血清sST2、ACT-A及NT-proBNP在慢性心力衰竭病人病情发生及发展中的临床意义

李鸿渐，王思月

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)是血液动力负荷过重、冠状动脉粥样硬化、心肌梗死等原因造成心肌损伤，心肌结构和功能改变，导致心室充盈及泵血功能降低，是老年人中常见的晚期心脏疾病[1]。研究[2]显示，在发达国家，心力衰竭的患病率为1%～2%，其中70岁以上的病人超过10%。目前CHF的早期诊断主要依赖病人临床表现、心脏彩超相关指标如左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)等，但由于CHF病人早期症状不典型，当已出现典型临床症状时心功能衰竭多已不可逆转[3]。因此，深入研究冠心病发生发展的机制，筛选新的CHF早期诊断、治疗及预后判断的血清生物标志物，具有重要的临床意义。可溶性ST2(soluable ST2，sST2)基因位于染色体2q12上，当心肌细胞受到压力负荷、容量负荷及缺血再灌注损伤等刺激时，其表达水平显著升高，发挥抑制心肌纤维化、抑制心肌细胞凋亡等心脏保护功能[4]。激活素A(actin-A，ACT-A)是转化生长因子β家族成员，其作为一种促炎细胞因子，参与炎症反应、免疫及组织纤维化等病理生理过程。近年来研究[5]发现，CHF病人血清中ACT-A表达异常升高，并与心力衰竭程度密切相关，参与心力衰竭发生发展的过程。N-末端脑钠肽前体(NT-proBNP)是B型钠尿肽(BNP)的无活性的裂解产物，与BNP相比，具有较长的半衰期、良好的体外稳定性及较高的外周血浓度，有助于反映CHF病人的心功能状况[6]。本研究通过检测CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP的表达，初步探讨三者在CHF病人病情发生发展中的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取 2017年3月至2018年3月我院诊治的149例CHF病人(CHF组)的临床资料，其中男89例，女60例；年龄46～81岁。美国纽约心功能分级(NYHA)Ⅱ级49例，Ⅲ级55例，Ⅳ级45例。病因：缺血性心肌病51例，高血压性心脏病42例，扩张性心肌病34例，心瓣膜疾病22例。纳入标准：CHF病人心力衰竭诊断均符合中华医学会心血管病学分会心力衰竭学组制定的《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》[7]，包括体格检查有肺部啰音、双下肢水肿、颈静脉充盈或心脏杂音；心电图存在心率或QRS形态等异常；胸部X线片提示肺水肿或心脏扩大；超声心动图提示心脏结构或功能异常。排除标准：(1)近3个月有心肌梗死、外伤史或脑血管疾病。(2)伴有严重肝肾等脏器功能不全。(3)合并肿瘤、自身免疫性疾病等。以50名健康查体人群作为对照组，其中男31例，女19例；年龄43～78岁。均无冠心病、高血压及自身免疫性疾病病史。2组性别、年龄均有可比性。所有病人及家属均知情理解并签字，并经我院伦理委员会审核批准通过。

1.2 检测方法 抽取2组研究对象清晨空腹静脉血约4 mL，EDTA抗凝，4 ℃、13 000 g离心10 min，分离上清血清-80 ℃冰箱保存待测，所有样本同一批次完成。应用酶联免疫吸附实验(ELISA)双抗体夹心法检测血清sST2及ACT-A水平。sST2及ACT-A ELISA试剂盒购自上海西唐生物科技公司。实验步骤：取20 μL待测血清，按照1∶10比例加入蒸馏水稀释，配制标本稀释液。设8管标准管，加入200 μL稀释液，在第一管加入标准品200 μL，反复做倍比稀释，第8管设置为空白对照。每孔加入标准品或待测样品100 μL，混匀后室温孵育2 h。应用洗涤液将反应板洗涤5次，加入一抗工作液100 μL，混匀后室温孵育1 h，然后加入酶标抗体工作液100 μL，混匀后室温孵育30 min，加入底物工作液100 μL，混匀后室温孵育15 min，加入终止液100 μL中止反应。应用酶标仪测450 nm吸光度(OD)值，待测样本浓度与测得的OD值呈正比，绘制标准曲线得出样本中血清样本浓度。血清NT-proBNP水平采用电化学发光仪(罗氏 cobas e601)检测。随访：CHF病人自住院之日起开始随访，以门诊、电话或再次住院方式进行随访，每月随访一次，随访12个月，随访内容为随访期间发生的心血管事件，包括心力衰竭再发、心律失常、心源性死亡、急性冠脉综合征等，随访截止至2019年3月。

