充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2及NT-proBNP表达水平及其与心功能的关系

张叶，马博文，董利洁

西安高新医院心血管内科二病区1、心血管内科一病区2，陕西 西安 710000

心力衰竭是各类心脏疾病的终末阶段，预后差，1年内死亡率高达22.1%，5年内生存率不足20.0%[1]。血清生物标记物在心力衰竭诊断有着重要作用，能够预测患者预后。目前，N末端脑钠肽前体(NT-proΒNP)是临床广泛应用于心力衰竭诊断的特异性指标，能够较准确地评估患者病情严重程度[2]。同型半胱氨酸(Hcy)是一种含巯基氨基酸，是蛋氨酸代谢过程的中间产物，对血管内皮细胞、功能产生直接损伤作用，可提高心血管疾病发生风险[3]。可溶性人基质裂解素2(sST2)是心肌细胞受到容量或压力负荷变化时所分泌的一种受体蛋白，可导致心肌重构及心室功能障碍，增加死亡风险[4]。近年研究显示，Hcy、sST2可能是心力衰竭新的危险因素，但仍需大量研究证实[5-6]。本研究通过观察充血性心力衰竭患者血清Hcy、sST2、NT-proΒNP表达变化，探讨其与心功能的相关性，为心力衰竭的临床诊治提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2020年8月至2021年8月西安高新医院收治的102例充血性心力衰竭患者纳入心衰组。纳入标准：(1)均符合《2014年中国心力衰竭诊断与治疗指南》[7]中相关诊断标准，左室射血分数(LVEF)低于50%，NYHA分级为Ⅱ～Ⅳ级；(2)患者对研究内容知情同意。排除标准：(1)原发性高血压导致Hcy升高者；(2)合并先天性心脏病、心脏瓣膜病、严重肝肾功能不全、全身免疫性疾病、血液系统疾病、感染性疾病、脑血管事件、先心病及心脏瓣膜病变患者；(3)合并恶性肿瘤患者。心衰组患者中冠心病61例，扩张性心肌病19例，高血压性心脏病10例，心肌炎2例，肺心病10例；原发性心肌损害30例，继发性心肌损害43例，心脏负荷过重20例，心室前负荷不足3例，其他6例。采用纽约心脏病协会(NYHA)分级将心衰组患者分为NYHAⅡ级37例，NYHAⅢ级31例和NYHAⅣ级34例。另选取同期在我院体检的健康者35例作为对照组，心衰组与对照组受检者的性别、年龄、体质量指数比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，但心衰组患者的心率明显高于对照组，血压明显低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。本研究经我院伦理委员会批准。

表1 两组受检者的一般资料比较[±s，例(%)]

表1 两组受检者的一般资料比较[±s，例(%)]

注：1 mmHg=0.133 kPa。

组别对照组心衰组t/χ2值P值例数35 102男/女24(68.57)/11(31.43)78(76.47)/24(23.53)0.855 0.355年龄(岁)56.21±13.14 60.25±12.23 1.654 0.100体质量指数(kg/m2)23.59±3.12 24.91±3.76 1.867 0.064心率(次/min)74.12±7.96 82.17±16.37 2.793 0.006收缩压(mmHg)120.63±13.26 113.58±15.32 2.427 0.017舒张压(mmHg)70.26±9.12 64.89±13.52 2.183 0.031

1.2 研究方法

1.2.1 标本采集所有受试者均于次日清晨空腹状态下(采血前不服药)，采集肘静脉血5 mL，室温环境下静置30 min后，离心(3 000 r/min)10 min，留取血清并编号，然后置于-80℃环境下保存待测。解冻过程：提前将血清转至-4℃下放置24 h后放入37℃恒温循环水中进行水浴解冻，水浴过程中要将血清平面完全浸在水下，同时有规律摇动瓶身，尽量不要产生泡沫。

1.2.2 血清HCY、sST2及NT-proΒNP检测采用酶联免疫吸附法进行检测，HCY检测试剂盒购于上海岚派生物科技有限公司，sST2检测试剂盒购于北京海诚远宏科技有限公司，NT-proΒNP检测试剂盒购于武汉华美生物工程有限公司，所有检测操作均严格按试剂盒说明书进行。

1.2.3 心脏彩超检查采用Philips iE33超声诊断仪及S5-1心脏探头(1～5 MHz)，检测指标包括LVEF、左室舒张末期内径(LVEDD)、左房收缩末期内径(LAD)、左室短轴缩短率(FS)等。所有检查由两名经验丰富的超声科医师完成，若出现分歧则重新检测，直至结论一致。

