急性心力衰竭大鼠B型钠尿肽水平与肝功能的关系

武国东，王素侠，及志勇，张舒岩

（1.吉林大学第一医院心内科，吉林 长春 130021；2.吉林大学第一医院神经外科，吉林 长春 130021）

急性心力衰竭大鼠B型钠尿肽水平与肝功能的关系

武国东1，王素侠1，及志勇1，张舒岩2

（1.吉林大学第一医院心内科，吉林 长春 130021；2.吉林大学第一医院神经外科，吉林 长春 130021）

目的：探讨急性失代偿期全心衰竭大鼠B型钠尿肽（BNP）与肝功能的关系，阐明肝功能的变化对评价心力衰竭患者治疗效果和预后的价值。方法：选择雄性健康SD大鼠60只，采用腹腔连续注射异丙肾上腺素方法建立大鼠急性失代偿期全心衰竭模型，成功造模后存活的大鼠中随机选取20只作为心力衰竭组，另选取20只正常大鼠为对照组。2组大鼠均行心彩检查，测量左室舒张末内径（LVEDD）和收缩末内径（LVESD），计算左室射血分数（LVEF）；检测2组大鼠血清BNP水平、血清天冬氨酸氨基转移酶（AST）和γ－谷氨酰转肽酶（γ－GT）水平。结果：与对照组比较，心力衰竭组大鼠LVEF值显著降低（P＜0.01），BNP值明显增高（P＜0.01）；血清AST和γ－GT明显升高（P＜0.01）。分别以LVEF和BNP为自变量，以AST及γ－GT为因变量进行线性回归分析，γ－GT和AST水平随LVEF的下降而升高，呈负相关关系（λ＝－0.765，λ＝－0.789，P＜0.01）；AST和γ－GT随BNP水平升高而升高，呈正相关关系（λ＝0.793，λ＝0.648，P＜0.01）。结论：急性失代偿期全心衰竭大鼠的心功能与肝功能均异常，LVEF水平下降，BNP、AST和γ－GT水平升高；BNP与AST、γ－GT呈正相关关系，LVEF与AST、γ－GT呈负相关关系，提示肝功能变化可作为评估心力衰竭患者治疗效果和预后的指标。

急性失代偿期全心衰竭；盐酸异丙肾上腺素；左心室舒张末内径；左心室收缩末内径；左心室射血分数；天冬氨酸氨基转移酶；γ－谷氨酰转肽酶；B型钠尿肽

1 材料与方法

1.1 实验动物及主要试剂 健康清洁SD雄性12周龄的大鼠60只，体质量（250±13）g，由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供动物，合格证号：（吉）2003－0001。盐酸异丙肾上腺素（1g·L－1）购自上海禾丰制药有限公司，产品批号：5E 20001。

1.2 动物分组及给药 结合李为民等［4］和杨玲玲等［5］的方法，对 Teerlink 等［6］的方法进行改进。60只大鼠给予盐酸异丙肾上腺80mg·kg－1（每日2次，第1天）和3mg·kg－1（每日2次，第2～10天）连续腹腔注射，完成急性失代偿期心力衰竭大鼠动物模型的建立。随机选取造模成功存活的大鼠20只作为心力衰竭组，进行实验指标的测定。造模成功的标准：①游泳时间测定。结合莫余波等［7］的方法，所有造模大鼠均在第1日适应性游泳1次，鼠尾负重（重量为自身体质量的10%），历时20min，游泳池为300L塑料水箱，四壁光滑，水深60cm，约为大鼠身长的2倍，水温控制在（30±1）℃。第11日行正式心力衰竭游泳时间测试。心力衰竭判断标准为大鼠1次性沉入水底，时间连续超过10s，不能自主浮上水面。计时方法为从下水时开始计时到出现力竭判断标准时止。②左心室射血分数（left ventricular end－diastolie inner diameter，LVEF）≤40%。另外随机选取正常20只大鼠作为对照组。

