血清MSTN、MuRF-1水平与老年慢性心力衰竭患者预后的关系

董荣，王志华，陈龙锦，马旭

盐城市第一人民医院心内科，江苏盐城224000

慢性心力衰竭(CHF)是由于心脏结构或功能异常，继而引起心室充盈或射血能力受损的一组复杂临床综合征，主要临床表现为呼吸困难、乏力、液体潴留等[1]。CHF是大多数心血管疾病的最终结局，也是最主要的死亡原因[2]。目前，N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)是诊断心力衰竭和评估患者预后的常用指标，但肥胖、肾功能不全、重组钠尿肽治疗等因素会影响循环NT-proBNP水平[3]。因此，探索CHF诊断和预后评估新的生物标记物具有重要意义。有研究发现，CHF患者心功能恶化会影响机体能量代谢，引起骨骼肌代谢障碍，骨骼肌代谢障碍是患者生存率降低的强预测因子[4]。肌肉生长抑制素(MSTN)是一种肌细胞因子，可抑制肌肉生长，与骨骼肌质量降低密切相关[5]。肌肉环指蛋白1(MuRF-1)是一种E3泛素连接酶，可参与泛素与E1、E2酶靶底物的缀合，在肌肉重塑中发挥重要作用[6]。有研究报道，抑制心肌MSTN、MuRF-1 mRNA表达能够改善心力衰竭大鼠心功能[7-8]。但血清MSTN、MuRF-1水平与老年CHF患者预后的关系鲜见报道。为此，本研究探讨了血清MSTN、MuRF-1水平与老年CHF患者预后的关系。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2019年1月—2020年1月盐城市第一人民医院收治的老年CHF患者195例(观察组)。所有患者符合《慢性心力衰竭基层诊疗指南(2019年)》[9]中的诊断标准。纳入标准：①符合CHF诊断标准；②年龄≥60岁；③临床病历资料和随访资料完整。排除标准：①合并恶性肿瘤者；②合并血液系统或免疫系统疾病者；③合并严重肝肾功能不全者。其中，男120例、女75例，年龄60～88(72.85±5.91)岁，BMI 18～28(22.04±2.39)kg/m2，NYHA心功能分级[8]：Ⅰ级57例、Ⅱ级62例、Ⅲ级48例、Ⅳ级28例。同期随机选择在盐城市第一人民医院体检健康的老年志愿者73例(对照组)，男45例、女28例，年龄60～88(71.87±5.87)岁，BMI 18～27(22.11±2.42)kg/m2。两组性别、年龄、BMI具有可比性。本研究经盐城市第一人民医院医学伦理委员会批准(伦理批号：2020-K-063)，所有研究对象或其家属知情同意并签属知情同意书。

1.2 血清MSTN、MuRF-1检测 观察组入院次日，对照组体检当日，采集清晨空腹肘静脉血5 mL，3 000 r/min离心10 min、离心半径8 cm，留取上层血清，-80 ℃保存。采用ELISA法检测血清MSTN、MuRF-1。试剂盒购自上海梵态生物科技有限公司，所有操作严格按试剂盒说明进行。

1.3 资料收集分析 收集老年CHF患者基础临床资料，包括性别、年龄、BMI、病程、原发疾病、吸烟史、饮酒史、NYHA心功能分级；入院24 h内心脏超声检查资料，包括左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)、左室舒张末期内径(LVEDD)、二尖瓣口舒张期E峰速度与A峰速度比值(E/A)；入院次日血清NT-proBNP水平。

1.4 随访 老年CHF患者入院后参照《慢性心力衰竭基层诊疗指南(2019年)》[9]接受规范治疗。出院后随访1年，统计再次心力衰竭入院和全因死亡情况。

2 结果

2.1 两组血清MSTN、MuRF-1水平比较 观察组与对照组血清MSTN水平分别为(245.85±20.42)、(187.14±24.45)ng/L，血清MuRF-1水平分别为(360.02±24.04)、(285.84±24.71)ng/L。观察组血清MSTN、MuRF-1水平均高于对照组(t分别为19.823、22.315，P均<0.01)。

