NT-pro-BNP与LBP的表达对感染性心内膜炎的诊断意义及研究方案

何胜平

（南方医科大学南方医院 心血管外科，广东 广州 510515）

NT-pro-BNP与LBP的表达对感染性心内膜炎的诊断意义及研究方案

何胜平

（南方医科大学南方医院 心血管外科，广东 广州 510515）

近年，感染性心内膜炎发病率有升高趋势，具有死亡率高、诊断困难等特征。对NT-pro-BNP与LBP的研究旨在监测N末端脑钠肽前体（NT-pro-BNP）及脂多糖结合蛋白（LBP）在IE中的表达，探讨其能否作为诊断依据为IE诊断提供依据，期望早期确诊疾病，早期有效的控制病情，改善其预后。

NT-pro-BNP；LBP；感染性心内膜炎

感染性心内膜炎（infective endocarditis ,IE）是指细菌、真菌和其他微生物（如病毒、衣原体、螺旋体等）移行集聚于心脏，主要导致瓣膜感染并瓣膜功能不全、局部或全身脓毒血症以及形成赘生物并脱落导致栓塞的一类严重感染性疾病，可引起发热、心衰、皮疹、栓塞现象等多种临床表现。该疾病临床症状不典型，表现多样化，不易早期确诊，往往延误治疗［1-4］。感染性心内膜炎的病情特点主要有以下几点：

1）发病率升高，高危人群增长。

近期广东省人民医院流行病调查显示先天性心脏病发生率约1%，有大量未手术的先心患者，先心并发感染性心内膜炎较普通人群高数十倍甚至数百倍以上。我国进入老龄化社会后，主动脉瓣退行性病变的发病率将进一步升高，问题主动脉瓣发生感染性心内膜炎的概率亦较普通人群明显升高。目前我国每年完成体外循环心脏手术大约20万例，心内人工材料植入的病例大量累积，人工瓣膜感染性心内膜炎（PVE）发病率占人工瓣膜的病例的1%～6%，IE发病率约0.3%～1.2%/年［5］。安装永久性起搏器或者心内除颤器的人群、安装输液港或留置PICC管道的肿瘤病人、仍持续增长的不洁静脉注射药隐者亦为感染性心内膜炎高危人群。

2）诊断困难。

Duke标准诊断自体瓣膜感染性心内膜炎（NVE）的敏感性在70%～80%［6-7］，PVE的临床症状更加不典型，诊断较NVE更加困难。Duke标准在PVE诊断中敏感性更低［8］。根据2015年ESC IE指南［9］，感染性心内膜炎诊断标准中主要标准包括血培养阳性和成像技术提示IE；次要标准包括高危因素、发热、血管征象、免疫征象、其他微生物学证据。尽管ESC提出了新的诊断标准，但IE诊断率仍不高，尤其早期诊断率低。国内外报道感染性心内膜炎误诊率和漏诊率约为30%～40%［10-11］，如此可见感染性心内膜炎的早期诊断仍相当严峻。

3）死亡率高。

IE尽管得到合理有效的治疗，但高死亡率仍无明显下降，国外报道IE住院死亡率15%～30%，PVE的住院死亡率在20%～40%。存在死亡相关风险的病人若能够得到早期诊断，从而得到及时的治疗，可改善其预后。

1 NT-pro-BNP与LBP在IE中的表达及研究现状

1.1 NT-pro-BNP在IE中的表达及研究现状

脑钠肽前体 （Pro-brain natriuretic peptide，Pro-BNP）分为N端和D端，分别称之为NT-pro-BNP和BNP。检测NT-pro-BNP可排查和诊断心功能不全，其产生机制可能与室壁压力和室壁肥厚相关。IE涉及NT-pro-BNP的研究甚少，有文献显示其与IE死亡相关的生物标志物，IE病人的NT-pro-BNP值较严重败血症、充血性心力衰竭、急性冠脉综合征、稳定型冠心病明显升高。文章仅提示NT-pro-BNP与其预后转归之间的关系，未涉及其在疾病诊断的意义［12］。NT-pro-BNP的表达对感染性心内膜炎的研究旨在研究NT-pro-BNP在IE动物模型中的表现，探讨其能否在IE疾病诊断中提供诊断依据。

