成D-乳酸可以通过肠黏膜进入血液，由于人体内无特异性降解D-乳酸的酶，故血液中D-乳酸浓度可以反映胃肠道缺血及黏膜损伤情况[7-8]。但是，目前临床上缺乏关于心衰患者D-乳酸及TGF-β1相关性的研究。本研究旨在探讨慢性心功能不全患者血液中D-乳酸与TGF-β1的相关性。

表1 两组受检者TGF-β、D-乳酸及心功能比较(±s)

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续选取2015年12月至2016年3月首都医科大学宣武医院急诊科收治的62例慢性收缩性心功能不全的患者，并将其纳入观察组；同期将在门诊体检的50名健康体检者纳入健康对照组。观察组中男性32例，女性30例；年龄41～77岁，平均年龄(62.3±6.2)岁；病程6～120个月，平均病程(32.3±8.6)个月；冠心病患者33例，高血压心脏病14例，扩张性心肌病9例，风湿性心脏病6例；根据纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级标准为Ⅱ级22例，Ⅲ级23例，Ⅳ级17 例。健康对照组中男性25例，女性25例；年龄40～78 岁，平均年龄(63.6±6.5)岁。本研究的实施获得医院伦理委员会批准，两组受检人员对本研究均知情同意，并签署知情同意书，且两组性别、年龄比较差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①所有患者均符合慢性心力衰竭诊断治疗指南中的诊断标准，具有心功能不全症状；②均签署知情同意书。

(2)排除标准：①近期行胃肠道手术或者创伤者；②存在炎症性肠病；③患有肿瘤及严重的支气管炎；③有冠心病、慢性感染、糖尿病等慢性疾病病史。

1.3 仪器与试剂

Infinite F50型酶标仪(中国帝肯公司)；TGF-β1及D-乳酸Lisa试剂盒(北京立志生物有限公司)；CX50型Acuson超声心动图仪(荷兰飞利浦公司)。

1.4 检查方法

取受检者清晨空腹全血，运用酶标仪，采用发光法检查血清中D-乳酸及TGF-β1浓度；心脏彩超采用Acuson超声心动图仪(改良Simpson法)进行心功能测量。

1.5 观察与评价指标

分别记录和观察两组受检者血液中D-乳酸，TGF-β1浓度及心脏彩超中左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)和左心室舒张末容积(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)指标。

1.6 统计学方法

使用SPSS 17.0软件对试验数据进行统计分析，使用均数±标准差(±s)表示，两独立样本采用t检验或秩和检验；分别运用双变量分析检测D-乳酸与TGF-β1、左室射血分数及左室舒张末容积的相关性，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者TGF-β、D-乳酸及心功能比较

观察组血液中D-乳酸及TGF-β1浓度较健康对照组明显升高，两组比较差异有统计学意义(t=7.731，t=7.673；P＜0.001)；心脏超声结果提示，观察组LVEDV较健康对照组明显增大，而LVEF较对照组明显减小，两组比较差异有统计学意义(t=4.782，t=5.373；P＜0.05)，见表1。

2.2 D-乳酸与LVEF、LVEDV及TGF-β1的相关性

比较观察组患者中D-乳酸浓度变化与TGF-β1、LVEDV和LVEF的相关性。通过双变量分析，观察组血清中D-乳酸浓度改变与TGF-β1、LVEDV呈正相关，相关系数r=0.57，r=0.52；P＜0.05；而与LVEF值呈负相关，相关系数r=-0.54，P＜0.05。