2.2 不同心功能分级老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平比较 见表1。

表1 不同心功能分级老年CHF患者血清MSTN和MuRF-1水平比较

2.3 老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平与NYHA心功能分级的关系 Spearman相关分析显示，老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平与NYHA心功能分级均呈正相关关系(rs分别为0.625、0.587，P均<0.01)。

2.4 老年CHF患者预后不良的危险因素分析 老年CHF患者出院后随访1年，根据是否发生再次心力衰竭入院和全因死亡分为预后不良者46例、预后良好者149例。预后不良者和预后良好者临床资料比较见表2。以老年CHF患者预后情况为因变量，以单因素分析中有统计学差异的指标为自变量，纳入多因素Logistic回归模型。结果发现，病程、NYHA心功能分级、LVEF、NT-proBNP、MSTN、MuRF-1均为老年CHF患者预后不良的独立危险因素(P均<0.05)，见表3。

表2 老年CHF患者预后不良者和预后良好者临床资料比较

表3 老年CHF患者预后不良的多因素Logistic回归分析结果

2.5 血清MSTN、MuRF-1水平对老年CHF患者预后不良的预测价值分析 ROC曲线分析显示，血清MSTN水平预测老年CHF患者预后不良的AUC为0.788(95%CI：0.723～0.843)，最佳截断值为264.17 ng/L，此时其预测老年CHF患者预后不良的灵敏度为54.35%、特异度为90.60%；血清MuRF-1水平预测老年CHF患者预后不良的AUC为0.789(95%CI：0.725～0.844)，最佳截断值为367.05 ng/L，此时其预测老年CHF患者预后不良的灵敏度为73.91%、特异度为77.18%；血清MSTN、MuRF-1水平联合预测老年CHF患者预后不良的AUC为0.894(95%CI：0.842～0.933)，其预测老年CHF患者预后不良的灵敏度为87.78%、特异度为79.19%。血清MSTN、MuRF-1水平联合预测老年CHF患者预后不良的AUC大于血清MSTN、MuRF-1水平单独(Z分别为3.075、2.990，P均<0.01)。见图1。

图1 血清MSTN、MuRF-1水平预测老年CHF患者预后不良的ROC曲线

3 讨论

近年来随着人口老龄化加剧，CHF的患病率逐年升高，已成为威胁我国居民生命安全的重要公共卫生问题。目前，NT-proBNP是心力衰竭诊断和患者预后评估的常用指标，但肥胖、肾功能不全、重组钠尿肽治疗等因素会影响循环NT-proBNP水平[3]。因此，探索CHF诊断和预后评估新的生物标记物具有重要意义。

CHF患者心功能进行性恶化会影响机体能量代谢，引起肌肉质量降低和肌肉功能丧失，特别是基础状况差的老年CHF患者，会随着肌肉质量降低和肌肉功能丧失进一步引起心脏恶病质，导致患者预后不良[10]。MSTN是转化生长因子β超家族成员，主要表达于肌肉组织，具有抑制骨骼肌生长的作用。有研究报道，MSTN基因敲除、沉默或抑制表达可引起肌肉增生或肌纤维肥大[11]。MSTN基因还存在于心肌组织中，能够参与调控心肌生长。心肌损伤能够促进MSTN大量分泌，刺激心肌细胞或血管再生和降低心肌纤维化，从而改善心肌损伤。本研究发现，观察组血清MSTN水平明显高于对照组，考虑与老年CHF患者心脏器质性病变能够引起MSTN大量分泌并释放入血液循环有关。本研究发现，随着NYHA心功能分级升高，老年CHF患者血清MSTN水平逐渐升高，并且老年CHF患者血清MSTN水平与NYHA心功能分级呈正相关关系。提示血清MSTN水平能够反映心功能变化。究其原因，心肌损伤后MSTN大量分泌，能够抑制心肌修复，从而促进心功能恶化[12]。动物实验表明，敲除MSTN基因能够减少心肌细胞凋亡并抑制胶原沉积和心肌纤维化过程，改善心功能[13]。但目前血清MSTN水平与老年CHF患者预后的关系鲜见报道。MSTN作为骨骼肌生长的重要负调节因子，是导致肌肉萎缩的关键因子[11]。而肌肉萎缩会加剧交感神经激活、血管收缩、内皮功能障碍，最终会使心功能进一步恶化[14]。本研究发现，预后不良者血清MSTN水平显著高于预后良好者；在校正病程、NYHA心功能分级、LVEF、NT-proBNP后，MSTN仍然是老年CHF患者预后不良的独立危险因素。这是因为MSTN高表达能够抑制心肌修复，促进心功能恶化，MSTN高表达还能通过加剧肌肉萎缩使患者预后不良。但其具体机制仍需进一步研究。

