慢性充血性心力衰竭患者新型趋化因子循环Fractalkine及其受体CX3CR1水平研究*

姚康，张书宁，吴彦， 陆浩，黄浙勇， 钱菊英，邹云增，葛均波

慢性充血性心力衰竭患者新型趋化因子循环Fractalkine及其受体CX3CR1水平研究*

姚康，张书宁，吴彦， 陆浩，黄浙勇， 钱菊英，邹云增，葛均波

目的：观察慢性充血性心力衰竭（CHF）患者新型趋化因子循环Fractalkine及其受体C3CXR1水平变化情况。

Fractalkine；慢性充血性心力衰竭；炎症免疫

(Chinese Circulation Journal, 2014,29:992.)

近年越来越多的证据表明，慢性充血性心力衰竭（CHF）是一种由各种炎症介质参与的复杂的炎症免疫反应过程，其中炎症免疫细胞功能失调、免疫系统激活在心肌细胞损伤、基质纤维化等心室重构过程中起着关键作用[1-3]。既往多项研究发现多种炎症免疫细胞如单核巨噬细胞、T淋巴细胞、树突状细胞参与其中，但其具体机制尚不明了。Fractalkine作为一种新型趋化因子通过与新型趋化因子受体（CX3CR1）结合，参与了单核细胞、T淋巴细胞及树突状细胞的迁移侵袭[4,5]，我们最近研究也发现[6,7]，循环Fractalkine与动脉粥样硬化斑块稳定性密切相关。本研究对慢性充血性心力衰竭患者Fractalkine/CX3CR1水平的变化做了探讨。

1 资料与方法

对象：选取2009-08至2011-06来我院就诊的慢性充血性心力衰竭患者（CHF组）55例，平均年龄（58±17）岁；男39例，女16例。其中缺血性心脏病16例，扩张型心肌病18例,高血压性心脏病10例，瓣膜性心脏病11例。入选标准为：①有心功能失代偿的临床表现，劳力性呼吸困难、端坐呼吸、下肢水肿等。②X线胸片示有肺淤血或水肿。③超声心动图示收缩功能不全 （左心室射血分数＜0.45）。④纽约心功能分级（NYHA）Ⅱ～Ⅳ级者。另选25例同期我院门诊健康体检者为正常对照组，男15例，女10例；平均年龄（56±18）岁。排除标准（符合任一项）：急性心肌梗死1个月之内、合并自身免疫性疾病、近期使用影响免疫反应药物者及严重肝功能和（或）肾功能不良患者。观察内容包括患者年龄、冠心病、高血压、瓣膜病史、心功能分级情况等；药物使用情况，包括血管紧张素转化酶抑制剂、β受体阻滞剂、利尿剂、他汀类药物等。观察用药前及用药后3个月患者血清可溶性Fractalkine水平变化。

血清可溶性Fractalkine和N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）水平测定：所有患者入院后24 h内经肘静脉采血10 ml, 置于依地酸二钠（EDTA）的试管中, 20℃ 447.2 g离心10 min, 取上层淡黄色血浆, -70℃低温冰箱保存待检。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清中可溶性新型趋化因子Fractalkine水平[8]。采用双抗体夹心酶标免疫分析法测定血浆NT-proBNP水平。

受体CX3CR1水平检测：①采用流式细胞仪（美国BD公司）检测外周血单个核细胞受体CX3CR1的表达。淋巴细胞分离液分离出外周血单个核细胞（PBMC），加入DMEM培养基（美国Sigma公司）制成细胞悬液，调整细胞浓度为1×109/L，取100 μl,加入30 μl抗体 CX3CR1-PE （美国Sigma公司），孵育洗涤。②BD FACS Calibur流式细胞仪检测 CD14+单核细胞CX3CR1的阳性表达率。

统计学方法：采用SPSS 13.0软件分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验或方差分析，计数资料以百分率表示，率的比较采用χ2分析，血清可溶性Fractalkine与NT-proBNP水平的关系采用Pearson相关分析的方法，以P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

