血清Metrnl与s-Kit在慢性心力衰竭患者中的表达意义及对预后的预测价值

张薇薇,王哲,张宜华,周大燕,赵璐,屈宗杰

慢性心力衰竭(chronic heart failure, CHF)是常见的心血管疾病,全球患病例数3 800万[1]。研究表明,CHF患者30 d再入院率约25%,全因死亡率达14.8%[2]。主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)是CHF患者死亡的主要原因[3]。Metrnl是由心肌、脂肪组织分泌产生的脂肪因子[4]。研究表明,Metrnl能激活AMP蛋白激酶途径,减轻缺血再灌注损伤诱导的心肌细胞凋亡,延缓心力衰竭的发生[5]。可溶性c-kit受体(soluble c-kit receptor,s-kit)是一种Ⅲ型酪氨酸激酶[6]。研究发现,心脏干细胞能够分泌产生s-Kit,促进心肌梗死后缺血心肌组织的存活,减少CHF的发生[7]。但Metrnl、s-kit是否有助于评估CHF患者MACE预后的报道目前较少。现检测CHF患者血清Metrnl、s-kit水平及与NYHA心功能分级关系和对MACE预后的评估价值,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018年6月—2022年2月重庆市第五人民医院心内科诊治的CHF患者120例为研究对象(CHF组),男75例,女45例,年龄38～86 (68.13±8.64)岁;体质量指数(BMI)为(23.35±2.51)kg/m2;既往史:吸烟史32例,饮酒史35例,高血压史27例,糖尿病史16例。选取同时期医院健康体检者60例为健康对照组,男37例,女23例,年龄37～87 (67.86±9.79)岁;BMI(23.46±2.46)kg/m2;既往史:吸烟史17例,饮酒史15例,高血压史22例,糖尿病史7例。2组一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会审核通过(2018-11014),受试者及家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①通过病史、体格检查、心电图、超声心动图等确诊为CHF,符合《慢性心力衰竭诊断治疗指南》[8];②心功能分级为纽约心脏协会(New York Heart Association,NYHA)Ⅱ～Ⅳ级[9];③临床和随访资料齐全。(2)排除标准:① 近3个月内有急性心肌梗死、不稳定型心绞痛等心脏疾病;②合并恶性肿瘤性疾病、急性感染性疾病或自身免疫系统疾病;③合并严重肝肾功能障碍。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 血清Metrnl、s-kit检测: 取CHF组患者及健康对照组人员清晨空腹肘静脉血5 ml,离心留取上层血清待测。采用酶联免疫吸附试验检测血清Metrnl、s-kit水平,按照试剂盒(人Metrnl ELISA试剂盒购自杭州齐誉生物科技公司,货号 QY-R6592-1;人s-kit ELISA试剂盒购自上海江莱生物科技公司,货号 JL-10666)说明书进行。根据待测样本的OD 值参照标准曲线计算得到样品的实际浓度。

1.3.2 心功能测定:以心脏彩色多普勒超声仪(日本东芝,型号700A)检测CHF患者左心室舒张末期内径和左心室收缩末期内径,利用心尖双平面Simpson法计算左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)。

1.3.3 随访:所有CHF组患者出院后定期随访,每2个月进行一次电话或门诊随访,连续1年。记录MACE的发生情况,包括全因死亡、急性心力衰竭、急性心肌梗死、不稳定型心绞痛。根据MACE发生情况将患者分为MACE亚组(n=44)和非MACE亚组(n=76)。

2 结 果

2.1 健康对照组和CHF组血清Metrnl、s-kit比较 CHF组血清Metrnl、s-kit分别为(154.51±21.67)ng/L、(13.21±3.41)μg/L,均明显低于健康对照组的(217.81±25.90)ng/L、(25.69±4.28)μg/L,差异有统计学意义(t=17.288、21.212,P均<0.001)。

2.2 不同NYHA分级CHF患者血清Metrnl、s-kit水平比较 不同NYHA分级患者血清Metrnl、s-kit表达水平比较,Ⅳ级<Ⅲ级<Ⅱ级,差异均有统计学意义(P<0.01),见表1。