1.3 统计学方法应用SPSS21.0统计软件进行数据分析。计量资料均服从正态分布，以均数±标准差(±s)表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较用单因素方差分析，两两比较采用LSD检验；计数资料比较采用χ2检验；相关性分析采用Pearson相关系数法；应用受试者工作特征曲线(ROC)分析血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平对心力衰竭患者心功能分级的诊断效能。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同心功能分级患者与对照组受检者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平比较不同心功能分级患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平明显高于对照组，且随着心功能分级提高，心力衰竭患者血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平逐渐增高，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 不同心功能分级患者与对照组受检者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比较(±s)

表2 不同心功能分级患者与对照组受检者的血清HCY、sST2及NT-proBNP水平比较(±s)

注：与对照组比较，aP＜0.05；与NYHA II级组比较，bP＜0.05；与NYHA III级组比较，cP＜0.05。

组别对照组NYHAⅡ级组NYHAⅢ级组NYHAⅣ级组F值P值例数35 37 31 34 HCY(μmol/L)9.86±3.24 20.46±6.12a 27.65±6.38ab 32.74±7.26abc 96.278 0.001 sST2(pg/mL)2 554.68±482.21 3 921.41±1245.72a 5 241.67±1642.54ab 7 841.55±2512.89abc 65.959 0.001 NT-proΒNP(pg/mL)165.87±58.47 1 289.48±400.51a 1 954.57±628.87ab 2 847.58±917.62abc 128.37 0.001

2.2 不同心功能分级患者与对照组受检者的心脏超声指标比较 不同心功能分级患者的LVEF、FS明显低于对照组，且随着心功能分级提高，患者LVEF、FS逐渐降低，差异均有统计学意义(P＜0.05)。不同心功能分级患者的LVEDD、LAD明显低于对照组，且随着心功能等级的升高，其LVEDD、LAD逐渐增高，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 不同心功能分级患者与对照组受检者的心脏超声指标比较(±s)

表3 不同心功能分级患者与对照组受检者的心脏超声指标比较(±s)

注：与对照组比较，aP＜0.05；与NYHAⅡ级组比较，bP＜0.05；与NYHAⅢ级组比较，cP＜0.05。

组别对照组NYHAⅡ级组NYHAⅢ级组NYHAⅣ级组F值P值例数35 37 31 34 LVEF(%)69.12±5.62 42.13±7.89a 37.24±7.15ab 33.36±6.89abc 187.036 0.001 LVEDD(mm)45.41±3.68 60.68±6.84a 63.96±5.76ab 67.41±6.21abc 97.765 0.001 LAD(mm)31.58±5.61 38.65±8.74a 43.21±8.12ab 47.27±7.98abc 24.162 0.001 FS(%)39.68±4.36 22.74±4.95a 19.87±5.76ab 17.16±4.98ab 141.099 0.001

2.3 血清HCY、sST2及NT-proΒNP与心功能指标的相关性 经Pearson相关性分析结果显示，心衰组血清HCY、sST2均与血清NT-proΒNP水平呈正相关(P＜0.05)，血 清HCY、sST2及NT-proΒNP水 平 与LVEF、FS均呈负相关(P＜0.05)，与LVEDD、LAD水平均呈正相关(P＜0.05)，见表4。

表4 血清HCY、sST2及NT-proBNP与心功能指标的相关性

2.4 血清HCY、sST2及NT-proΒNP对心力衰竭患者心功能分级的评估效能 经ROC分析结果显示，血清HCY、sST2及NT-proΒNP区分NYHAⅡ级与NYHAⅢ级的曲线下面积分别为0.864、0.878、0.933，截断值分别为30.28 μmol/L、4 786.59 pg/mL、1 562.87 pg/mL，灵敏度分别为83.3%、84.4%、91.6%，特异度分别为82.6%、80.0%、87.7%。血清HCY、sST2及NT-proΒNP区分NYHAⅢ级与NYHAⅣ级的曲线下面积分别为0.842、0.856、0.896，截断值分别为25.36 μmol/L、6 526.47 pg/mL、2 446.76 pg/mL，灵敏度分别为83.2%、81.5%、87.8%，特异度分别为72.9%、77.1%、91.2%，见图1、图2。

图1 血清HCY、sST2及NT-proBNP区分NYHAⅡ级与NYHAⅢ级患者的ROC曲线

图2 血清HCY、sST2及NT-proBNP区分NYHAⅢ级与NYHAⅣ级患者的ROC曲线

3 讨论

心力衰竭的及早诊治是降低病死率及改善预后之关键。目前临床中心力衰竭诊断的特异性标志物为NT-proΒNP[8-9]，当心室负荷及张力增加时大量分泌，其引起心室射血及充盈功能下降，使肺循环及体循环阻力增大，心室负荷及张力提高。同时，近年研究也发现心力衰竭患者Hcy、sST2与机体NYHA分级、NT-proΒNP表达水平存在一定相关性[10]，提示Hcy、sST2也可能是心力衰竭的新型危险因素。

