慢性心力衰竭患者血清转化生长因子-β1和结缔组织生长因子水平与心功能关系

王评，夏裕，郑壁伟，夏清华

论著·临床

慢性心力衰竭患者血清转化生长因子-β1和结缔组织生长因子水平与心功能关系

王评，夏裕，郑壁伟，夏清华

目的观察慢性心力衰竭(CHF)患者血清转化生长因子-β1(TGF-β1)和结缔组织生长因子(CTGF)的变化及与心功能相关性。方法收集105例CHF患者为CHF组，以68例健康查体者为健康对照组。检测血清TGF-β1、CTGF水平及左心室射血分数(LVEF)、左心室质量指数(LVMI)变化，进行相关分析。结果CHF患者血清TGF-β1、CTGF均显著高于健康对照组(P均<0.01)；TGF-β1、CTGF升高与心力衰竭严重程度相平行；TGF-β1、CTGF均与LVEF呈负相关(r=-0.638，P<0.01；r=-0.743，P<0.01)，与LVMI(r=0.630，P<0.01；r=0.748，P<0.01)、心功能分级(r=0.647，P<0.01；r=0.753，P<0.01)呈正相关。结论血清TGF-β1、CTGF共同参与了CHF的病理生理过程；血清CTGF水平可作为诊断及判断心力衰竭严重程度的生物学指标。

心力衰竭；转化生长因子-β1；结缔组织生长因子

慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)是各种心血管事件发展的最终结局。心肌纤维化是心力衰竭的主要病理特征之一，防治心肌纤维化具有重要意义。近年来研究表明，转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)在心肌纤维化过程中起着重要作用[1]。本研究观察心力衰竭患者血清TGF-β1、CTGF水平的变化及与心功能的关系，探讨其在心力衰竭诊断及治疗中的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2010年2月—2012年5月我院心血管内科住院CHF患者105例，CHF诊断参照“2007中国慢性心力衰竭诊断治疗指南”[2]制定的诊断标准，心功能分级按照美国纽约心脏协会(NYHA)分级。除外急性心肌梗死、心肌炎、严重感染、恶性肿瘤、结缔组织疾病、严重肝肾功能不全、急性脑血管病等疾病。其中男58例，女47例，年龄43～79(62.7±15.2)岁；高血压性心脏病28例，冠心病35例，高血压性心脏病合并冠心病24例，风湿性心脏病10例，心肌病8例；心功能II级30例，III级49例，IV级26例。另外，选择同期在我院进行体检的健康者68例为健康对照组，男39例，女29例，年龄42～77 (61.4±14.8)岁，除外心、肝、脑、肾、风湿、内分泌等疾病。2组性别、年龄比较差异无统计学意义(P﹥0.05)，具有可比性。

1.2 观测方法

1.2.1 标本采集：CHF组患者于入院次日晨起空腹取肘静脉血5 ml，健康对照组体检日晨取空腹肘静脉血5 ml。所有血样应用10%EDTA 30μl和抑肽酶40μl抗凝，室温静置30min后，全血离心(4℃，3500r/min，20min，离心机半径12.5 cm，上海安亭科学仪器厂TDL-5000B型离心机)，分离出血浆和血清，收集血清后立即置-80℃低温冰箱保存待测。

1.2.2 TGF-β1、CTGF检测：血清TGF-β1和CTGF含量采用ELISA法检测，试剂盒均购自上海川翔生物科技有限公司，严格按照试剂盒说明进行操作，采用迈瑞BS-300全自动生化分析仪测定，所有标本的检测均在同一批测定中完成。

1.2.3 心脏彩色超声检查：采用彩色多普勒超声诊断仪(VOLUSON 730EXPERT型 ，美国GE公司产)测量室间隔(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)和左室舒张末内径(LVID)，计算左室射血分数(LVEF)。左室质量(LVM)计算公式：LVM(g)=1.04×[(LVID+LVPW+IVS)3+LVID3]-13.6；左室质量指数(LVMI)=LVM/身高2.7(g/m2.7)计算LVMI[3]。

2 结 果

2.1 组间TGF-β1、CTGF及心功能比较 与健康对照组比较，CHF组血清TGF-β1、CTGF浓度明显升高(P均<0.01)，LVEF明显降低，而 LVMI明显升高(P均<0.01)。见表1。

表1 2组血清TGF-β1、CTGF浓度及心功能比较

注：与对照组比较，*P<0.01

2.2 不同心功能分级血清TGF-β1、CTGF及LVEF、LVMI比较 LVMI、TGF-β1、CTGF随着心力衰竭程度加重而升高，而LVEF则下降，不同NYHA分级比较差异均有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 CHF不同心功能分级血清TGF-β1、CTGF及LVEF、LVMI比较