临床特点及用药情况：55例入选的慢性充血性心力衰竭患者临床情况见表1。

表1 55例慢性充血性心力衰竭组患者临床特点及用药情况（例）

血清可溶性Fractalkine水平情况：①血清可溶性Fractalkine水平变化：CHF组（治疗前）为（861±318） pg/ml 高于正常对照组（493±196）pg/ml，两组比较差异有统计学意义（P=0.004）。②不同心功能的心力衰竭患者血清可溶性Fractalkine水平比较：由图1可见，正常对照组、CHF组（心功能II、III、IV者），各组间比较差异均有统计学意义（P均＜0.05）。③3个月标准治疗后慢性充血性心力衰竭患者血清可溶性Fractalkine水平变化：CHF组为（643±277）pg/ml，较治疗前下降，治疗前后比较差异有统计学意义（P=0.002）。而随着NYHY程度加重，血清可溶性Fractalkine水平升高更加明显[心功能Ⅱ级者：（626±204） pg/ml，Ⅲ级者：（894±252） pg/ml，Ⅳ级者：（1102±305） pg/ml，P＜0.01]，三者比较差异有统计学意义。相关性分析显示，血清可溶性Fractalkine的水平与NT-proBNP水平呈正相关（r=0.364, P＜0.01）。图1、2

图1 不同心功能的心力衰竭患者血清可溶性Fractalkine水平比较

图2 3个月标准治疗后慢性充血性心力衰竭患者血清可溶性Fractalkine水平变化

单核细胞受体CX3CR1的阳性表达情况：各组外周血单个核细胞受体CX3CR1表达率水平无明显差异。CD14+单核细胞受体CX3CR1阳性表达率（图3）：CHF组为（34.7±11.6）高于正常对照组（14.7±8.1）；并且随着NYHY程度加重，表达水平增高[在NYHAⅡ级者为（25.1±12.4），与正常对照组比差异有统计学意义（P=0.03），NYHAⅢ级者为（37.3±11.0），与NYHAⅡ级者比（P=0.04），N YHAⅣ级者为（41.7±11.1），与NYHAⅡ级者比（P=0.009）]。3个月标准治疗后，CHF组CD14+单核细胞受体CX3CR1阳性表达率（26.4±11.3）较治疗前（34.7±11.6）下降，治疗前后比较差异有统计学意义（P=0.01）。

图3 CD14+单核细胞受体CX3CR1的阳性表达情况

3 讨论

心力衰竭发病机制复杂，神经体液反应、氧化应激和细胞凋亡等病理过程参与其中，而持续性的炎症、免疫反应激活可能是上述各种机制的最终致病环节。在心力衰竭各个阶段，尤其是早中期都能观察到单核巨噬细胞、T淋巴细胞、树突状细胞及NK细胞大量侵袭，这些激活的炎症免疫细胞可通过释放细胞因子如肿瘤坏死因子α（TNFα），γ干扰素（IFNγ）进一步放大炎症反应，并进一步激活效应细胞，释放大量炎症细胞因子。炎症免疫细胞黏附和聚集主要依靠黏附分子和趋化因子，Fractalkine是新近发现的一种趋化因子超家族，是CX3C家族唯一成员，它以膜结合的形式主要表达于受损的血管内皮细胞，最近发现也可被多种炎症免疫细胞和内皮细胞所表达，通过与受体CX3CR1结合，通过黏附和趋化作用促使炎症免疫细胞尤其是T淋巴细、树突状细胞及NK细胞向炎症免疫部位迁移；最近研究发现Fractalkine/CX3CR1与动脉粥样硬化发生及斑块破裂密切相关[6-10]。而心力衰竭时Fractalkine/ CX3CR1的研究甚少。本研究发现Fractalkine/ CX3CR1可能也参与了慢性充血性心力衰竭的炎症免疫反应过程。在心力衰竭患者中循环可溶性Fractalkine水平及单个核细胞CX3CR1均较正常对照组明显增高，并且与患者临床NYHA密切相关，心功能Ⅳ级水平显著高于Ⅱ级，而与心力衰竭病因无明显关系。Husberg等[11]曾经对心力衰竭小鼠心肌中的Fractalkine及CX3CR1基因表达进行了研究，也发现二者表达显著增强。循环Fractalkine水平增高考虑主要与血管内皮损伤有关外，还与心肌组织本身释放有关，炎症损伤时心肌细胞和成纤维细胞都可释放Fractalkine，表达CX3CR1也增强[12,13]；Fractalkine还与心肌组织纤维化密切相关，通过蛋白激酶B（AKT）途径及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路激活心房钠尿肽（ANP）及β肌球蛋白重链（βMHC）表达[14-16]。我们的研究还发现指南规定的标准治疗可降低慢性充血性心力衰竭患者外周循环Fractalkine/ CX3CR1表达，伴随心功能改善，Fractalkine水平与血pro-BNP水平呈正相关。由于Fractalkine是炎症免疫效应细胞如单核巨噬细胞、T淋巴细胞、树突状细胞及NK细胞的重要趋化因子，我们的研究提示Fractalkine/CX3CR1可能在心力衰竭的炎症免疫发病中发挥着重要作用。

