桥接整合因子1在心源性哮喘与肺源性哮喘鉴别诊断中的意义

王成钢，蒋志丽，李艳芳，聂绍平，阙斌

桥接整合因子1(bridging integration factor 1，BIN1)是心肌横管系统的一个重要调节蛋白，一方面可通过调节细胞膜内陷参与心肌横管形成，另一方面其与L型钙通道精确地共同定位于心肌细胞的横管上。BIN1是L型钙通道最重要的α1 C亚单位(Cav1.2) 的锚定蛋白，调节Cav1.2在横管的转运和聚集[1]，从而使L型钙通道与兰尼碱受体充分作用产生有效的钙瞬变，激发心肌的兴奋收缩耦联[2-3]。心力衰竭时心肌细胞的主要病理生理改变是横管重构导致的钙瞬变受损，使L型钙通道与兰尼碱受体耦联分离，从而导致心肌收缩功能受损及增加心律失常风险[4]。有研究发现，BIN1在心肌梗死、扩张型心肌病、心力衰竭时明显下降[5-7]，BIN1是一个潜在的心脏健康和功能储备的标志物，可以评估心力衰竭心肌细胞收缩功能，更可作为治疗心力衰竭发展进程的指标。因此推测BIN1在心源性哮喘时可能也存在表达水平的变化，现分析比较BIN1在心源性哮喘与肺源性哮喘鉴别诊断中的意义，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2017年5月—2018年12月北京安贞医院急诊科诊治以呼吸困难为主要症状的患者114例作为研究对象。排除标准：年龄> 80岁、外伤、心包填塞、急性心肌梗死、贫血和严重肝功能不全、肾功能不全、自身免疫系统疾病、入院后使用过冻干重组人脑利钠肽的患者。分为心源性呼吸困难(哮喘组)66例，男38例，女28例，年龄51～80(68.13±4.26)岁;合并症：风湿性心脏病4例，先天性心脏病1例，高血压性心脏病10例，扩张型心肌病8 例，冠心病43 例；根据NYHA心功能分级：心功能Ⅱ级27例，Ⅲ级20例，Ⅳ级19 例。肺源性呼吸困难(哮喘组)48例，患者超声心动图结果均显示心功能正常；男25例，女23例，年龄53～78(64.14±3.01) 岁；合并症：肺栓塞12例，支气管扩张2例，肺炎1例，肺癌5例，过敏性哮喘5例，慢性支气管炎并发慢性阻塞性肺疾病23 例。另外，同期于医院体检中心随机选择健康体检者50例为健康对照组，男25例，女25例，年龄50～77(65.23±2.54) 岁。本研究经医院伦理委员会批准，受试者及家属知情同意并签署同意书。

1.2 观测指标与方法

1.2.1 临床资料统计：入选者均进行心电图、超声心动图、X线摄胸片，必要时，完善胸部CT及肺功能检查；实验室检查BNP、血常规、生化、糖化血红蛋白等。

1.2.2 血浆BIN1测定：患者入院后/健康对照组体检当日清晨空腹采取静脉血5 ml，抗凝离心获得血浆置-20 ℃下冰冻待测。使用ELISA法测定BIN1，试剂盒由北京天根生化科技有限公司提供，操作过程严格按照说明书进行。

2 结 果

2.1 3组临床资料比较 3组患者的性别、年龄、BMI、高血压史、ALT、糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、肌酐比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。糖尿病史及吸烟史在3组之间存在差异(P<0.05)，其中心源性哮喘组糖尿病史百分比高于肺源性哮喘组和健康对照组，且差异有统计学意义(P<0.05)，肺源性哮喘组患者有吸烟史的百分比高于心源性哮喘组和健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 3组BIN1及BNP比较 与健康对照组及肺源性哮喘组比较，心源性哮喘组BIN1浓度明显减低，而BNP浓度明显升高(P<0.05)；与健康对照组比较，肺源性哮喘组仅BNP浓度明显升高(P<0.05)，见表2。

表2 3组患者血浆BIN1及BNP水平比较

2.3 心源性哮喘组NYHA不同分级患者血浆BIN1及BNP水平比较 与Ⅱ级和Ⅲ级比较，Ⅳ级患者BIN1明显降低(P<0.05)，BNP水平则明显升高(P<0.05)。与Ⅱ级比较，Ⅲ级患者BIN1及BNP水平也有同样的变化趋势，仅BNP差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 心源性哮喘不同NYHA分级患者血浆BIN1及BNP水平比较

注：与健康对照组比较，aP<0.05;与肺源性哮喘组比较,bP<0.05

注：与Ⅱ级比较，aP<0.05; 与Ⅲ级比较，bP<0.05

2.4 BIN1、BNP在心源性哮喘诊断中的价值分析 以吸烟史、糖尿病史、BIN1、BNP作为自变量，对心源性哮喘进行多因素Logistic回归分析后发现，BIN1是发生心源性哮喘的保护因素，BNP是发生心源性哮喘的危险因素(P<0.05)，见表4。

表4 心源性哮喘发生的多因素Logistic回归分析

2.5 BIN1、BNP诊断心源性哮喘的ROC曲线分析 BIN1预测心源性哮喘的曲线下面积(AUC)为0.804(95%CI0.723～0.852)，敏感度和特异度分别为85.1%和91.7%，Youden指数0.768。BNP预测心源性哮喘的AUC为0.852(95%CI0.782～0.943)，敏感度和特异度分别为92.4%和79.2%，Youden指数0.716。BIN1、BNP联合诊断AUC为0.891(95%CI0.856～0.934)，敏感度和特异度分别为86.3%和92.6%，Youden指数0.790，见表5。

