血清相关蛋白与急性心力衰竭严重程度及心肌耗能的关系*

向 焰，陈 亮，龙天蓉，张克波

广元市精神卫生中心检验科，四川广元 628000

急性心力衰竭(AHF)是临床上最为常见的心脏急症，目前，依旧缺乏评价AHF严重程度、危险分层及预后的敏感及特异性指标，导致临床治疗缺乏针对性[1-2]。血清转化生长因子β(TGF-β)是一种重要的促纤维化细胞因子，曾有研究发现，心功能分级靠后的AHF患者血清TGF-β水平异常升高，推测TGF-β可能通过促纤维化机制参与心力衰竭[3]。王丽娜等[4]研究发现，胰岛素样生长因子结合蛋白-7(IGFBP7)与老年射血分数保留心力衰竭患者左心室舒张功能及运动耐力间均存在良好的相关性，提示血清IGFBP7在反映心力衰竭患者病情中具有潜能。Periostin蛋白是一种细胞黏附蛋白，大量Periostin蛋白表达可减少心肌细胞与心肌成纤维细胞黏附，进而导致心脏扩张[5]。本研究拟探讨血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白联合应用在评估AHF患者病情严重程度及预后中的应用价值，为临床提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 将本院2018年1月至2020年1月收治的105例AHF患者作为观察组。纳入标准：(1)符合《急性心力衰竭诊断和治疗指南》中的AHF诊断标准[6]；(2)临床资料完整；(3)首次发病，在发病48 h内入院。排除标准：(1)存在恶性肿瘤病史；(2)合并中枢神经系统、呼吸系统、泌尿系统等脏器的严重器质性病变；(3)有认知功能障碍或无法控制和缓解的系统性疾病；(4)哺乳期及妊娠期妇女。观察组中男56例，女49例；年龄55～84岁，平均(68.24±11.47)岁；按美国纽约心脏病协会(NYHA)临床心功能分级[7]，Ⅰ～Ⅱ级45例，Ⅲ～Ⅳ级60例。选择同期到本院体检的无心力衰竭史及心肌梗死病史的健康者50例作为对照组，其中男27例、女23例，年龄54～85岁、平均(67.96±12.15)岁。两组性别、年龄差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会批准，参与者知情且同意。

1.2方法

1.2.1实验室检测 (1)于AHF患者入院当日、健康者体检当日，采集其外周静脉血6 mL，3 000 r/min离心10 min，分离血清，置于-80 ℃冰箱内保存待用。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清TGF-β水平，试剂盒购自浙江夸克生物有限公司；ELISA检测血清IGFBP7水平，试剂盒购自德国罗氏公司；ELISA检测血清Periostin蛋白水平，试剂盒为上海浩本生物科技有限公司；采用ELISA检测血清N末端B型脑钠肽原(NT-proBNP)，试剂盒购自美国Siemens公司。检测过程严格按照各试剂盒相关说明进行操作。

1.2.2超声心动图检查 (1)检查仪器为荷兰菲利浦IE33型彩色多普勒超声诊断仪。取胸骨旁左心室长轴切面，参照美国超声协会相关标准，测量被研究者左心室舒张末期内径(LVEDD)，并计算左心室射血分数(LVEF)，根据测量结果，将观察组AHF患者分为LVEDD>70 mm组与LVEDD≤70 mm组，LVEF≤40%组与LVEF>40%组。(2)采用无创法评估左心室负荷及心肌生物力学能量消耗(MEE)[8]。MEE(kcal/min)=左心室舒张末周向室壁应力×左心室射血时间×左心室每搏输出量×心率×4.2×10-4。

1.3AHF患者预后统计 随访6个月，统计AHF患者不良心血管事件发生情况，若AHF患者发展为难治性心力衰竭、恶性心律失常、心脏性猝死、心源性再次入院等，则纳入不良预后组，若无以上不良心血管事件发生则纳入预后良好组。

2 结 果

2.1观察组与对照组TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白、NT-proBNP、MEE水平比较 观察组患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白、NT-proBNP、MEE水平均显著高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 观察组与对照组TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白、NT-proBNP、MEE水平比较

2.2不同心功能分级AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较 心功能分级Ⅲ～Ⅳ级患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平均显著高于Ⅰ～Ⅱ级患者(P<0.05)。见表2。

2.3不同LVEDD患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较 LVEDD>70 mm组33例，LVEDD≤70 mm组72例。LVEDD>70 mm组患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平均显著高于LVEDD≤70 mm组患者(P<0.05)。见表3。

2.4不同LVEF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较 LVEF≤40%组43例，LVEF>40%组62例。LVEF≤40%组患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平均显著高于LVEF>40%组患者(P<0.05)。见表4。

表2 不同心功能分级AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较

表3 不同LVEDD 患者血清GF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较

表4 不同LVEF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较

2.5血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白与其他指标间的相关性分析 AHF患者血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白与其心功能分级及NT-proBNP、LVEDD、MEE水平均呈正相关(r>0，P<0.05)，与LVEF水平均呈负相关(r<0，P<0.05)。见表5。