1.3 观察指标 收集2组研究对象一般资料，包括性别、年龄、高血压史、吸烟史。常规生化指标应用全自动生化分析仪检测，记录血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、超敏C反应蛋白(hsCRP)、空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)及血肌酐。同时记录超声心动图检查中的心功能参数指标，如LVEF等。

1.4 统计学方法 采用t检验、方差分析、q检验、χ2检验、Pearson相关分析和ROC曲线分析。

2 结果

2.1 2组一般临床资料及血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平比较 与对照组相比，CHF组病人血清LDL-C、hsCRP、sST2、ACT-A、NT-proBNP较高(P<0.01)，LVEF较低(P<0.01)，而2组在高血压史、吸烟史、TC、TG、HDL-C、FPG、HbA1c及血肌酐间差异均无统计学意义(P>0.05)(见表1)。

2.2 不同NYHA心功能分级CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP比较 不同NYHA分级CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP间差异均有统计学意义(P<0.05)。NYHA Ⅳ级CHF病人的血清sST2、ACT-A、NT-proBNP均高于Ⅲ级CHF的病人(P<0.05)；NYHA Ⅲ级CHF病人的血清sST2、ACT-A、NT-proBNP均高于Ⅱ级病人(P<0.05)(见表2)。

表2 不同NYHA分级CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP比较

表12组一般临床资料比较

2.3 CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP与临床参数的相关性 CHF组病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平与NYHA分级均呈明显正相关关系(P<0.01)，与LVEF均呈负相关关系(P<0.05～P<0.01)，而与病人年龄、TC、TG、hsCRP、HDL-C、LDL-C、hs-CRP、HbA1c均无明显相关关系(P>0.05)(见表3)。

表3 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平与CHF病人临床参数相关关系(r)

*P<0.05，**P<0.01

2.4 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP对CHF病人心血管事件的预测价值 对所有149例CHF病人进行随访，随访12个月，记录心血管不良事件发生情况。结果未发生心血管不良事件CHF病人107例，发生心血管不良事件CHF病人中，死亡17例，死因为恶性心律失常、心源性猝死等，而因心脏衰竭再次住院的CHF病人25例。

应用ROC曲线分析血清sST2、ACT-A、NT-proBNP对CHF病人心血管事件的预测价值，结果显示,sST2、ACT-A、NT-proBNP的曲线下面积(AUC)分别为0.803、0.715、0.692，三者联合检测的AUC为0.891，预测价值高于任一单一指标，敏感性为0.714，特异性为0.920，特异性高于任意单一指标(见表4)。

表4 血清sST2、ACT-A、NT-proBNP对CHF病人心血管事件的诊断价值

3 讨论

心力衰竭是临床上常见的心脏疾病，是多种原因导致的心脏结构和功能上的损伤，引起心脏充盈及泵血功能异常。根据心衰发展的速度分为急性心衰和CHF，CHF更为常见，临床上常表现为呼吸困难、乏力等，并且呈进行性发展的特点，心功能的持续恶化常导致病人死亡。近年来随着我国人口老龄化加剧，CHF的患病率及致死率有不断增加的趋势[8]。冠心病、高血压、高脂血症及糖尿病等因素均是CHF的危险因素，影响冠心病的发生发展。目前对CHF的机制尚不清楚，近年来研究[9-10]发现，免疫反应及炎症反应的异常在CHF发生发展过程中发挥重要的调控作用，多种细胞因子、炎症因子等均可诱导心肌细胞的肥大、凋亡及纤维化的过程，导致心脏重构，促进CHF的发生发展。因此，深入研究CHF疾病发生发展的机制，寻找CHF病人外周血特征性的分子标志物，可能有助于CHF的早期诊断、治疗及随访[11]。