注：与Ⅱ级比较，*P<0.01；与Ⅲ级比较，#P<0.01

2.3 相关分析 血清CTGF与LVEF呈显著负相关(r=-0.743，P<0.01)，与心功能级别和LVMI呈显著正相关(r=0.753，P<0.01；r=0.748，P<0.01)；血清TGF-β1也与LVEF呈显著负相关(r=-0.638，P<0.01)，与心功能级别和LVMI呈显著正相关(r=0.647，P<0.01；r=0.630，P<0.01)。

3 讨 论

慢性心力衰竭是多种细胞因子参与的神经内分泌过度激活的病理过程，以心室重构为主要表现。心肌纤维化是心室重构的主要病理特征之一，是多种心血管疾病，如高血压、心肌病、冠心病、心肌炎等疾病的严重并发症，是心力衰竭的重要病理过程[4]。在心肌纤维化发病机制中，细胞因子始终是人们研究的热点，其中CTGF、TGF-β1作为人们较为熟知的2种促纤维化细胞因子备受关注。TGF-β1是一种具有调控细胞生长和增殖作用的细胞因子，其通过促进组织内细胞外基(ECM)异常增多和过度沉积，诱导心肌成纤维细胞增生和转化为肌成纤维细胞，促进I、III型胶原增加，进而使ECM合成与降解比例失衡导致心肌纤维化[1]。大量研究表明，TGF-β1在各种原因引起的心肌纤维化中均有较高表达。CTGF是1991年Bradham等发现的一种促成纤维细胞分裂和胶原沉积的细胞因子。CTGF具有多种生理作用：促进细胞增殖、合成胶原；调节细胞外基质的表达；促进细胞表型转化；增加成纤维细胞增殖等[5]。研究提示，CTGF是心肌纤维化的重要生物学标志，并可能成为未来抗心肌纤维化的重要靶点[6]。CTGF与TGF-β1关系密切，具有协同作用，作为TGF-β1的下游蛋白因子，CTGF介导TGF-β1的致纤维化作用，而在心脏成纤维细胞和心肌细胞中，TGF-β1却又诱导CTGF的表达，当两者同时存在才能促进心肌纤维化的持续发展[7]，进而促进心力衰竭的发展。

近期的一些动物实验表明[1，8]，心力衰竭大鼠左室心肌CTGF、TGF-β1mRNA和蛋白的表达明显升高，且与心力衰竭严重程度平行，表明CTGF、TGF-β1在心力衰竭的致病过程中起着重要作用。本研究中，心力衰竭患者血清CTGF、TGF-β1水平明显高于健康对照组，心力衰竭组血清CTGF、TGF-β1水平随着心力衰竭程度加重而升高，与心功能分级呈正相关，提示这2项指标的变化与心力衰竭病情轻重程度相关。值得注意的是，与TGF-β1比较，CTGF与心功能分级的正相关系数更高，相关性更好，提示血清CTGF水平作为诊断和判断心力衰竭严重程度的敏感指标优于TGF-β1。动物实验亦表明，心肌CTGF增高的幅度明显高于TGF-β1[8]。由于CTGF生物效应较单一，仅介导TGF-β1的致纤维化作用，而不介导TGF-β1的抗炎、抗增殖等作用[9]，因此，阻断或拮抗CTGF的表达有可能成为慢性心力衰竭心肌纤维化的防治新靶点。

LVMI与左心室肥厚的相关性良好，是反映左心室肥厚较理想的指标。本结果显示，心力衰竭组血清CTGF、TGF-β1水平与LVMI呈显著正相关，其血清浓度越高，左心室重构越严重，提示血清CTGF、TGF-β1水平可作为左心室重构严重程度的判断指标。目前，超声心动图仍用于心功能衰竭的诊断和心室重构的评估，但其对早期心功能衰竭、心室重构开始及心功能衰竭进展中的短期变化不敏感，而心力衰竭患者早期血清CTGF、TGF-β1水平已经升高，且其灵敏度高，简单易测、结果相对稳定，因此，血清CTGF、TGF-β1检测有利于发现早期心力衰竭患者，尽早干预治疗。

1 谢亚芹,刘宏伟,李秀芬,等．转化生长因子-β1和结缔组织生长因子在慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化中的动态表达[J].解剖学杂志,2011,34(4):447-449．

