血清Galectin-3、PTX-3与扩张型心肌病心力衰竭临床指标的相关性

孙宏超 金凤表 侯维娜 王青松 李博 金大鹏 侯瑞田

(1任丘市人民医院，河北 任丘 062550；2承德医学院附属医院心脏内科)

扩张型心肌病(扩心病)是一种病因不明的心肌病，以心腔扩张为主，多系心肌广泛纤维化的结果，主要特征是心功能障碍、心力衰竭(心衰)。研究表明在有症状的扩心病心衰患者中5年的病死率接近50%〔1〕。 所以，提升对扩心病心衰的早期诊断能力及有效治疗水平意义重大。随着对心衰炎症机制的不断研究，目前已经证实某些炎症因子在扩心病心衰中起着举足轻重的作用〔2〕。相关研究表明半乳凝集素(Gal)-3、正五聚体蛋白(PTX)-3在心肌细胞纤维化、心室重塑及心衰的病理生理进程中起着决定性的作用，有望成为扩心病心衰早期诊断及指导治疗的标志物〔3〕。本研究通过联合检测血清Gal-3和PTX-3水平，探讨两者与脑钠肽(BNP)、左心室功能超声参数、心功能分级的关系，为此类疾病的早期诊断、危险分层及指导治疗提供新方法。

1 资料与方法

1.1入选对象及标准 选2015年2～10月就诊于承德附属医院心内科的扩心病心衰患者45例。心衰的诊断标准参照第8版内科学教科书及2014年中国心衰诊断和治疗指南。按纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级标准分为Ⅱ级10例、Ⅲ级15例、Ⅳ级20例。排除标准：缺血性心肌病、急性心肌梗死、高血压性心脏病、缩窄性心包炎、肥厚或限制性心肌病、心肌炎、心脏瓣膜病、心源性休克、血容量不足或任何其他情况禁忌给予血管扩张剂患者，库欣综合征、阿迪森病、原发性醛固酮增多症、甲状腺功能亢进等内分泌系统疾病患者，外伤、结缔组织病患者，严重肝肾功能不全者、各种恶性肿瘤、妊娠、哺乳者、合并感染者。选择同期于承德医院附属医院体检中心健康人45例作为对照组。对照组女25例，男20例，年龄43～79岁，平均年龄(61.8±9.2)岁。心衰组女20例，男25例，年龄42～87岁，平均年龄(61.6±11.7)岁。两组性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2资料收集 详细记录入选对象的一般情况，如性别、身高、体重、年龄、基础疾病、既往病史、心功能分级、口服用药等基本临床资料。心衰组：监测生命体征、肺部有无湿性啰音、观察有无呼吸困难症状、颈静脉是否充盈或怒张、下肢是否水肿等体征。检测全部入选者入院时的BNP水平及心衰组治疗10 d后BNP水平，完善血常规、肝肾功能、电解质、心脏彩超等检查，同时收集全部入选者入院时及心衰组治疗10 d后的血清样本，待集中检测。

1.3心衰组用药及使用方法 心衰组均给予正规抗心衰治疗，包括洋地黄类强心药、非洋地黄类正性肌力药物、利尿药、硝酸酯类、β受体阻滞剂、血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)类〔不能耐受者给予血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB)类〕等。

1.4相关指标的测定

1.4.1BNP 由心脏内科专业人员进行检测，使用美国博适公司生产的BNP检测仪。

1.4.2常规生化指标 血常规、肝肾功能、电解质，采用我院生化室检测值，日立全自动7600生化分析仪。

1.4.3Gal-3、PTX-3的测定 研究对象均在清晨静息空腹时采集肘静脉血3～4 ml注入不含任何成分的无菌试管，室温下血液自然凝固30 min以上，然后以3 000 r/min，4℃离心10 min，然后取上清液存放于-80℃冰箱，待测血清Gal-3、PTX-3。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)进行检测。试剂盒为北京海诚远宏科技有限公司提供的人Gal-3和PTX-3试剂盒。Gal-3检测范围0.156～10.000 ng/ml，PTX-3检测范围0.312～20.000 ng/ml。检测时严格按ELISA试剂盒说明书程序进行操作。

