可溶性ST2对冠心病的危险分层价值及其与心功能的关系

孙爱梅 刘婷 陈还珍

030000 山西省太原市山西医科大学第一临床医学院(孙爱梅、刘婷)；山西医科大学附属第一医院心内科(陈还珍)

冠心病是一种炎症和自身免疫性疾病，其作用机制复杂。近年来研究发现，IL-33/ST2信号通路参与了该炎症反应过程，具有保护心肌、改善心功能的作用。sST2参与动脉粥样硬化的发生、发展过程，高浓度的sST2显著增加冠心病的患病风险[1]。在心肌细胞和心肌成纤维细胞受到牵拉刺激时，sST2释放增加，在心肌重塑和心肌纤维化中起着重要作用[2-3]。sST2作为心肌张力增加、心肌纤维化和心肌重塑的一个新的标志物，已被引入2013年最新ACC/AHA 心衰指南推荐的生物标志物之中[4]。本研究旨在通过对冠心病患者血清中的sST2水平的测定，来评估其对高危冠心病患者的早期识别价值及其在冠心病危险分层中的意义；分析急性心肌梗死患者血清中sST2水平与冠状动脉病变特点的关系；并进一步通过对sST2与其他生物标志物相关性分析来评估其在冠心病炎症反应和心功能中的作用。

1 对象和方法

1.1 研究对象

选取2015年9月至2016 年5月因疑诊冠心病收住院的患者共64例，所有受试对象均签署知情同意书。纳入标准：有心悸、胸闷、胸痛、气短、咽部紧缩感等主观症状和(或)有心电图、冠脉CTA、心脏彩超等任一检查异常：急诊心肌标志物(肌钙蛋白水平2倍以上升高)、心电图示ST-T异常、心脏彩超提示室壁节段性运动异常、冠脉造影示任一冠状动脉管腔狭窄≥50%等。所有患者完善上述检查其中急性心肌梗死组(41例)，符合ACC/AHA指南AMI的诊断标准，伴有心肌酶学的改变及心电图演变；非冠心病组8例、不稳定性心绞痛组15例；纳入同期门诊随访的陈旧性心肌梗死患者20例。排除标准：伴有各种严重的急慢性细菌或病毒感染、活动性哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性肺栓塞、妊娠、恶性肿瘤、结核、风湿及免疫系统疾病、慢性肝肾功能不全、心肌病、瓣膜病及心衰患者。

1.2 研究方法

所有入选的住院患者均于入院后次日晨空腹采静脉血约4 ml置于促凝管内，于2 h以2 000 r/min离心10 min，取上清液约500 μl置于EP管中，保存于-80℃冰箱内待测sST2；同时采静脉血送至医院中心实验室测定血常规、血生化、心肌标志物、NT-ProBNP等；门诊随访的心肌梗死患者于就诊当日或次日晨抽取静脉血行血常规、血生化、NT-ProBNP等检查，采血时另留一管静脉血置于促凝管内待测sST2。血样集中收集完毕后，使用美国R&D公司的Human ST2/IL-1R4试剂用ELISA法测定sST2值，采用山西医科大学分子生物学实验室的Thermo Scientific酶标仪在450 nm波长(矫正波长540～570 nm)进行比色分析读取数值。

急性心肌梗死患者在心肌梗死后第7～9天完善心肌血流灌注显像(SPECT)、心脏彩超等检查；除急诊PCI患者外，急性心肌梗死患者在第10～14天行冠状动脉造影检查，非急性心肌梗死患者在术前检查完善后行冠状动脉造影检查。收集患者的一般情况及血常规、血生化、心肌标志物、NT-ProBNP等临床资料；门诊复查的陈旧性心肌梗死患者于复查当日或次日行静息心肌血流灌注显像(SPECT)检查。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 研究对象的基线临床资料比较

严格纳入和排除标准后共收集疑诊冠心病患者合计84例，其中急性心肌梗死患者41例，门诊随访的陈旧性心肌梗死患者20例，不稳定性心绞痛患者15例，非冠心病患者8例，急性心肌梗死组中有3例患者因为慢性胃炎或拒绝检查未行冠脉造影检查。表1显示了在各组患者中年龄、性别、饮酒史、高血压、糖尿病病史的比较差异无统计学意义(均为P>0.05)，chi-square检验示陈旧性心肌梗死组的吸烟率高于其余3组，非冠心病组的吸烟率最低。ANOVA分析示各组患者间年龄、TC、 TG 、LDL-C差异无统计学意义，而WBC计数、中性粒细胞分类(N)、LVEF差异具有统计学意义(均为P﹤0.001)。非冠心病组8例、不稳定性心绞痛组15例；纳入同期门诊随访的陈旧性心肌梗死患者20例。

