半乳糖凝集素-3与慢性心力衰竭的相关性研究

杨晓静 张雪娥 白玉 石芳弟

临床研究

半乳糖凝集素-3与慢性心力衰竭的相关性研究

杨晓静 张雪娥 白玉 石芳弟

目的 探讨血浆半乳糖凝集素-3（Gal-3）水平对慢性心力衰竭（CHF）的临床价值。方法 选取（纽约心脏协会心功能分级Ⅱ～Ⅳ级）慢性心力衰竭患者120例及对照组40例。酶联免疫吸附法测定血浆Gal-3和NT-proBNP水平。超声心动图检查测定左室舒张末期内径（LVEDD）及左室射血分数（LVEF）。受试者工作特征曲线（ROC）分析Gal-3或NT-proBNP水平对CHF的诊断价值。结果 心衰组Gal-3水平显著高于对照组[19.5（10.21～22.59）ng/ml比 5.75（4.66～13.89）ng/ml，P＜0.05]，且随心功能分级的增加而升高。血浆Gal-3 水平与 NT-proBNP（r=0.766，P＜0.01）和 LVEDD（r=0.496，P＜0.05）均呈正相关，与 LVEF 呈负相关（r=-0.634，P＜0.01）。结论 血浆Gal-3水平与CHF具有一定相关性。血浆Gal-3水平与左室功能和结构的变化相关，表明血浆Gal-3参与了CHF左室重塑的过程。Gal-3对慢性心衰的诊断价值也很高。

半乳糖凝集素-3； 慢性心力衰竭； 相关性

慢性心力衰竭（CHF）是一种复杂的临床综合征，以心脏功能障碍、神经内分泌系统激活和外周血流异常分布为特点，其死亡率和发病率日益增高[1]。此外，心衰诊断率、住院率及相关花费成本也逐渐增高，成为社会的一个主要问题[2]。生物标志物在诊断和准确判断心力衰竭的严重程度上具有重要临床价值。然而，多种机制参与了心力衰竭引起的高发病率和死亡率，因此，单一检测生物标记物不能全面反映心衰发病机制，各种生物标记物的联合检测可能更全面可靠。半乳糖凝集素-3（Gal-3）是新兴生物标志物，参与调节心脏纤维化和心室重抅。本试验旨在探讨半乳糖凝集素-3在慢性心力衰竭中与纽约心脏病协会（NYHA）心功能分级、脑自然肽N端前体蛋白（NT-proBNP）及超声心动图之间的相关性，并评估Gal-3的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院心内科2016年2～7月CHF住院患者120例及同期非心力衰竭患者40例（对照组）为研究对象。依据NYHA心功能分级标准将CHF患者分为3个亚组，即心功能Ⅱ级、Ⅲ级及Ⅳ级组，分别为30例、42例和48例。排除ACS、急性脑梗死、严重感染、肝肾及内分泌疾病、重度贫血、肺心病、肺栓塞、结缔组织病、自身免疫性疾病、严重心脏瓣膜病及风心病活动期等疾病患者。所选患者均签署知情同意书，并通过院伦理委员会批准。收集所有研究对象的基本临床资料，包括年龄、性别、BMI、吸烟及饮酒史、肝肾功、NT-proBNP、心脏彩超指标等。

1.2 方法 于入院后次日晨起抽取所有患者空腹肘静脉血4 ml，酶联免疫吸附法测定血浆Gal-3和NT-proBNP水平。心脏彩超采用Vivid7型彩色多普勒超声诊断仪，分别测定左室舒张末期内径（LVEDD）及左室射血分数（LVEF）。

1.3 统计学方法 所有数据均采用SPSS 19.0软件进行分析。定量资料满足正态性采用±s表示，不满足用中位数（四分位数间距）表示，定性资料用率或构成比表示。两组间均数的比较，满足正态性和方差齐性采用t检验；多组间均数的比较，满足条件采用单因素方差分析，不满足则采用秩和检验；不同组间定性率或构成比的比较采用χ2检验。各指标间相关关系采用Pearson相关和Spearman秩相关。应用受试者工作特征（ROC）曲线分析Gal-3或NT-proBNP的心衰诊断价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料比较 对照组与心衰组基本资料比较未见统计学差异（P＞0.05），见表1。

2.2 两组 Gal-3、NT-proBNP、LVEDD 及 LVEF比较 CHF组血浆 Gal-3、NT-proBNP、LVEDD水平显著高于对照组，LVEF显著低于对照组，且血浆Gal-3、NT-proBNP水平随NYHA心功能级别的升高而升高（P＜0.01），见表 2、3。

2.3 心力衰竭组Gal-3与NT-proBNP、左室舒张末期内径及射血分数的相关性 经Spearman秩相关分析显示，心衰组血浆Gal-3水平与NT-proBNP及 LVEDD 呈正相关（r=0.776，P＜0.01；r=0.496，P＜0.05），与 LVEF 呈负相关（r=-0.634，P＜0.01）。