泛素—蛋白酶体系统是骨骼肌的主要调节器，其中E3泛素连接酶能够通过降解关键蛋白质或调节其活性，控制促合成代谢因子或促分解代谢因子，参与骨骼肌蛋白的降解过程，在肌肉萎缩过程中发挥关键作用[15]。MuRF-1是一种E3泛素连接酶，特异性表达于骨骼肌和心脏，主要受NF-κB信号通路调控[16]。有研究报道，心功能损伤后肌成纤维细胞和萎缩性心肌细胞数量增加，与萎缩相关的泛素连接酶MuRF-1表达上调，故抑制MuRF-1表达能够逆转心肌重塑，改善心功能[17]。本研究发现，观察组血清MuRF-1水平显著高于对照组，考虑与CHF能够通过炎症反应激活NF-κB信号通路，导致血清MuRF-1水平升高有关。有研究证实，心力衰竭早期即可出现炎症反应激活，并且炎症反应激活可能早于典型的神经激素激活[18]。本研究发现，随着NYHA心功能分级升高，老年CHF患者血清MuRF-1水平逐渐升高，并且老年CHF患者血清MuRF-1水平与NYHA心功能分级呈正相关关系。提示血清MuRF-1水平亦能反映心功能变化，其原因与MuRF-1能够引起心肌细胞萎缩有关。有研究报道，心力衰竭后泛素化酶活性明显提升，其变化与蛋白水解增加和运动功能降低显著相关，下调MuRF-1表达有助于抑制肌肉萎缩，增强心功能[19-20]。本研究还发现，预后不良者血清MuRF-1水平显著高于预后良好者；在校正病程、NYHA心功能分级、LVEF、NT-proBNP后，MuRF-1仍然是老年CHF患者预后不良的独立危险因素。其原因可能亦与MuRF-1能够参与肌肉萎缩有关，但其具体机制仍需进一步研究。

本研究分析了血清MSTN、MuRF-1水平单独或联合对老年CHF患者预后不良的预测价值，结果发现血清MSTN、MuRF-1水平单独和联合预测老年CHF患者预后不良的AUC分别为0.788、0.789、0.894，血清MSTN、MuRF-1水平联合预测老年CHF患者预后不良的AUC大于血清MSTN、MuRF-1水平单独。提示血清MSTN、MuRF-1均可作为老年CHF患者预后不良的预测指标，二者联合时预测价值更高。

综上所述，老年CHF患者血清MSTN、MuRF-1水平升高，其水平变化与心功能恶化密切相关；血清MSTN、MuRF-1是老年CHF患者预后不良的独立危险因素，可作为预测老年CHF患者预后不良的生物学指标。但本研究为单中心研究，在排除混杂因素干扰时未纳入所有与预后不良或肌肉萎缩相关的指标，可能存在选择偏倚。因此，血清MSTN、MuRF-1水平与老年CHF患者预后不良的关系还需进一步验证。