3 讨 论

急性哮喘性呼吸困难是临床常见的急危重症, 具有发病急、病情变化快、病死率高的特点，根据其病因主要分为心源性哮喘和肺源性哮喘2类。尽管两者的临床表现相似，但病理生理机制、治疗原则、疾病预后却明显不同。因此，早期快速诊断病因具有重要的临床意义。目前临床常用反映心功能的生物标志物包括BNP和氨基末端脑钠肽前体(N terminal pro B typenatriuretic peptide, NT-proBNP)。BNP是一种主要由心脏分泌的短肽激素，NT-proBNP则是BNP生成过程中产生的无活性氨基酸片段。BNP在外周血中的生物半衰期短于NT-proBNP，在外周血中的浓度也低于NT-proBNP。BNP和NT-proBNP诊断心力衰竭均具有较高的敏感度和特异度，均可预测心力衰竭患者长期死亡风险，但诊断急性心力衰竭时NT-proBNP水平应根据年龄和肾功能不全进行分层。国内外许多研究已证实，心源性哮喘时BNP明显升高[8-10]，其在鉴别心源性哮喘和肺源性哮喘方面具有重要参考价值。本研究中发现，肺源性哮喘患者的BNP和健康对照组比较，也有显著升高。基础和临床研究均证实急性心肌缺血、缺氧可以诱导BNP的释放，但是BNP或NT-proBNP敏感度和特异度不足以诊断心肌缺血，无症状的左心功能不全、肺栓塞等也可导致其升高[11]。因此目前临床上以BNP>100 pg/ml作为判断患者有无心功能障碍的标准[12]，可能会导致BNP对心力衰竭、心源性哮喘诊断的假阳性率提高。另外研究发现，肥胖心力衰竭患者的BNP浓度会相对偏低[13]，这些可能都是BNP作为判断心源性哮喘和肺源性哮喘特异度低于BNI1的原因。

表1 3组基线资料比较

注：与健康对照组比较，aP<0.05;与肺源性哮喘组比较,bP<0.05

表5 BIN1、BNP及两者联合预测心源性哮喘的诊断价值比较

注：a联合诊断Cut-off值BIN1 51.0 μg/ml，BNP 189.8 pg/ml

心力衰竭是各种心脏疾病的终末期共同表现，心力衰竭时心肌细胞的主要病理生理改变是横管系统的重构，从而影响钙瞬变，进而影响兴奋收缩耦联，最终导致心肌收缩功能下降。BIN1又被称为Amphiphysin 2，是BAR结构域超家族的一员，是维持T管结构的重要蛋白之一[14]。BIN1一方面可介导细胞膜内陷参与心肌横管形成，另一方面其与L型钙通道精确地共同定位于心肌细胞的横管并介导兴奋收缩耦联，其在心力衰竭时表达明显下降，这在动物模型与人类相关临床研究中均已得到证实[2, 7, 15-16]。BIN1的减少会导致L型钙通道与兰尼碱受体耦联分离，从而导致心肌收缩功能受损并与心力衰竭的诊断及预后相关[15]。因此，推断BIN1在心力衰竭时表达的改变可能具有高度特异性。

本研究结果显示，心源性哮喘患者血浆BIN1含量较肺源性哮喘患者及健康人群显著减低，且与心力衰竭严重程度相关，BIN1水平降低可能是心力衰竭患者发生心肌重构、收缩力下降的原因之一。这与国外相关研究结果一致[2, 5]，国外研究认为BIN1能影响心肌细胞收缩力，未来可能会成为心力衰竭治疗领域的新目标[17-19]。此外，还有研究发现BIN1对于心律失常也具有一定预测价值，在小鼠心律失常模型研究中，BIN基因敲除小鼠具有更高的室性心律失常发生率[16]。国内邹卓璇等[20]在慢性心力衰竭患者血浆中也发现BIN1同样的改变，并且伊伐布雷定可以使慢性心力衰竭患者血浆中的BIN1升高。目前心力衰竭时BIN1减少的具体机制仍不清楚，可能与心力衰竭时心肌细胞含量减少有关。心力衰竭时心肌细胞严重受损，横管系统遭到破坏，导致心源性BIN1显著减少。另外，病变的心肌细胞代谢改变，BIN1转录、翻译的速度较慢，均可能造成BIN1合成的不足[5]。Logistic回归分析的结果进一步证实，BIN1与心源性哮喘显著负相关，是心力衰竭的一个保护性因素。ROC曲线分析证实BIN1可以作为临床鉴别心源性哮喘与肺源性哮喘的一个重要参考指标，与BNP比较，其诊断心源性哮喘的敏感度较低，但特异度更高，将BIN1和BNP二者联合诊断心源性哮喘具有更高的准确性。但由于本研究入选患者例数较少，仍需要更大样本的患者人群去进一步研究临床应用的可行性。

总之， BIN1作为评估心力衰竭心肌细胞收缩功能的重要指标，其在鉴别心源性哮喘和肺源性哮喘时具有不劣于BNP的诊断价值，将BIN1与BNP联合可能会提高心力衰竭的诊断准确性。BIN1在临床工作中可能会有更大的应用前景，未来通过增加BIN1的表达和恢复来延缓或阻止心脏病的发展进程，可能会成为新的研究热点。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

王成钢：分析试验数据，统计学分析，论文撰写；蒋志丽：实施研究过程，资料搜集整理；阙斌、李艳芳、聂绍平：提出研究思路，设计研究方案，论文修改及审核