1.3 大鼠左心功能指标的测定 大鼠腹腔注射戊巴比妥钠40mg·kg－1，麻醉固定后褪去大鼠前胸部皮毛，在左侧卧位下，应用彩色超声检测仪（HPsonos 5500）以 S12探头（中心频率为7.5MHz）经胸行心脏彩超检查，在超声二维影像指引下以M超声模式测量左室舒张末内径（left ventricular end－diastolie inner diameter，LVEDD）、左室收缩末内径（left ventricular endsystolic inner diameter，LVESD）和LVEF，以上指标均取5个心动周期的均值。

1.4 BNP和大鼠肝功能指标的测定 大鼠经颈静脉采血，静脉血注入预先加入乙二胺四乙酸（EDTA）的试管中，应用美国Biosite公司生产的Triage诊断仪检测BNP水平。应用美国BECKMAN COULTER CX5型全自动生化分析仪，使用进口试剂和配套质控血清，检测血清天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase.AST）和 γ－谷氨酰转肽酶（γ－glutamyl，γ－GT）水平。

1.5 统计学分析 采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析，BNP、LVEF、AST和γ－GT检测结果以±s表示，组间比较采用t检验；LVEF和BNP分别与AST和γ－GT的相关性分析采用Pearson相关性分析。

2 结 果

2.1 心力衰竭组和对照组大鼠心功能及肝功能指标 与对照组比较，心力衰竭组大鼠BNP明显增高，心功能指标LVEF明显降低，肝功能指标AST和γ－GT明显升高（P＜0.01）。见表1。

表1 2组大鼠心功能及肝功能指标比较Tab.1 Comparisons of heart and liver function indexes of rats between two groups （n＝20，±s）

表1 2组大鼠心功能及肝功能指标比较Tab.1 Comparisons of heart and liver function indexes of rats between two groups （n＝20，±s）

＊P＜0.01 vs control group.

）］Control 538.31±259.85 0.48±0.08 50.50±64.7 Group BNP［ρB／（ng·L－1）］LVEF AST ［λB／（U·L－1）］γ－GT［λB／（U·L－1 0 8.67±20.42 Heart failure 1 712.12±1 028.79＊ 0.31±0.12＊ 278.60±21.89＊ 37.81±13.12＊

2.2 LVEF和BNP与AST和γ－GT的相关性分析 分别以LVEF和BNP为自变量，以AST和γ－GT为因变量绘制散点图，呈正态分布，采用Pearson相关性分析计算线性回归方程。LVEF与AST回归方程为Y＝427.94－7.31X（r＝－0.789，P＜0.01）；LVEF和γ－GT 回归方程为 Y＝65.19－1.23X（r＝－0.765，P＜0.01）；经线性回归模型假设检验的方差分析显示方程成立，LVEF与AST、γ－GT呈负相关关系。BNP与γ－GT的回归方程为Y＝1.76＋1.63X（r＝0.793，P＜0.01）；BNP与 AST 回归方程为 Y＝23.0＋2.1X（r＝0.648，P＜0.01）。经线性回归模型假设检验的方差分析显示方程成立，BNP与AST、γ－GT呈正相关关系。

3 讨 论

研究［6］表明：较大剂量（＞85mg·kg－1）的异丙肾上腺素可以造成心肌弥漫性坏死和纤维化，并逐渐发展为扩张型心肌病心力衰竭，病理变化的特点是反复多发性心肌灶性坏死，心肌病变的发生机制与缺血性心脏病相似。心力衰竭大鼠血流动力学改变表现为心排血量和动脉血压下降，左心房、左心室血液充盈量持续增加，左心室收缩末期容积增加，进一步发展为左心室舒张末期容积增加，从而左房压力增高，进而导致肺循环动脉压持续增加，导致右心室增大，发展为全心衰竭。最终LVEF进一步下降，心力衰竭加重。而心力衰竭主要通过LVEF或BNP诊断。尤其是BNP在心力衰竭时显著增高，其升高程度与心力衰竭轻重呈正相关关系。BNP是诊断心力衰竭的重要指标，其敏感性和特异性均较高。心力衰竭无论有无症状，BNP水平均明显升高。BNP的检测方法简便、快捷，已经成为心力衰竭定性及定量主要诊断指标。有研究［8］认为：血浆BNP水平将代替心脏彩超成为诊断心力衰竭的新的金标准。本研究结果显示：与对照组比较，心力衰竭组大鼠心功能指标LVEF明显降低，BNP明显升高。本研究成功建立了盐酸异丙肾上腺素腹腔注射致急性全心衰竭模型，为进行下一步实验奠定了基础。