Hcy是蛋氨酸代谢过程中产生的一种含巯基氨基酸，研究显示，性别、年龄、维生素E和C缺乏、药物及疾病等因素均可导致Hcy水平增高[11]。Hcy能够促使氧自由基产生，使血管内皮细胞及功能受损，造成血管舒张障碍；还可促进血管平滑肌生长，致使血管内膜增厚、变硬，导致动脉粥样硬化[12-13]。有研究发现，高水平Hcy可引起高血压患者发生病理性心肌肥大，使得病情加重[14]。本研究显示，不同心功能分级患者的血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平均明显高于对照组，提示Hcy增高可能与心力衰竭发生相关。研究表明，Hcy水平是心脑血管疾病的危险因素[15]。还有研究显示，冠心病患者中Hcy水平＞15 μmol/L组4年病死率为24.7%，而与＜9 μmol/L仅为3.8%；当Hcy水平超过1.7 μmol/L(正常临界值)时，患者心肌梗死发生风险增大3.4倍，而Hcy水平每降低3.0 μmol/L，患者静脉血栓风险降低25.0%，缺血性心脏病风险降低16.0%，脑卒中风险降低24.0%，这些都表明高水平Hcy与心血管事件密切相关[16]。目前，尚缺乏Hcy对心力衰竭风险影响的临床数据，但有研究认为，Hcy可促进NT-proΒNP分泌，同时产生毒性而对心肌造成直接损伤，从而诱发心力衰竭[17]。尽管目前关于Hcy引起心力衰竭的具体机制仍未完全明确，但心肌重构仍被认为是心力衰竭发生的决定性机制，故有研究指出Hcy诱导心力衰竭可能是通过激活基质金属蛋白酶，促进炎症因子及氧自由基产生，促使心肌间质纤维化，诱导心肌重构[18]。本研究显示，随着心功能分级提高，心力衰竭患者血清Hcy水平不断增高；且Pearson相关分析显示，心衰组血清HCY、sST2均与血清NT-proΒNP水平呈正相关，血清HCY、sST2及NT-proΒNP水平与LVEF、FS均呈负相关，与LVEDD、LAD水平均呈正相关，而NT-proΒNP血清表达随着心功能等级升高而趋向逐渐上升趋势，LVEDD、LAD越高表示心功能越差，LVEF、FS与机体心输出能力呈正相关，由此表明Hcy水平与心力衰竭患者心功能存在一定相关性，能够反映患者病情。此外，本研究结果还显示，两组患者的心率、血压存在显著差异。这是因为心衰患者心脏代偿反应，导致其心率普遍明显加快。同时因心衰患者心功能降低，因此大部分患者的血压偏低，且随着病情加重，血压也会进一步降低。

ST2属于白细胞介素1受体家族的重要成员，是由心室肌细胞受到的容量及负荷发生改变时所产生的一种血清蛋白，有分泌型(sST2)与跨膜型(ST2L)两种主要亚型，而白细胞介素-33(IL-33)是ST2的重要功能性配体[19]。研究发现，IL-33/ST2L信号通路具有抗心肌纤维化及心肌肥大的作用，但当心肌细胞大量分泌sST2后，IL-33/ST2L信号通路的心肌保护作用将会被阻断，从而诱导心肌重构及心室功能障碍，加重患者病情，增加死亡风险，故sST2可作为心肌纤维化及心室重构的新型标志物[20-21]。本研究显示，随着心功能分级提高，心力衰竭患者血清sST2逐渐增高，且sST2与NT-proΒNP及LVEDD、LAD呈正相关，与LVEF、FS呈负相关，提示sST2能够反映心力衰竭患者心功能及心室重构情况，可作为结构性心脏病诊断的潜在生物标志物。还有研究显示，sST2能够与巨噬细胞发生结合，致使IL-1、IL-6等血清前炎症因子降低，故sST2水平还能够反映心力衰竭患者炎症水平[22]。

本研究进一步应用ROC曲线分析了血清HCY、sST2及NT-proΒNP对心力衰竭患者心功能分级的评估能力，结果显示，其区分NYHAⅡ级与NYHAⅢ级的曲线下面积分别为0.864、0.878、0.933，区分NYHAⅢ级与NYHAⅣ级的曲线下面积分别为0.842、0.856、0.896，表明血清HCY、sST2及NT-proΒNP检测均对充血性心力衰竭患者心功能有较高评估价值。血清HCY、sST2作为新型的诊断标志物，结合传统评估指标，有助于准确、全面地评估心力衰竭患者病情。

综上所述，HCY、sST2在充血性心力衰竭患者血清中表达明显增高，且与心功能及心室重构密切相关。HCY、sST2作为新型标志物对心力衰竭患者心功能分级有较高评估价值，结合NT-proΒNP诊断，更有助于准确、全面地评估患者病情，能为心力衰竭的临床诊治提供更丰富的参考依据。