1.2 LBP在IE中的表达及研究现状

脂多糖结合蛋白（Lipopolysaccharide-binding protein，LBP） 主要是在肝细胞内产生的急性期蛋白，LBP可与细菌表面脂多糖结合从而触发一系列免疫反应，其主要功能是将肥大细胞与细菌结合，刺激肥大细胞产生炎症因子，包括IL-1, IL-6，TNF-α。有文章显示LBP有成为IE的新型生物标志物的潜质［13-14］，研究其与CRP在IE治疗中的疗效反应和外科手术的相关性，但涉及其在IE的诊断学运用无相关文献报道。LBP的表达对感染性心内膜炎研究旨在研究LBP在IE疾病的表达变化，探讨其能否作为诊断依据为IE诊断提供依据。

2 NT-pro-BNP与LBP的表达对IE的诊断意义

NT-pro-BNP与LBP的表达旨在监测N末端脑钠肽前体（NT-pro-BNP）及脂多糖结合蛋白（LBP）在IE中的表达，探讨其能否作为诊断依据为IE诊断提供依据，期望早期确诊疾病，早期有效的控制病情，改善其预后。研究采用感染性心内膜炎动物模型，同质性好，为随机分组对照研究，动物模型成熟，实验操作比较简单，容易获取数据，实验重复性好，预计结果对临床有较好的指导意义。

在Duke诊断标准中，无生物标志物作为诊断标准。本研究首次提出NT-pro-BNP联合LBP二种生物标志物作为诊断依据的假设，若NT-pro-BNP和LBP这二种生物标志物能够为临床诊断提供依据，则有望IE早期诊断，从而改善其糟糕的预后。

3 NT-pro-BNP与LBP对IE诊断的研究方案

3.1 研究目标

通过建立新西兰白兔金黄色葡萄球菌性心内膜炎动物模型，通过采取不同时段的血液检测NT-pro-BNP和LBP浓度变化，分析NT-pro-BNP和LBP的表达与家兔感染性心内膜炎的相关性，从而探讨NT-pro-BNP和LBP在感染性心内膜炎的诊断学运用及意义。

3.2 研究内容

本研究采用随机分组对照研究的方法，建立感染性心内膜炎动物模型的实验模型，同时建立三个对照亚组：空白对照组、菌血症对照组、主动脉瓣无菌性赘生物对照组。通过检测不同时段的血液NT-pro-BNP和LBP浓度变化，分析实验组与各对照组间的差异，从而判断NT-pro-BNP和LBP的表达与家兔感染性心内膜炎是否相关。研究NT-pro-BNP和LBP这二个生物标志物能否在感染性心内膜炎诊断过程中提供有意义的诊断依据。

3.3 研究方法

本研究采用随机分组对照法进行试验设计

1）动物选择：重2.2 kg左右的新西兰白兔20只。

2）实验动物分组及确定数据采集时间。

①动物模型分组：一组感染性心内膜炎实验组（5只）；二组对照组，分为三个亚组，第一亚组空白对照组（5只），第二亚组菌血症对照组（5只），第三亚组主动脉瓣无菌性赘生物形成对照组（5只）。

②采集血液时间选择：

所有动物模型采血时间：术前、术后即刻、术后6 h、术后12 h、术后24 h、术后48 h、术后3 d、术后4 d、术后5 d、术后6 d、术后1 w、术后2 w。所有术前标本数据经统计处理后作为基准正常值范围。

3）动物模型的建立。

实验组感染性心内膜炎动物模型：新西兰白兔采用静脉内注射戊巴比妥钠（50～60 mg）麻醉，手术部位常规消毒铺单，锁骨上前切口暴露右侧颈动脉，过带提起动脉，通过动脉穿刺技术，置入导丝，导丝沿主动脉逆行经主动脉瓣进入左心室，定位导丝长度，植入无菌聚乙烯导管，用稀释肝素液封管避免管道堵塞，导管妥当固定，缝合切口。1～3 d后主动脉瓣可形成无菌性赘生物，通过耳缘静脉注入1 mL细菌（7*105～8 *105 CFU/mL），18 h后即建立主动脉瓣感染性心内膜炎动物模型。