心力衰竭病死率升高的危险因素包括年龄增长，心室率增快，低钠血症，低血压，左室收缩功能障碍，血肌酐、尿素氮、BNP和肌钙蛋白水平升高等［9］，其中肾衰竭是心力衰竭常见的伴发情况，肾功能减退与心力衰竭的发病率和死亡率有关联［10］。近年来，关于心力衰竭与上述危险因素之间关系的临床研究较多，但全心衰竭常伴有肝淤血甚至淤血性肝硬化等关于心力衰竭与肝功能二者之间关系方面研究较少。心力衰竭导致肝功能损伤常常被忽视。本研究结果显示：与对照组比较，心理衰竭组大鼠肝功能指标如AST、γ－GT等明显增高，说明心力衰竭导致急性肝脏损伤。其原因可能为急性失代偿心力衰竭致交感神经系统激活，神经递质（血浆去甲肾上腺素、醛固酮和血浆肾素）的激活对肝细胞的直接毒性作用；心脏前负荷过重致使肝淤血而肿大，肝窦压力增高导致肝细胞损害；LVEF降低，心输出量下降致使肝脏有效灌注减少，肝细胞缺血缺氧，肝小叶中央区氧合作用下降导致肝细胞坏死。心力衰竭患者心力衰竭级别越高，并发肝脏损伤几率越大，预后越差［1］。有研究［1］显示：288例心衰患者有123例并发肝功能损害，并且随着心功能分级的升高，肝功能损害发生率也在升高。纽约心功能分级心功能Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级患者的肝功能不全发生率分别为15%、10%、30.4% 和26.1%。急性失代偿期心力衰竭患者因肝脏急性缺血缺氧，加之淤血，肝细胞水肿坏死，肝功能损害发生率更高。

本研究结果显示：BNP与AST呈正相关关系，与LVEF呈负相关关系，说明随着心力衰竭加重，AST随之升高。AST是临床应用较广泛的实验室检测评价肝功能的指标，迄今仍被认为是肝功能损害的金标准［11］。AST是反映肝细胞线粒体功能、肝细胞坏死程度的重要指标［12］。AST在人体组织细胞内存在2种同工酶形式，即存在于细胞浆中的胞质型天门冬氨酸氨基转移酶（c－AST）和存在于线粒体内的线粒体型天门冬氨酸氨基转移酶（m－AST），这2种同工酶在肝脏含量较高，一般比血清浓度高数千倍［13］。因此，急性失代偿全心衰竭导致肝细胞缺血缺氧损伤时，线粒体大量破坏释放AST，故AST升高表明肝细胞受损，且与肝脏受损严重程度相平行，因此反映心衰敏感指标BNP和LVEF与反映肝脏损伤的敏感指标AST二者之间的相关性从病理生理上亦可以得到解释。本研究结果亦显示：BNP与γ－GT呈正相关关系，与LVEF呈负相关关系，说明随心力衰竭加重，γ－GT随之升高。γ－GT主要来源于肝脏，大部分定位于细胞膜上，主要参与体内谷胱甘肽（GSH）的代谢，γ－GT升高多见于药物性肝损伤、肝脏局部缺血、肝脏细胞膜损伤、肝内胆汁淤积或肝外胆道梗阻和原发性肝癌等。γ－GT对肝胆系统疾病有较高的敏感性，是肝细胞线粒体和微粒体损伤的敏感指标。

在临床实践中，心功能不全可导致肝脏肿大、肝功能异常、黄疸、甚至肝硬化，临床上称为心源性肝病［14］。随充血性心力衰竭的改善，肝功能迅速改善，肝功能指标亦改善。本研究结果提示：动态观察肝功能指标有助于判断充血性心力衰竭患者治疗效果和估计预后，同时为避免心源性肝脏损伤的发生，应积极控制心衰。至于肝功能变化对心力衰竭患者病情远期预后的影响有待进一步研究。