总之，本研究发现在慢性充血性心力衰竭患者外周循环Fractalkine水平及单个核细胞CX3CR1表达明显增高，并且Fractalkine水平与心脏功能密切相关。研究结果丰富了慢性充血性心力衰竭炎症免疫发病机制，也为寻找新的预警指标，以及探索可能的干预靶点提供了新的思路具有重要的临床意义。

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Investigation of Circulating Fractalkine and its Receptor CX3CR1 Levels in Patients With Chronic Congestive Heart Failure

YAO Kang, ZHANG Shu-ning, WU Yan, LU Hao, HUANG Zhe-yong, QIAN Ju-ying, ZOU Yun-zeng, GE Jun-bo.
Department of Cardiology, Zhongshan Hospital Aff i liated to Fudan University, Shanghai (200023), China

GE Jun-bo, Email: ge.junbo2@zs-hospital.sh.cn

Objective: To observe the changes of circulating fractalkine and its receptor CX3CR1 level in patients with chronic congestive heart failure (CHF).Methods: Our work included 2 group, CHF group, n=55 patients and Control group, n=25 healthy subjects. Plasma level of soluble fractalkine (sFKN) was measured by ELISA, CX3CR1 in peripheral blood mononuclear cell was examined by fl ow cytometry method. The relationship between sFKN and NT-proBNP was studied.Results: Compared with Control group, CHF group had increased sFKN level, P=0.004, and the patients with NYHY III, IV were more than NYHY II, and CHF group also had the higher CX3CR1 expression (14.7 ± 8.1), P＜0.05. The CX3CR1 level increased accordingly with NYHY classif i cation, as the patients with NYHY II, CX3CR1 was at (25.1 ± 12.4), P=0.03 compare with Control group; with NYHY III, CX3CR1 was at (37.3 ± 11.0) , P=0.04 compared with NYHY II; with NYHY IV, CX3CR1 was at (41.7 ± 11.1), P=0.009 compared with NYHY II. The circulating sFKN level was positively related to pro-BNP level (r=0.364, P＜0.01).Conclusion: The circulating FKN l and its receptor CX3CR1 might be involved in pathogenesis of immune-inf l ammatory pathogenesis in CHF patients.

Fractalkine; Chronic heart failure; Immune-inf l ammatory

2013-12-31）

（编辑：梅平）

国家自然科学基金资助项目资助（No.81470386） ；高等学校博士点新教师基金资助（No.20090071120027）

200023 上海市，复旦大学附属中山医院 心内科（姚康、张书宁、陆浩、黄浙勇、钱菊英、邹云增、葛均波）；中国人民解放军第85医院 心内科（吴彦）

姚康 副主任医师 博士 主要从事冠心病基础及临床研究 Email：yao.kang@zs-hospital.sh.cn 通讯作者：葛均波 Email：ge.junbo2@zs-hospital.sh.cn

R541

A

1000-3614（2014）12-0992-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2014.12.009

方法：选取CHF患者 （CHF组） 55例和同期我院门诊健康体检者25例为正常对照组。患者入院即刻抽取静脉血，酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清可溶性Fractalkine水平,流式细胞仪检测外周血单核细胞受体CX3CR1水平的表达；并对血清可溶性Fractalkine的水平与N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）水平进行相关性分析。

结果：CHF组血清可溶性Fractalkine水平明显高于正常对照组（P=0.004），纽约心功能分级（NYHY）Ⅲ、Ⅳ级者明显高于Ⅱ级者；CHF组循环单个核细胞CX3CR1的表达水平较正常对照组(14.7±8.1)明显增高（P＜0.05），并且随着NYHY程度加重，表达水平亦明显增高[NYHAⅡ级者为25.1±12.4，与正常对照组比（P=0.03）；Ⅲ级者为37.3±11.0，与NYHAⅡ级者比（P=0.04）；Ⅳ级者为41.7±11.1，与NYHAⅡ级者比（P=0.009），差异均有统计学意义]。血清可溶性Fractalkine的水平与NT-proBNP水平呈正相关（r=0.364，P＜0.01）。

结论：循环Fractalkine及其受体CX3CR1可能参与了慢性充血性心力衰竭患者炎症免疫发病过程。