3 讨论

心力衰竭是一种严重的临床综合征，可以导致全身多个系统的病变，国外研究者对心力衰竭患者胃肠道损伤进行了大量的研究。Sandek等[9]经腹部B超扫描发现心力衰竭患者肠道黏膜存在不同程度的水肿，其中以结肠壁增厚最为明显，进一步研究证实相对于不伴肠道水肿的心力衰竭患者，伴有肠道水肿的心力衰竭患者脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)明显升高，提示心力衰竭患者肠道黏膜屏障下降，细菌毒素入血。Derikx等[10]通过模拟肠道缺血模型，证实当小肠黏膜缺血30 min后，小肠黏膜即可出现严重的形态学改变，表现为绒毛顶端破坏、小肠绒毛剥脱、肠上皮脱落、固有层损伤、解体，细胞内物质肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid bindingprotein，I-FABP)升高，肠道黏膜主动吸收功能下降，通透性增加[11]。D-乳酸是肠道内细菌在厌氧情况下产生的代谢产物，正常情况下人体血液中仅能检测到微摩尔浓度的D-乳酸，并且人体内用于代谢酶D-乳酸的酶活性很弱，当肠系膜血管缺血、缺氧时，既可导致肠道内D-乳酸生成增多，又可增加肠道黏膜通透性，故常通过检测D-乳酸浓度来评估胃肠道缺血及黏膜损伤情况。本研究发现，心衰患者血液中D-乳酸的浓度明显升高，提示其胃肠道损伤。

本研究通过检测血液中D-乳酸浓度、TGF-β1与心脏彩超相关指标提示，心力衰竭患者存在胃肠道黏膜损伤，这一结果与Ikeda等[12]的研究结果一致；研究还发现，D-乳酸浓度随着心功能的恶化，射血分数的下降逐渐升高，提示随着心功能恶化患者胃肠道黏膜屏障保护作用逐渐丧失，黏膜通透性增加。大量研究发现，心力衰竭患者血液中炎症因子如TGF-β1，白介素-6等较正常人明显升高，并且这些炎症因子可以促进心室重构，加剧心功能恶化[13-14]。然而，对于炎症因子的来源目前尚无明确的报道，本研究中同样发现TGF-β1浓度较正常人明显升高，并且TGF-β1与D-乳酸存在正性相关，提示心力衰竭患者肠粘膜通透性升高可能是导致心力衰竭患者体内炎症因子增高的原因。

心力衰竭患者血液中D-乳酸浓度呈不同程度升高，提示心力衰竭患者存在胃肠道损伤，并且胃肠道的损伤程度随着心功能的恶化而增加，心力衰竭患者胃肠道损伤可能是导致机体免疫系统过度激活的原因。

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The relevant research of D-lactic acid levels and transforming growth factor beta 1 in blood of patients with chronic cardiac failure

/ZHAO Xin-chen, WANG Jing, HE Jingyu, et al

Objective:To explore the relationships of D-lactic acid levels and grade of heart function of NYHA,transforming growth factor beta 1 (TGF-β1) and heart function in blood of patients with chronic cardiac failure,and research the clinical significance of their relationship.Methods:62 patients with chronic cardiac failure were divided into observation group, and 50 healthy people were divided into control group. The D-lactic acid and TGF-β1 of whole blood sample of the two groups were detected, at the same time, all of subjects underwent cardiac color Doppler ultrasound examination, and the left ventricular ejection fraction (LVEF) and left ventricular end diastolic volume (LVEDV) of them were recorded. And the differences of D-lactic acid, TGF-β1, LVEDV and LVEF between the two groups were analyzed and compared. And then, the correlations of D-lactic acid and TGF-β1, LVEF, LVEDV in observation group were researched by using double variables analysis.Results:The concentrations of D-lactic acid and TGF-β1 in the blood of observation group were significantly higher than those of control group (t=7.731,t=7.673, P＜0.05), respectively. The LVEDV of observation group was significantly larger than that of control group,while the LVEF of observation group was significantly less than that of control group (t=4.782, t=5.373, P＜0.05).And D-lactic acid was positively correlated with TGF-β1 and LVEDV, respectively, while it was negative correlated with LVEF.Conclusion:For patients with contractility cardiac failure, the D-lactic acid can reflect deteriorated degree of cardiac function, and it has close relation with the increasing of inflammatory factors in blood of patients with cardiac failure.

Chronic cardiac failure; D-lactic; Transforming growth factor-β1; Left ventricular ejection fraction;Cardiac color Doppler ultrasound

Emergency Department, Xuanwu Hospital Capital Medical University, Beijing 100053,China.