空白对照组动物模型：新西兰白兔暴露颈动脉后行穿刺植入无菌聚乙烯导管，随后拔除，止血，缝合切口，即可建立空白对照组模型。

菌血症对照组动物模型：无需外科手术操作，直接通过耳缘静脉注入1 mL培养基细菌（7*105～8*105 CFU/mL），可建立模型。

主动脉瓣无菌性赘生物组动物模型：外科操作同实验组，无需通过静脉注入培养基细菌，1～3 d后主动脉瓣可形成无菌性赘生物。

4）细菌选择及繁殖。

从临床病例分离的金黄色葡萄球菌，目前本研究已成功分离并保存金黄色葡萄球菌菌种。菌种在补充10%甘油的胰蛋白酶大豆培养基中-70 ℃条件下保存。在35 ℃条件下，细菌在通风环境Mueller-Hinton肉汤120 rpm转动孵化器内，或者Columbia琼脂培养基（Becton Dickinson微生物系统）培养6～8 h。

5）血液标本的采集。

从大兔耳缘静脉采血，每次采血量1～2 mL。所有动物模型采血时间点：术前、术后即刻、术后6 h、术后12 h、术后24 h、术后48 h、术后3 d、术后4 d、术后5 d、术后6 d、术后1 w、术后2 w。标本采集后存放-70 ℃低温冰箱，标本收集后统一再完成指标的检测。

6）动物处死及瓣膜标本采集。

术后2 w采血完毕后静脉内注射戊巴比妥钠（50～60 mg）处死动物。打开心脏肉眼检查心内各瓣膜情况，获取主动脉瓣标本，标本采集后存放-70 ℃低温冰箱，标本收集后统一再行病理检查确诊或排除感染性心内膜炎。

7）血标本及瓣膜标本的检测。

NT-pro-BNP检测：NT-pro-BNP采用罗氏Elecsys 2010电化学发光全自动免疫分析仪（Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Germany）检测，根据罗氏公司提供数据，NT-pro-BNP检测下限为 5 pg/mL 。

LBP检测：LBP采用商业开发的化学发光试剂盒（SiemensHealthcareDiagnosticsGmbH,Eschborn,Germa ny）检测。检测下限为1 ng/mL。

主动脉瓣标本检测：瓣膜标本通过固定、脱水透明、蜡块包埋、切片、H.E染色、封片、镜检诊断。实验组主动脉瓣膜检测确诊动物模型患感染性心内膜炎，否则需要剔除出组。

3.4 实验进程

实验动物随机分成四组（A、B、C、D），建议四种模型，按时采集血标本，术后14 d处死动物，获取瓣膜标本，最后完成检测，见图1。

图1 实验进程示意图

4 结论

NT-pro-BNP与LBP的表达对感染性心内膜炎的研究过程中，拟通过建立感染性心内膜炎动物模型，在生物分子学水平探讨感染性心内膜炎的发病机制，探讨NT-pro-BNP和LBP在IE诊断学方面的意义。IE生物标志物不甚明确，目前NT-pro-BNP及LBP有成为其生物标志物的潜质。本研究操作流程简单，动物模型重复性好，生物标志物检测亦有商业化标准检测，数据获得较容易且准确。若此假设经试验证实，其后期临床研究前景较大，能够将IE生物标志物检测运用于IE诊断。疾病获得早期诊断，早期治疗，从而降低感染性心内膜炎的死亡率，降低医疗费用，可获得较大的社会经济效益。

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Significance of the Expression of N Terminal Pro-brain Natriuretic Peptide and Lipopolysaccharidebinding Protein in the Diagnosis of Infective Endocarditis and the Study Protocol

HE Shengping
（Department of Cardiovascular Surgery，Nanfang Hospital，Southern Medical University，Guangzhou Guangdong 510515，China）

s：In recent years，the incidence of infective endocarditis（IE） has been increasing，which is characterized by high mortality and difficult diagnosis. The study on N terminal pro brain natriuretic peptide （NT-pro-BNP） and lipopolysaccharide binding protein （LBP） is to monitor the expression of NT-pro-BNP and LBP in IE. This paper attempts to test the possibility of using the monitoring result as a basis for the early diagnosis of IE，and thus to make effective control of the disease and improve prognosis.

N terminal pro brain natriuretic peptide；lipopolysaccharide binding protein；infective endocarditis

R654.2

B

1672-6138（2017）03-0009-04

10.3969/j.issn.1672-6138.2017.03.003

［责任编辑：曹娜］

2017-06-12

广东省科技计划基金资助项目（611184612030）。

何胜平（1982—），男，广东兴宁人，主治医生，研究方向：感染性心内膜炎的诊治。