2 中华医学会心血管学分会、中华心血管病杂志编辑委员会．2007中国慢性心力衰竭诊断治疗指南[J].中华心血管病杂志,2007,35(12):1-29．

3 游卫华，王评，张凤玲，等．慢性心力衰竭患者血浆尾加压素Ⅱ及肾上腺髓质素的变化[J].岭南心血管病学杂志,2009,15(3):191-194．

4 Shahbaz AU,Sun Y,Bhattacharya SK,et a1.Fibrosis in hypertensive heart disease: molecular pathways and cardioprotective strategies[J]．J Hypertens,2010,28(Suppl 1)：S25-S32．

5 Wang X,Mclennan SV,Allen TJ,et a1.Regulation of pro-in-flammatory and pro-fibrotic factors by CCN2/CTGF in H9c2cardiomyocytes[J]．J Cell Commun Signal，2010,4(1):15-23．

6 Daniels A,Vanbilsen M,Goldschmedin GR,et a1．Connective tissue growth factor and cardiac fibrosis[J]．Acta Physiol(Oxf)，2009，195(3)：321-338．

7 周飞，李裕舒，杨俊,等.TGF-β1/CTGF动态变化与心房颤动患者进展的相关研究[J]．临床心血管病杂志，2011，27(1)：49-51．

8 刘诗英，邢卫平，吴志勇,等.葛根素对心肌纤维化模型大鼠左室心肌组织中转化生长因子β1和结缔组织生长因子表达的影响[J]．临床心血管病杂志，2010，26(12)：942-945．

9 李玉，张言镇，杨斌,等.CTGF和TGF-β1在急性冠脉综合征患者血清中的表达及意义[J]．潍坊医学院学报，2010，32(6)：446-447．

《疑难病杂志》参考文献著录格式要求

1文内标注格式

按引用文献出现的先后顺序连续编码，并将序号置于方括号中。正文指明原始文献作者姓名时，序号标注于作者姓名之后(如例1)；正文未指明作者或非原始文献作者时，序号标注于句末(如例2)；正文直接述及文献序号时，不用角码标注(如例3)。标注尽可能靠近有关引文，标注写在标点符号之前。

例1.薛杜普等[1]指出棉酚从体内排泄缓慢。

例2.麦胶敏感性肠病的发病有三种机制参与[2，4～6]。

例3.间质细胞cAMP含量测定方法见文献[7]。

图中引用参考文献，按其在全文中出现的次序编号，序号标注写在图的说明或注释中，图中不应出现引文序号标注。

表中引用参考文献，按其在全文中出现的次序编号，在表注中依次标注；若必须在表身中标注，可另列一栏并将引文序号置于方括号之中，以避免与表中其他数字相混淆。

2参考文献表著录格式

期刊：袁国强，魏聪，吴以岭.脉络学说历史发展轨迹探析[J].疑难病杂志，2011，10(12)：922-926.

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电子文献：Cohen J. HIV Treatment as Prevention [J/OL].Science，2011，334(6063)：1628[2011-11-23]. http://www.sciencemag.org/content/334/6063/1628.summary.

Theanalysisofserumtransforminggrowthfactor-β1andconnectivetissuegrowthfactorinchronicheartfailure

WANGPing,XIAYu,ZHENGBiwei,XIAQinghua.

DepartmentofCardiology,TCMHospitalofQingyuanCity,GuangdongProvince,Qingyuan511500,China

ObjectiveTo observe the changes of serum transforming growth factor-β1(TGF-β1) and connective tissue growth factor (CTGF) in patients with chronic heart failure (CHF) and and its clinical significance.MethodsCollected 105 cases of patients with CHF as CHF group, with 68cases of healthy people as healthy control group. Serum TGF-β1, CTGF levels and left ventricular ejection fraction (LVEF), left ventricular mass index (LVMI) changes were analyzed.ResultsCHF patients' serum TGF-β1, CTGF were significantly higher than the healthy group (P<0.01); TGF-β1, CTGF increased in parallel with the severity of heart failure; TGF-β1, CTGF were negatively correlated with LVEF (r=-0.638,P<0.01;r=-0.743,P<0.01), and LVMI (r=0.630,P<0.01;r=0.748,P<0.01), NYHA functional class (r=0.647,P<0.01;r=0.753,P<0.01) were positive correlated.ConclusionSerum TGF-β1, CTGF participate in the pathophysiological process of CHF; serum CTGF levels can be used as biological indicators of the diagnosis and determine the severity of heart failure.

Heart failure; Transforming growth factor-β1; Connective tissue growth factor

511500 广东省清远市中医院心血管内科

10.3969 / j.issn.1671-6450.2014.03.002

2013-11-30)