2.4 Gal-3、NT-proBNP对心衰诊断价值比较 曲线下面积 Gal-3=0.791（P＜0.01），NT-proBNP=0.941（P＜0.01），两者比较差异有统计学意义（Z=3.635，P＜0.01），见图 1。

图1 ROC曲线

3 讨论

表1 对照组与心衰组一般情况比较（±s）

表1 对照组与心衰组一般情况比较（±s）

注：ALT：丙氨酸氨基转移酶；AST：天门冬氨酸氨基转移酶；BUN：尿素氮；Cr：肌酐；TC：总胆固醇；TG：甘油三酯；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇

组别例数男/女年龄（岁）BMI（kg/m2）吸烟史（无/有）饮酒史（无/有）高血压史（无/有）糖尿病史（无/有）对照组 40 19/21 61.50±13.20 24.17±3.67 21/19 8/32 17/23 27/23 HF 组 120 68/52 64.68±13.17 24.78±3.97 71/49 28/92 57/63 87/33 t/χ2值 1.016 1.320 0.845 0.546 0.191 0.420 0.366 P值 0.313 0.189 0.399 0.460 0.662 0.583 0.545组别家族史（无/有）ALT（U/L）AST（U/L）BUN（mmol/L）Cr（μmol/L）TC（mmol/L）TG（mmol/L）LDL-C（mmol/L）对照组 18/22 23.94±14.65 25.08±11.68 7.01±3.03 67.60±23.02 3.82±0.68 1.21±0.33 2.38±0.57 HF 组 43/77 24.43±15.31 24.95±10.53 6.82±2.79 71.42±22.84 3.97±0.84 1.20±0.31 2.53±0.61 t/χ2值 1.069 0.177 0.064 0.375 0.914 0.997 0.194 1.360 P值 0.301 0.860 0.949 0.708 0.362 0.320 0.846 0.176

表2 对照组与心衰组Gal-3、NT-proBNP、LVEDD及LVEF的比较（±s）

表2 对照组与心衰组Gal-3、NT-proBNP、LVEDD及LVEF的比较（±s）

注：Gal-3：半乳糖凝集素3；NT-proBNP：脑自然肽N端前体蛋白；LVEDD：左室舒张末期内径；LVEF：左室射血分数

组别 例数 Gal-3（ng/ml） NT-proBNP（pg/ml） LVEDD（mm） LVEF（%）对照组 40 5.75（4.66-13.89） 81（30-302） 49.75±8.58 65.18±11.90 HF 组 120 19.5（10.21-22.59） 4351（2341-6071） 58.71±8.82 44.15±16.83 t/Z值 5.497 8.333 5.600 7.308 P值 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01 ＜0.01

表3 心衰组中不同心功能分级组间Gal-3、NT-proBNP、LVEDD及LVEF的比较（±s）

表3 心衰组中不同心功能分级组间Gal-3、NT-proBNP、LVEDD及LVEF的比较（±s）

注：Gal-3：半乳糖凝集素3；NT-proBNP：脑自然肽N端前体蛋白；LVEDD：左室舒张末期内径；LVEF：左室射血分数。与心功能Ⅱ级组比较，aP＜0.01；与心功能Ⅲ级组比较，bP＜0.01

组别 例数 Gal-3（ng/ml） NT-proBNP（pg/ml） LVEDD（mm） LVEF（%）心功能Ⅱ级 30 8.85（5.05-20.30） 1121（296-3987） 54.50±6.15 51.37±13.07心功能Ⅲ级 42 17.82（8.49-22.14）a 2996（2275-4401）a 58.45±8.24a 48.12±15.45a心功能Ⅳ级 48 22.91（19.66-25.51）ab 6164（5368-6945）ab 61.56±9.74ab 36.17±17.07ab

心室重构是左心室结构和功能变化的过程，是临床HF的前期阶段，为疾病进展和不良预后的决定因素。Gal-3是由活化的巨噬细胞分泌的可溶性β-半乳糖苷结合凝集素,特异性地识别和结合β-半乳糖苷。最近研究表明，Gal-3介导心肌纤维化和炎症，参与HF发生和发展的病理生理过程，即主要通过促进心脏成纤维细胞增殖及胶原沉积导致心室重构，进而导致心室功能障碍[3,4]。亦有研究表明，慢性HF患者的Gal-3浓度与细胞外基质的代谢标记物相关，如Ⅲ型前胶原氨基端肽（PⅢNP）和基质金属蛋白酶2（MMP-2），这意味着巨噬细胞活化和胶原代谢之间存在一定关系[3]。更有趣的是，N-乙酰基-丝氨酰-天冬氨酰-赖氨酰-脯氨酸（AC-SDKP），单核细胞来源的抗炎和抗纤维化肽，几乎完全由ACE分解，可抑制心室表达Gal-3，并减少Gal-3诱导的巨噬细胞活化和迁移[5]。在实验性HF模型中，Gal-3抑制剂可延缓心衰进展[6]。Calvier等[7]证明了Gal-3介导醛固酮引起的血管纤维化，同时还发现，使用盐皮质激素受体拮抗剂螺内酯和柑橘果胶改良成的Gal-3抑制剂可抑制醛固酮诱导的纤维化。这些均表明Gal-3参与了心肌纤维化形成和消退的全过程，因此血浆Gal-3水平升高可能反映心室重构的严重程度和不良临床结局。

