不同分型心力衰竭患者血清GLP1、GLP1(9-36)水平与炎症因子、心室重构的相关性

周雁花 王小红 王丽

(1石河子大学,新疆 石河子 832000;石河子大学医学院第一附属医院 2老年病科;3心血管三科)

近年来胰高血糖素样肽(GLP)1类药物的心血管获益得到广泛关注,多项大型GLP1受体激动剂(GLP1RA)类药物心血管结局研究(CVOT)试验均显示出GLP1RA良好的心血管保护,GLP1RA显著降低了心力衰竭再住院风险〔1,2〕。因此进一步研究心力衰竭患者GLP1水平的变化,是否参与影响心力衰竭的重要机制如炎症反应、氧化应激等及其与心室重构的相关性很有必要。心脏左室重构是心力衰竭的重要病生过程,与生长因子、炎症因子、氧化应激等密切相关〔3〕。有研究表明〔4,5〕,GLP1及其代谢物GLP1(9-36)参与心力衰竭的炎症反应、左室重构过程。因此本课题主要通过研究在不同射血分数分型心力衰竭患者中GLP1、GLP1(9-36)水平的变化,并分析其与炎症因子和左心室重构指标的关系,旨在为GLP1、GLP1(9-36)水平可能作为心力衰竭的预测、严重程度的辅助诊断及治疗方面的参考指标提供一定依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选用临床病例对照研究,选取2020年10月至2021年9月石河子大学医学院第一附属医院心血管科住院心力衰竭患者108例,男54例,女54例,年龄60～80岁,平均(72.29±9.58)岁。其中有高血压史71例,冠心病史74例,糖尿病史39例。并按照左室射血分数(LVEF)分为3组,射血分数降低型心力衰竭(HFrEF,LVEF<40%) 36例;射血分数中间型心力衰竭(HFmrEF,LVEF 40%～49%)36例;射血分数保留型心力衰竭(HFpEF,LVEF≥50%)36例。同期住院的无心力衰竭心血管病患者36例作为对照组,男19例,女17例,年龄60～80岁,平均年龄(71.58 ±8.40)岁。其中有高血压史28例,冠心病史22例,糖尿病史10例。根据年龄进行配对。纳入标准：①心力衰竭患者符合2018年中国心力衰竭诊断和治疗指南的心力衰竭分型诊断标准〔6〕;②年龄>60岁;③患者均未使用GLP1类似物、GLP1受体激动剂及二肽基肽酶Ⅳ药物。排除标准：①1型糖尿病或其他特殊类型糖尿病;②先天性心脏病、心脏瓣膜病、心脏结构异常、心包疾病、肥厚性心肌病者;③合并急性感染性疾病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病者。本研究已获得医院医学伦理委员会批准,所有患者已签署书面知情同意书。

1.2一般资料收集 包括患者性别、年龄、高血压史、冠心病史、糖尿病史、吸烟史、饮酒史、血压、心率、体质量指数(BMI)等。

1.3标本采集 所有入选对象采集入院后第2日晨起空腹全血标本8 ml,其中4 ml(抗凝管)用于生化检查。4 ml乙二胺四乙酸抗凝管(EDTA-Na管) 混匀,在2 h内离心10 min(3 000 r/min),分离血浆,做好标记后立即置-80 ℃冰箱保存。

1.4实验室指标检测 采用OLYMPUS2007 全自动生化仪检测N末端前体脑利钠肽(NT-proBNP)。GLP1及转化生长因子(TGF)β1、肿瘤坏死因子(TNF)α检测均釆用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测。TGLP1测量试剂盒(德国Millipore 公司),GLP1、TGFβ1、TNFα测量试剂盒(中国武汉优尔生公司)。酶标仪使用芬兰Thermo公司。GLP1(9-36)含量用TGLP1减去活性 GLP1计算所得〔7〕。

1.5心脏超声左室重构指标检测 采用GE Vivid E9彩色多普勒超声诊断仪检测左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)与LVEF、左心室质量指数(LVMI),取3个心动周期的平均值为最终结果。