2.6不同预后的AHF患者血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白水平比较 经随访6个月，预后不良组16例，预后良好组89例。预后不良组AHF患者血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白水平均显著高于预后良好组(P<0.05)。见表6。

2.7血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白在预测不良心血管事件中的价值 绘制ROC曲线发现，血清TGF-β、IGFBP7 及Periostin蛋白单独检测时，以IGFBP7 预测不良心血管事件的效能最高，其曲线下面积(AUC)为0.856(95%CI：0.754～0.957)；与单项检测相比，3项指标联合检测时的预测效能最高，AUC为0.898(95%CI：0.797～1.000)。见表7和图1。

表5 血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白与其他指标间的相关性分析

表6 不同预后的AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平比较

表7 血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白在预测不良心血管事件中的价值

图1 血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白在预测不良心血管事件中的价值

3 讨 论

AHF不仅表现为心脏的泵功能减退，还伴随着复杂分子、神经内分泌、炎症免疫系统的变化[9-10]。检测AHF患者血清生物标志物，可为患者病情评估及预后判断提供参考。BNP/NT-proBNP是目前最有价值的心力衰竭诊断生物标志物，但NT-proBNP水平受到多种因素的影响，波动较大，故寻找新的标志物更好地预测AHF危险分层及预后是目前临床研究的重点。

TGF-β是一种重要的促纤维化细胞因子，活化的TGF-β能增加细胞外基质的聚积及蛋白分泌，抑制基质降解，在特殊的病理状态下，TGF-β对纤维细胞的刺激性更强，进而促进组织纤维化[11]。池洪杰等[12]研究发现，舒张性心力衰竭患者血浆TGF-β水平与心力衰竭标志物BNP及NYHA心功能分级等呈正相关，且血浆高水平TGF-β在预测舒张性心力衰竭中具有良好的效能。推测TGF-β可能通过促进心肌纤维化参与心力衰竭。IGFBP7 属于GFBP家族，IGFBP7 可与IGF结合，参与细胞增殖、衰老、凋亡等多种生理过程。近年来，有研究显示，IGFBP7 水平升高可加速细胞老化[13]。王燕等[14]研究发现，血清IGFBP7有望成为心力衰竭患者的新型血清标志物，并在提示舒张功能障碍中具有良好的效能。

随着研究的不断深入，心力衰竭的主要致病机制被证实为心室重塑，而机械张力是引起心力衰竭的重要因素，较大的机械张力可通过TGF-β1引起Periostin蛋白积累，可能会引起心肌纤维化，进而导致心力衰竭[15]。Periostin蛋白是一种细胞黏附蛋白，最早发现于小鼠成骨细胞系中，在胚胎发育时期，Periostin表达于胎儿心肌组织，可促进心肌细胞增殖，但在心肌纤维化病变的情况下，Periostin蛋白表达也会增加，Periostin蛋白大量表达可减少心肌细胞与心肌成纤维细胞黏附，导致心肌扩张[16-17]。

本研究发现：与对照组相比，AHF患者血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平均明显升高，且心功能分级Ⅲ～Ⅳ级的AHF患者血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平显著高于Ⅰ～Ⅱ级患者，LVEDD>70 mm组的AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平均显著高于LVEDD≤70 mm组患者， LVEF≤40%组的AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平均显著高于LVEF>40%组患者。相关性分析提示，AHF患者血清TGF-β、IGFBP7、Periostin蛋白水平与其心功能分级及NT-proBNP、LVEDD水平均呈正相关，与LVEF水平均呈负相关。说明AHF患者血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平在反映患者心力衰竭严重程度、心脏射血功能、左心室结构中具有较好的应用价值。

AHF患者心脏功能及结构均发生病理性改变，其MEE水平也发生明显改变，MEE可从心肌生物能量学角度评估患者心脏能量消耗水平，反映心肌病变程度。MEE的测量方式很多，基于超声心动图的MEE检测具有无创性，且可靠性高。本研究发现，与对照组相比，AHF患者MEE水平异常升高，且AHF患者血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平与MEE水平呈正相关，提示血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平在反映AHF患者MEE水平中也具有良好的效能。

此外，本研究随访6个月，统计患者预后，其中16例患者并发不良心血管事件，比较预后不良组患者与预后良好组患者血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平发现，预后不良组血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白水平显著高于预后良好组。绘制ROC曲线发现，血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白单项检测在评估AHF患者预后中均具有一定的效能，其中IGFBP7单项检测预测的AUC最大，3项指标联合应用可有效提高各指标单独应用时的效能，AUC为0.898(95%CI：0.797～1.000)，提示IGFBP7 有望成为评估AHF患者预后的可靠指标。

综上所述，血清TGF-β、IGFBP7及Periostin蛋白在评估AHF患者心力衰竭严重程度、左心室射血功能、结构改变及MEE中均具有良好的效果，且在预测不良心血管事件中也具有一定效能，有望成为评估AHF患者病情及预后的新型血清标志物。