BNP及NT-proBNP是目前大家公认的诊断心力衰竭和评估心衰严重程度及预后的生物标记物，随心肌负荷增重而释放增加，反映心脏负荷变化。Gal-3直接参与心力衰竭发病机制，可反映心室重构。本研究通过联合检测血浆Gal-3及NT-proBNP在慢性心衰中表达水平，并统计其相关性，结果发现CHF组血浆Gal-3水平显著高于对照组，且随心功能分级的升高而增加，与Ueland等[8]的研究一致；同时发现Gal-3与NT-proBNP具有良好的正相关，与Grandin等[9]的研究一致。可见Gal-3与NT-proBNP一样可评估心力衰竭严重程度，同时说明随心衰程度的加重，心脏负荷和室壁张力明显增加，心室重构亦显著加重，共同导致心功能恶化。

本研究在CHF中证实，血浆Gal-3水平与左心室舒张末期内径呈正相关，与左室射血分数呈负相关，即左心室舒张末期内径越大及左室射血分数越小，血清Gal-3水平越高，间接说明Gal-3参与了心室重构，且能够反映心室重构严重程度，这与国外研究一致[10,11]。另外一项研究报道，动态监测终末期心力衰竭患者心脏彩超3个月，发现Gal-3血浆水平随着左心室舒张末内径增大而明显升高，但是NT-proBNP血浆水平未随LVEDD增大而持续升高，LVEDD＞70 mm时，其水平反而呈下降趋势，与LVEDD不再呈线性关系，所以，就重度心力衰竭患者而言，NT-proBNP在反映心功能恶化及心室重构进展上存在局限性。因此，联合检测Gal-3及NT-proBNP血浆水平更能准确反映心室重构程度，在某些特殊情况下是NT-proBNP的重要补充。

本研究利用ROC曲线评价Gal-3的心衰诊断价值，并与NT-proBNP比较，结果显示Gal-3同样有较高诊断价值，但不如NT-proBNP，这与Chen等[10]和Yin等[12]的研究相一致。一项研究还表明，血浆Gal-3水平升高比NT-proBNP能更好地预测60 d死亡率，并且是NT-proBNP预测60 d死亡率的附加值，同时Gal-3与NT-proBNP联合测定比单一测定能更好地预测死亡率[13]。

综上所述，血浆Gal-3水平与CHF具有一定相关性，血浆Gal-3水平与左室结构和功能变化相关，表明Gal-3参与了CHF左室重构过程，可以间接反映CHF严重程度，且对CHF的诊断价值也很高。鉴于时间有限，尚需要进一步扩大样本以证实该研究结果。下一步研究可着眼于动态观察慢性心力衰竭患者Gal-3水平变化。

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The correlation study of Galectin-3 and chronic heart failure

YANG Xiao-jing，ZHANG Xue-e，BAI Yu，et al.Department of Cardiology，The Second Clinical Medical College of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China

ObjectiveTo study the clinical value of plasma galectin-3 levels in patients with chronic heart failure（CHF）.MethodsA total of 120 patients with CHF（New York Heart Association functional class Ⅱ-Ⅳ）were enrolled as experiment group，and 40 patients were collected as control group.Plasma Gal-3 and NT-proBNP levels were measured by Elise.Echocardiography was performed to determine left ventricular end-diastolic diameter（LVEDD）and left ventricular ejection fraction（LVEF）.The receiver operating characteristic（ROC）curve was used to analyze the diagnostic value of Gal-3 or NT-proBNP in CHF.ResultsThe level of Gal-3 in heart failure group was significantly higher than that in control group[19.5（10.21-22.59）ng/ml vs 5.75（4.66-13.89）ng/ml，P＜0.05]，and its level in heart failure group was increasing with the increase of cardiac function grade.The level of the plasma galectin-3 was positively correlated with NT-proBNP（r=0.766，P＜0.01）and left ventricular end diastolic diameter（r=0.496，P＜0.05），and negatively correlated with LVEF（r=-0.634，P＜0.01）.ConclusionThe level of the plasma galectin-3 had certain relevance with CHF，and it was related to the changes of left ventricular function and structure，which indicated that plasma Gal-3 may have been involved in the process of left ventricular remodeling in CHF.Gal-3 has highly diagnostic value to the chronic heart failure.

Galectin-3； Chronic heart failure； Correlation

030001 山西省太原市，山西医科大学第二临床医学院心内科

10.3969/j.issn.1672－5301.2017.04.011

R541.6

A

1672-5301（2017）04-0335-04

2016-08-17）