1.6统计学处理 采用SPSS26.0软件进行 AVONA检验、χ2检验、非参数检验、Pearson直线相关分析、多元线性回归分析。

2 结 果

2.1各组一般临床资料比较 各组性别、年龄、BMI、高血压史、冠心病史、糖尿病史、吸烟史、饮酒史差异无统计学意义(P>0.05)。HFrEF组、HFmrEF组LVESV、LVEDV、LVMI均高于对照组和HFpEF组,差异有统计学意义(P<0.05),HFrEF组上述指标显著高于HFmrEF组(P<0.05)。HFpEF组、HFmrEF组、HFrEF组LVEF均显著低于对照组,且心力衰竭各组间LVEF差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 各组一般临床资料比较

2.2各组血清GLP1、GLP1(9-36)、NT-proBNP和炎症指标TGFβ1、TNFα水平比较 各心力衰竭组血清GLP1、GLP1(9-36)含量均低于对照组,且各心力衰竭组组间两两比较,差异有统计学意义(P<0.05);各心力衰竭组血清NT-proBNP水平、TGFβ1、TNFα含量均显著高于对照组,且HFrEF组上述指标均显著高于HFpEF组、HFmrEF组(P<0.05)。见表2。

表2 各组血清GLP1、GLP1(9-36)、NT-proBNP、TGFβ1、TNFα水平比较

2.3心力衰竭组血清GLP1、GLP1(9-36)水平与NT-proBNP、TGFβ1、TNFα、心脏超声心室重构指标的相关分析 GLP1、GLP1(9-36)表达水平与NT-proBNP(r=-0.291、-0.223)、TGFβ1(r=-0.466、-0.449)、TNFα(r=-0.310、-0.219)、LVEDV(r=-0.301、-0.293)、LVESV(r=-0.404、-0.415)、LVMI(r=-0.344、-0.252)呈显著负相关(均P<0.001),与LVEF呈显著正相关(r=0.472、0.523,均P<0.001)。

2.4心力衰竭组血清NT-proBNP、TGFβ1、TNFα水平与心室重构指标的相关分析 NT-proBNP、TGFβ1、TNFα表达水平与LVEDV(r=0.313、0.378、0.208)、LVESV(r=0.436、0.553、0.335)、LVMI呈显著正相关(r=0.386、0.388、0.258,均P<0.001),与LVEF呈显著负相关(r=-0.469、-0.627、-0.435,均P<0.001)。

2.5多元线性回归分析GLP1、GLP1(9-36)表达水平和左心室重构指标的关系 以LVEDV为因变量校正年龄、性别、高血压史、冠心病史、糖尿病史、吸烟史、饮酒史、血压、心率、BMI、TGFβ1、TNFα等因素,进行多元线性回归分析,结果显示GLP1、GLP1(9-36) 表达水平与LVEDV呈独立负相关(P<0.05);以LVESV为因变量,校正上述混杂因素,进行多元线性回归分析,结果显示GLP1、GLP1(9-36) 表达水平与LVESV呈独立负相关(P<0.05);以LVMI为因变量,校正上述混杂因素,进行多元线性回归分析,结果显示GLP1、GLP1(9-36) 表达水平与LVESV呈独立负相关(P<0.05);以LVEF为因变量,校正上述混杂因素,进行多元线性回归分析,结果显示GLP1、GLP1(9-36) 表达水平与LVEF呈显著独立正相关(P<0.01)。见表3。