ST2是白细胞介素(IL)受体超家族成员，编码的ST2蛋白包括可溶型和跨模型两类，sST2、ST2L、ST2V及ST2LV四种类型。近年来研究发现，ST2是一种心肌保护基因，在心肌细胞受到压力、缺氧等伤害性刺激下表达增加，发挥抑制心肌细胞肥大及凋亡的功能，参与CHF的发生发展[12]。sST2主要表达于粒细胞、视网膜细胞及心肌细胞表面，作为一种分泌蛋白，可被分泌到细胞外，血清中容易被检测。本研究中，CHF组病人血清sST2明显高于对照组，表明CHF病人血清sST2水平升高，其机制可能与调控sST2表达的非编码RNA异常有关。研究[13]发现，在机械应力增加时，负调控sST2的微小RNA29a表达水平降低，导致sST2表达升高。此外，本研究中，CHF组病人血清中sST2与心功能NYHA分级呈明显正相关关系，与LVEF呈明显负相关关系，表明血清sST2水平可作为反映CHF病人心功能的指标。研究[14]发现，跨膜型ST2与心肌细胞表面的IL-33结合，发挥心脏保护作用，而sST2作为诱骗受体，竞争性结合IL-33，拮抗跨模型ST2的心脏保护作用，促进心肌细胞的凋亡及纤维化，最终导致病人心功能降低。

ACT是由抑制素两个β亚单位构成的二聚体糖蛋白，主要包括ACT-A、ACT-B及ACT-AB三种。ACT-A主要由巨噬细胞、脑细胞及心肌细胞等表达，参与细胞增殖、分化、凋亡及炎症修复等生物学过程[15]。本研究中，CHF组病人血清sST2明显高于对照组，表明CHF病人血清ACT-A水平升高。并且ACT-A水平与心功能NYHA分级呈明显正相关关系，心功能NYHA分级Ⅳ级的CHF病人血清ACT-A水平高于Ⅲ级病人，Ⅲ级高于Ⅱ级病人，表明ACT-A参与CHF的发生发展。其原因可能是ACT-A能够诱导肿瘤坏死因子(TNF)、IL-1等的表达，进而诱导血管紧张素Ⅱ的水平增加，激活炎症即神经内分泌系统紊乱，导致病人心功能恶化[16]。此外，有学者[17]报道在已发生左心室重构的心肌组织中ACT-A表达升高，并且心肌细胞表面ACT-A等激活素受体表达上调，二者共同促进心力衰竭病人心室重塑。此外，ACT-A的过度升高还能够促进IL-1、IL-6等炎性细胞因子的释放，激活炎症级联反应，进而造成心肌损伤和心室重塑[18]。

NT-proBNP是B型脑钠肽激素分裂后的无活性片段。本研究中CHF病人血清NT-proBNP水平显著升高，并且与NYHA分级呈明显正相关关系，与LVEF呈明显负相关关系，表明血清NT-proBNP水平有助于反映CHF病人左室功能状况，是评价CHF病人心功能的敏感指标，有助于为心功能分级提供客观依据。近年研究[19]表明，心力衰竭时，心室受到容量负荷或压力负荷的压力或牵张刺激时，引起NT-proBNP快速合成并释放入血，而NT-proBNP的血清浓度随心力衰竭严重程度的增加而升高，因此,检测血清NT-proBNP水平是评价心力衰竭病人心功能的较为敏感的指标。

本研究进一步分析血清 sST2、ACT-A、NT-proBNP及联合检测对CHF病人心血管事件的预测价值，结果其具有较高的敏感度及特异度，具有一定的临床诊断价值，sST2、ACT-A、NT-proBNP三指标对CHF心血管事件均具有较高的预测价值，三者联合检测预测价值高于任一单一指标，联合检测的特异性高于任意单一指标。表明sST2、ACT-A、NT-proBNP联合检测有助于预测CHF病人心血管事件的发生风险。

综上所述，CHF病人血清sST2、ACT-A、NT-proBNP表达升高，并且sST2、ACT-A、NT-proBNP表达水平与NYHA分级呈明显正相关关系，与LVEF呈明显负相关关系，三者联合检测检测对CHF病人心血管事件具有较高的预测价值。血清sST2、ACT-A、NT-proBNP水平可能是新的CHF的血清分子标志物。但由于本研究样本量较小，三者在CHF中的具体作用机制及临床意义有待进进一步深入研究。