表1 不同NYHA分级CHF患者血清Metrnl、s-kit表达比较

2.3 MACE亚组和非MACE亚组CHF患者临床资料及血清Metrnl、s-kit水平比较 对CHF患者120例进行12个月随访,发生MACE患者44例(36.67%),其中全因死亡4例,急性心肌梗死7例,不稳定型心绞痛13例,急性心力衰竭20例。MACE亚组患者血清Metrnl、s-kit水平及LVEF低于非MACE亚组患者(P<0.01)。2亚组患者的性别、年龄、BMI、吸烟史、饮酒史、高血压史、糖尿病史、血肌酐(SCr)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 MACE亚组和非MACE亚组患者临床资料及血清Metrnl、s-kit水平比较

2.4 CHF患者MACE发生的多因素Logistic回归分析 以CHF患者MACE的发生为因变量(发生=1,未发生=0),以血清Metrnl、s-kit和LVEF作为自变量进行多因素Logistic回归分析,结果显示,血清Metrnl、s-kit及LVEF降低是影响CHF患者MACE发生的独立危险因素,见表3。

2.5 血清Metrnl、s-kit及LVEF三项联合预测CHF患者MACE发生的价值ROC曲线分析 绘制血清Metrnl、s-kit及LVEF预测CHF患者MACE发生的ROC曲线,并计算曲线下面积(AUC),结果显示,血清Metrnl、s-kit、 LVEF及三项联合预测CHF患者MACE发生的AUC分别为0.804、0.720、0.758、0.871,三项联合的AUC大于单项指标(Z/P=3.127/0.005、5.320/<0.001、4.923/<0.001),见表4、图1。

图1 血清Metrnl、s-kit及LVEF预测CHF患者MACE发生的价值ROC曲线

表4 血清Metrnl、s-kit及LVEF预测CHF患者MACE发生的价值

3 讨 论

CHF是高血压、心肌病等疾病引起的心室充盈和/或射血功能受损,心脏排血量降低,组织器官灌注不足为临床表现的综合征。我国心力衰竭患病率较高,全国约有450万例心力衰竭患者,且年龄越大,心力衰竭发病率越高[10]。研究表明,CHF患者出院后6个月再入院率达27%,出院后1年心血管死亡率达10.4%[11]。CHF患者再入院或死亡的主要原因与MACE的发生有关,但临床中发现,不同CHF患者MACE发生风险及发生时间不同。因此,研究CHF患者MACE发生的危险因素,寻找新的能够评估MACE发生风险的血清生物标志物,对CHF诊治具有重要临床价值。

Metrnl也称为白介素-41,是近年来发现的脂肪源性分泌蛋白,主要表达于心脏、脂肪及肌肉等组织中,具有减轻胰岛素抵抗、调节炎性免疫及血脂代谢等生物学功能[12]。近年来发现,Metrnl在冠状动脉粥样硬化等心血管疾病中表达下调,有助于评估冠状动脉狭窄程度,是新的心血管疾病的血清标志物[13]。本研究中,CHF患者血清Metrnl水平降低。目前CHF患者血清Metrnl水平降低的机制尚不清楚。有学者报道Metrnl水平降低与患者体质量降低有关[14],但本研究未发现CHD组和健康对照组之间BMI之间的差异,笔者分析,影响CHD患者血清Metrnl水平的因素除体质量外,高龄、糖尿病等因素亦可导致血清Metrnl水平降低。Rupérez等[15]报道,Metrnl在心脏中的表达受到过氧化体增殖物激活型受体α的调节,CHF发生后过氧化体增殖物激活型受体α的表达下调抑制Metrnl的表达,进而抑制Metrnl的心脏保护作用。本研究中,血清Metrnl水平与心功能NYHA分级有关,提示Metrnl降低加重CHF患者疾病严重程度。其原因与Metrnl对心血管系统的保护作用有关。研究表明,Metrnl能够通过促进M2型巨噬细胞的活化,促进白介素4、白介素10等抗炎性细胞因子的分泌,抑制白介素1β、肿瘤坏死因子α等促炎细胞因子的产生,而Metrnl水平降低导致血管内皮细胞的炎性反应加重,促进动脉粥样硬化的进展及斑块的不稳定性[16-17]。动物实验发现,心脏特异性过表达Metrnl通过促进心肌细胞脂肪酸氧化,激活心脏组织中M2型巨噬细胞,抑制心脏肥大和心肌纤维化,延缓心力衰竭的发生发展[15]。本研究中,血清Metrnl是CHF患者MACE发生的独立危险因素,提示检测血清Metrnl水平有助于评估CHF患者预后。有学者发现,扩张型心肌病中Metrnl能够促进心肌细胞STING的去磷酸化和线粒体易位,STING与肿瘤坏死因子受体相关因子2相互作用,激活心肌细胞自噬途径,改善CHF心功能状态[18]。此外,敲除Metrnl的小鼠容易发生心肌肥厚,促进CHF的疾病进展。因此,Metrnl可能是一种新的评估CHF患者MACE预后的血清标志物,值得临床关注。