表3 多元回归分析GLP1、GLP1(9-36)表达水平和左心室重构指标的关系

3 讨 论

GLP1是一种由肠道 L 细胞直接分泌的小分子多肽,因其结合不同受体发挥多方面作用。近年来的研究〔8〕已证实,GLP1在心血管保护方面的作用,主要表现在改善内皮功能、降低炎性反应、抑制内膜增殖、改善心肌重塑、扩张血管、改善糖脂代谢等方面,GLP1还对降低心血管风险及心力衰竭有明确益处。GLP1约80%的循环活性为GLP1(7-36)酰胺,而其在1～2 min内迅速被二肽基肽酶Ⅳ降解,因此GLP1(9-36)为在体内循环中的主要形式。既往GLP1衍生的代谢物GLP1(9-36)因与GLP1R结合率低,通常被认为是代谢不活跃的。然而,新的证据表明〔9〕GLP1(9-36)具有生物活性作用。实验证明〔10〕,GLP1(9-36)可促进人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的磷酸化,增加一氧化氮(NO)释放,并抑制核转录因子(NF)-κB活化、抑制内皮炎症损伤、清除氧自由基,GLP1(9-36)亦可直接防止高葡萄糖或游离脂肪酸等在人动脉内皮细胞中产生超氧化物,改善内质网应激〔11〕。当GLP1水平降低时,上述作用减弱,促进了炎症损伤、氧化应激反应,加重心血管疾病及心力衰竭的发生,提高GLP1水平已被证实有明确心血管获益〔12〕。本研究结果说明,GLP1、GLP1(9-36)可能参与了各型心力衰竭的疾病进展。

心力衰竭的进展与心室重构密切相关,表现为LVEDV、LVESV、LVMI逐渐增大,室壁变薄,LVEF逐渐下降,炎症反应在这一过程中发挥着重要的作用〔13〕。炎症因子参与心力衰竭的全过程,尤其在心肌肥大、心肌细胞凋亡、心肌纤维化的过程中发挥重要作用,加快了心力衰竭的进程〔14〕。TNF-α是重要的炎症反应因子,可介导氧化应激反应,诱导炎症因子白细胞介素1、6和其自身的产生,激活炎症反应、诱导心肌细胞凋亡、促使不良心室重构、心肌收缩障碍,加重心力衰竭〔15〕。TGFβ1是重要的促纤维化细胞因子,具有影响心肌重塑和纤维化、细胞凋亡的导向作用〔16〕。NT-proBNP 目前已作为心力衰竭的诊断指标,与心力衰竭严重程度呈正相关。心室重构主要体现在心脏功能下降、心脏顺应性降低、心腔扩大等方面,故将心脏彩超检查中的LVEDV、LVESV、LVMI、LVEF值作为反映心室重构严重程度的指标〔17〕。本研究结果显示,符合炎症参与心力衰竭的发生、发展过程及NT-proBNP反映心力衰竭严重程度的结论;多元线性回归分析结果支持GLP1、GLP1(9-36)参与调节炎症反应,并参与心室重构过程,成为独立保护性因素。

因本研究系单中心临床研究,样本来源于单中心,存在局限性,且样本量相对较少,可能产生选择偏倚和混杂偏倚,下一步拟进行多中心临床研究以进一步证实本研究的结果。

综上,心力衰竭患者内源性血清GLP1、GLP1(9-36)分泌受损,一定程度上可以反映不良左心室重构,可能与GLP1、GLP1(9-36)参与机体炎症反应调节相关。GLP1、GLP1(9-36)水平降低可能参与了各型心力衰竭的发生与发展,增加GLP1、GLP1(9-36)的表达可能改善心力衰竭进展。内源性GLP1、GLP1(9-36)水平降低可能是心力衰竭的预测因子之一,可以用于协助心力衰竭的诊断,并将GLP1、GLP1(9-36)同时作为治疗的靶点,可能具有参考价值。近年来,GLP1治疗主要为GLP1受体激动剂或二肽基肽酶Ⅳ抑制剂 ,两者均未充分发挥GLP1(9-36)作用。因此,可进一步发挥GLP1(9-36)的心血管保护作用,使理想的GLP1药物同时具有GLP1(7-36)和GLP1(9-36)的优势,使患者获得更多心血管获益。可进一步深入研究各型心力衰竭对GLP1、GLP1(9-36)水平变化的影响及同时补充外源性GLP1、GLP1(9-36)在治疗心力衰竭的有效性、作用机制及临床可行性。