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Relationship between B－type natriuretic peptide level and liver function of rats with acute heart failure

WU Guo－dong1，WANG Su－xia1，JI Zhi－yong1，ZHANG Shu－yan2
（1.Department of Cardiology，First Hospital，Jilin University，Changchun 130021，China；2.Department of Neurosurgery，First Hospital，Jilin Univerysity，Changchun 130021，China）

Objective To study the relationship between the level of B－type natriuretic peptide（BNP）and liver function of rats with acute decompensated heart failure and to explore the values of the changes of liver function in evaluation of curative effect and prognosis of the patients with heart failure.Methods 60male SD rats were chosen and intraperitoneally injected with isoproterenol for establishment of acute decompensated heart failure models.20rats were randomly selected from the survival rats after successful modeling as heart failure group.And 20normal rats were selected as control group.All rats were underwent heart echocardiography check.The left ventricular end－diastolie inner diameter（LVEDD），the left ventricular end－systolic diameter（LVESD），and the left ventricular ejection fraction（LVEF）were caculated.The levels of serum BNP，aspartate aminotransferase（AST），γ－glutamyl（γ－GT）were detected.Results Compared with control group，the LVEF level of the rats in heart failure group was decreased（P＜0.01），the BNP level was increased（P＜0.01），and the AST andγ－GT levels were significantly increased（P＜0.01）.When LVEF and BNP were regarded as independent variables，and AST andγ－GT were regarded as the dependent variables，the linear regression analysis was performed；theγ－GT and AST levels were elevated with the decreasing of LVEF level，they had a negative correlation （λ＝ －0.765，λ＝－0.789）（P＜0.01）；the AST andγ－GT levels were elevated with the increasing of BNP level，and they had a positive correlation（λ＝0.793，λ＝ 0.648）（P＜0.01）.Conclusion The heart function and liver function of the rats with acute decompensated heart failure are abnormale；the LVEF level is declined，and the BNP，AST and γ－GT levels are increased；theγ－GT and AST levels have negative correlation with LVEF，and the AST andγ－GT levels have positive correlation with BNP.It indicates that the changes of liver function can be used to evaluate the curative effect and prognosis of the patients with heart failure.

acute decompensated heart failure；isoproterenol；left ventricular end－diastolie inner diameter；left ventricular end－systolic diameter；left ventricular ejection fraction；aspartate aminotransferase，γ－glutamyl；B－type natriuretic peptide心力衰竭是心血管疾病发展的终末阶段，发病率逐年增高。心力衰竭常常导致其他器官的损伤，肾衰竭是心力衰竭常见的继发表现，肾功能减退可增加心力衰竭的死亡率［1］。心力衰竭患者亦常伴有肝功能的损害。许多临床研究［2］证实：肾脏或肝脏功能受损已经成为心功能不全患者病情发展和死亡的独立危险因子。有研究［3］显示：随心衰程度加重，患者肝功能指标明显变化，动态观察肝功能指标有助于判断充血性心力衰竭患者治疗效果和估计预后。由于心力衰竭患者并发肝淤血、肝细胞损伤甚至淤血性肝硬化等并发症亦增多，故了解心力衰竭性肝淤血导致肝功能异常与心力衰竭严重程度二者之间关系很有必要。B型钠尿肽（B－type natriuretic peptide，BNP）首先是由日本学者从猪脑中分离出来，后来在心脏中也分离出，且心脏分泌的BNP多于脑。心脏释放的BNP主要来自心室，BNP水平的检测对于心衰的早期诊断、早期治疗和预后评估有重要意义。本研究利用大鼠制作急性心力衰竭模型，观察BNP与肝功能指标的关联性，阐明肝功能变化对评估心力衰患者治疗效果和预后的价值。

R541.6

A

1671－587Ⅹ（2013）03－0517－04

10.7694／jldxyxb20130319

2013－01－30

吉林省教育厅 “十一五”科学技术研究项目资助课题 （吉教科合字 ［2010］D609号）

武国东 （1971－），男，黑龙江省巴彦县人，主治医师，医学硕士，主要从事冠脉介入方面的研究。

张舒岩 （Tel：0431－84808227，E－mail：syzh＠yahoo.com.cn）