c-Kit是干细胞生长因子受体和心肌干细胞标志物,能与其配体干细胞因子结合并磷酸化激活多种细胞内蛋白,促进细胞增殖、分化、迁移,在造血干细胞维持、精子生成及肥大细胞发育、迁移中发挥作用[19-21]。s-kit是c-Kit的分泌形式,能够反映c-kit表达情况,在人类心脏再生、修复中发挥重要的生物学作用。本研究中,CHF患者的血清s-kit水平降低,与心功能NYHA分级有关,提示血清s-kit降低促进CHF患者疾病发生发展。分析其原因,可能是s-kit水平降低导致其对心肌组织修复能力降低。研究表明,心肌梗死后,心肌组织中kit表达阳性的心肌干细胞显著增多,能够增殖分化为心肌细胞、内皮细胞及平滑肌细胞,促进心肌梗死后心脏修复[22-24],而血清s-kit水平降低能够促进肿瘤坏死因子-α转化酶和基质金属蛋白酶的释放,促进心肌细胞基质降解和重塑,加重CHF疾病进展。此外,心脏组织中除心肌干细胞外,心脏内皮细胞也会表达s-kit,在心脏缺血缺氧损伤后增殖分化,促进心肌细胞损伤修复[25]。本研究中,血清s-kit是影响CHF患者MACE发生的独立危险因素,表明血清s-kit检测能够帮助评估CHF患者MACE预后。Reboll等[26]发现,s-Metrnl能够结合表达s-kit的血管内皮细胞,促进心肌梗死后梗死边缘区血管生成,促进心肌细胞有效修复,减轻疤痕修复,维持正常心脏泵血功能,而在敲除s-kit小鼠中,心肌梗死后血管生成反应显著受到抑制,进而引发严重的梗死后心力衰竭。有学者在一项多中心Ⅱ期临床实验中,对126例缺血性心力衰竭患者经心内膜注射c-Kit阳性心肌细胞治疗,随访12个月,虽然未发现治疗组与对照组间LVEF、6 min步行距离的差异,但治疗组患者相比于对照组,MACE的发生率显著降低了22%[27]。因此,血清s-kit可能是新的评估CHF患者MACE预后的血清标志物,指导临床诊治。

综上所述,CHF患者血清Metrnl、s-kit水平降低,两者表达与NYHA心功能分级有关。血清Metrnl、s-kit及LVEF降低是影响CHF患者MACE发生的独立危险因素。血清Metrnl、s-kit及LVEF三项联合对CHF患者MACE发生具有较高的预测价值,可能有助于临床医生对CHF患者的临床预后进行评估及危险分层,并采取针对性的干预治疗,减少MACE的发生。本研究也存在不足,包括样本量有限,随访时间较短,今后有必要设计多中心、大样本的临床试验,并延长随访时间,进一步分析血清Metrnl、s-kit的临床价值。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

张薇薇:设计研究方案,实施研究过程,论文撰写;王哲:提出研究思路,论文审核;张宜华:实施研究过程,分析试验数据;周大燕:资料搜集整理,论文修改;赵璐:进行统计学分析;屈宗杰:实施研究过程,论文修改