1.4.4心脏彩超的检测 由医院超声科进行检查。采用Philips彩色多普勒超声诊断仪测量左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期前后径(LVEDD)。

1.5统计学方法 采用SPSS19.0进行χ2检验和t检验、方差分析。数据呈偏态分布，进行以10为底对数转换后呈正态分布。参数数据的相关性分析用Pearson相关分析，非参数资料的相关性分析用Spearman相关分析。构建受试者工作特征(ROC)曲线评价生物标志物的临床诊断价值。

2 结 果

2.1急性期、缓解期、对照组之间血清Gal-3、PTX-3、lgBNP水平比较 心衰组急性期的Gal-3和PTX-3水平均明显高于心衰组缓解期及对照组(P<0.01)。心衰组急性期lgBNP浓度明显高于心衰组缓解期及对照组(P<0.01),见表1。

表1 心衰组急性期、缓解期及对照组间血清Gal-3、PTX-3、lgBNP水平比较

与心衰组缓解期比较:1)P<0.01；与对照组比较:2)P<0.01

2.2心衰组不同心功能分级组间血清Gal-3、PTX-3、lgBNP水平比较 Gal-3水平Ⅲ级、Ⅳ级组显著高于Ⅱ级组(P<0.01)，Ⅳ级组高于Ⅲ级组，但无统计学差异(P=0.467)；PTX-3水平Ⅲ级、Ⅳ级组显著高于Ⅱ级组(P<0.01)，Ⅳ级组高于Ⅲ级组，但差异无统计学意义(P=0.912)；lgBNP水平Ⅲ级、Ⅳ级组显著高于Ⅱ级组(P<0.01)，Ⅳ级组高于Ⅲ级组，但差异无统计学意义(P=0.188)，见表2。

表2 不同心功能分级组间血清Gal-3、PTX-3、lgBNP水平比较

与心功能Ⅱ级比较:1)P<0.01

2.3心衰组急性期Gal-3、PTX-3与lgBNP、心功能分级、LVEF及LVEDD的相关性 Gal-3与心功能分级、LVEDD呈正相关，与LVEF呈负相关(均P<0.01)；PTX-3与心功能分级、LVEDD呈正相关，与LVEF呈负相关(均P<0.01)。Gal-3与PTX-3、lgBNP呈正相关(P<0.01)，PTX-3与lgBNP呈正相关(P<0.01),见表3。

表3 心衰组急性期Gal-3、PTX-3与lgBNP、心功能分级、LVEF及LVEDD的相关性

2.4血清Gal-3、PTX-3、BNP对扩心病心衰的诊断价值 Gal-3诊断扩心病心衰的ROC曲线下面积(AUC)为0.872(P<0.001，95%CI为0.801～0.943)；PTX-3诊断扩心病心衰的AUC为0.853(P<0.001，95%CI为0.777～0.929)；BNP诊断扩心病心衰的AUC为0.912(P<0.001，95%CI为0.853～0.970)，见图1。

图1 BNP、Gal-3、PTX-3对扩心病心衰诊断的ROC曲线

2.5联合检测血清Gal-3、PTX-3、lgBNP对扩心病心衰的诊断价值 通过使用二元Logistic回归绘制ROC曲线得出联合检测血清Gal-3、PTX-3诊断扩心病心衰的AUC为0.910(P<0.01，95%CI为0.852～0.968)；联合检测血清Gal-3、lgBNP诊断扩心病心衰的AUC为0.916(P<0.01，95%CI为0.859～0.973)；联合检测血清PTX-3、lgBNP诊断扩心病心衰的AUC为0.931(P<0.01，95%CI为0.881～0.982)；联合检测血清Gal-3、PTX-3、lgBNP诊断扩心病心衰的AUC为0.930(P<0.01，95%CI为0.879～0.981)，见图2。

图2 BNP、Gal-3、PTX-3对扩心病心衰诊断的ROC曲线

3 讨 论

目前已证实心肌纤维化与扩心病心衰的发生发展有着密切的联系。研究表明，由激活的巨噬细胞可分泌一种β-半乳糖苷结合蛋白-Gal-3。它能够导致炎症、肿瘤生长和心脏纤维化〔4,5〕。在心肌受到损伤后Gal-3释放到心肌细胞，促使成纤维细胞、肌纤维母细胞增殖和Ⅰ型胶原沉着，激活的肌纤维母细胞和成纤维细胞还有沉积到细胞外基质的胶原最终使心肌纤维化〔4～8〕。 Hrynchyshyn等〔4〕证实在心衰患者的血清中Gal-3的表达水平是明显升高的。Sharma等〔6〕证实将Gal-3注入正常小鼠的心包囊内，能够致使心脏重构的发展，且具有Gal-3最高表达水平的小鼠组的心脏纤维化程度最高。Lopez-Andrès等〔9〕对心衰大鼠模型的研究发现，心肌细胞中巨噬细胞被大量活化而且Gal-3的表达水平增加。Liu等〔10〕将Gal-3注入成年雄鼠心包内，证实Gal-3可导致心肌炎症、重构甚至功能障碍，将N乙酰-丝氨酰-天冬氨酰-赖氨酰-脯氨酸和Gal-3同时注入雄鼠心包内，不仅能够抑制炎症反应和纤维化，还能够改善心衰症状。综上所述，Gal-3参与了心力衰竭发生发展的进程，且干预Gal-3的表达水平能够改善心室重构。

PTX-3是一个新近发现的炎症标志物，一种由382个氨基酸组成的正五聚体蛋白，是急性期反应蛋白家族成员之一〔11〕。在促炎细胞因子作用下，在炎症局部由单核巨噬细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞、受损心肌细胞、平滑肌细胞等产生〔12〕，主要来源于受损的血管及心脏组织，能够反映局部炎症状态，与心力衰竭的发生、发展和预后密切相关。PTX-3与成纤维细胞生长因子(FGF)-2、胞外基质蛋白(TSC)-6等结合，抑制血管发生和修复，使血管/心肌密度降低，心肌供氧供血不足，从而促使心肌细胞凋亡及心室重构〔13〕。

Calvier等〔14〕研究发现，Gal-3能够调节醛固酮介导的心肌纤维化进程。Lok等〔15〕也证实Gal-3与左心室重构相关。Chen等〔16〕发现心衰患者血清中的Gal-3浓度明显高于正常人，血清内Gal-3的水平与左心室功能及结构相关。Katooka等〔17〕研究证实心衰患者的血清PTX-3水平显著高于正常人，且发现PTX-3升高是心衰患者发生心脏事件的独立预测因子。Suzuki等〔18〕也证实心衰患者血清PTX-3水平是升高的，且随着NYHA心功能分级的增加，血清PTX-3水平亦增高。本研究证实Gal-3、PTX-3促使心肌发生纤维化与心室重构，而且浓度越高心衰程度越重，与扩心病心衰的病理生理进程有着紧密的联系。

目前，关于Gal-3、PTX-3与抗心衰药物疗效的相关性研究较少，本研究说明药物干预治疗扩心病心衰是有效的，也证实Gal-3、PTX-3可用于评价药物疗效与指导治疗。由于本研究样本量较小，存在一定的局限性，研究结论还需大数据证实。

本研究表明，Gal-3、PTX-3、BNP对扩心病心衰均有较高的诊断价值，且三者联合检测可明显提高诊断价值。Gal-3、PTX-3与BNP、NT-ProBNP不同，它们与心衰的关系是非容量依赖性的，在心衰早期即表达增加，参与整个心衰的进程，更能准确反映心功能水平及心室重构的进展程度。同时，BNP、NT-ProBNP水平也易受多方面因素影响，如肺、肝肾疾病、肥胖、性别、年龄等，不能完全客观地反映出心衰的风险程度和疾病进程，也不能更好地对心衰进行危险分层及预后评估。因此，联合检测血清Gal-3、PTX-3、BNP可提高对扩心病心衰的早期诊断及危险分层价值。

综上所述，Gal-3、PTX-3可作为扩心病心衰的早期诊断、危险分层及评价治疗效果的标志物进行更加深入的研究。