2.2 各组间NT-ProBNP、sST2水平的比较

各组间sST2、NT-ProBNP水平差异有统计学意义(P值分别为0.001，0.002)，通过进一步比较示：急性心肌梗死组患者sST2、NT-ProBNP水平明显高于不稳定性心绞痛组、陈旧性心肌梗死组、非冠心病组(均为P﹤0.05)；陈旧性心肌梗死组、不稳定性心绞痛组sST2、NT-ProBNP水平明显高于非冠心病组(均为P﹤0.05)；而sST2水平在陈旧性心肌梗死组和不稳定性心绞痛组间其水平无显著差异(均为P>0.05)。见表2。

2.3 sST2与心功能的关系

按LVEF≥50%，40%

2.4 sST2与急性心肌梗死

对41例急性心肌梗死患者按是否进行急诊血运重建(急诊溶栓或PCI)分为两组，行急诊血运重建组共17例患者，非急诊血运重建组24例，两组间sST2浓度比较差异无统计学意义(P>0.05)。按心肌梗死部位进行分组ST段抬高心肌梗死、非ST段抬高心肌梗死，ST段抬高心肌梗死进一步分为(前壁心肌梗死组、非前壁心肌梗死组)，方差分析示各组间sST2浓度差异无统计学意义(P>0.05)。按冠状动脉造影结果分为三组(3支病变组17例，2支病变组11例，1支病变组23例)，3组间sST2浓度进行比较示差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表1 各组基线临床资料的比较

表2 各组NT-ProBNP(ng/L)、sST2(ng/ml)水平的比较

注：与急性心肌梗死组比较，aP﹤0.05；与陈旧性心肌梗死组比较，bP﹤0.05；与不稳定性心绞痛组比较，cP﹤0.05

表3 按不同LVEF分组ST2水平的比较

注：与LVEF≥50%组比较，aP﹤0.05；与40%

表4 急性心肌梗死组患者各分组间ST2水平的比较

注：41例急性心肌梗死患者中有3例因为慢性胃炎或拒绝性冠状动脉造影检查，有1例患者冠状动脉造影结果正常

2.5 sST2与其他标志物的相关性

对41例急性心肌梗死患者sST2、NT-ProBNP、Hs-CRP、WBC计数、LVEF进行相关性分析发现，sST2与NT-ProBNP、WBC计数、LVEF有相关性(均为P<0.001)，sST2与Hs-CRP无显著相关性(P=0.563)。

表5 sST2与各标记物相关性

3 讨论

受体ST2L与配体IL-33结合，通过一系列反应介导生物学效应，能够抑制心肌细胞肥大和心脏纤维化而发挥保护心脏的作用；sST2作为一种诱骗受体，可竞争性与IL-33结合，抑制IL-33/ST2信号通路的作用。当心肌细胞和成纤维细胞受到牵拉刺激时释放IL-33增多，同时也释放大量的ST2(sST2水平明显高于ST2L)，sST2与IL-33结合后竞争性抑制其与ST2L结合，从而阻断IL-33/ST2信号通路，在心肌缺血缺氧时发挥抗凋亡作用[5]。ST2 mRNA在心肌受到机械牵拉和IL-1β的作用下表达增加，同时损伤组织的促炎因子亦可激活邻近细胞产生ST2蛋白[6]。

IL-33/ST2信号通路具有抗动脉粥样硬化和稳定斑块的作用。Miller等[1]在载脂蛋白E敲除的小鼠实验证实，饲以高脂饮食后，在给予rIL-33治疗的实验组中，动脉粥样硬化的发生率较低，泡沫细胞生成减少；而给予sST2的实验组中，则表现出相反的作用，动脉粥样硬化斑块明显增大。IL-33可降低血清中INF-γ水平，从而避免MMPs的激活，细胞外基质的分解和斑块的破裂[7]。我们的结果显示冠心病患者的血浆sST2浓度显著高于非冠心病组，且随着冠心病严重程度的增加，sST2浓度也随之增加。体内和体外实验研究表明IL-33具有调节心肌梗死后的心功能的作用。皮下注射IL-33可减少(结扎冠状动脉心肌梗死模型小鼠)心肌梗死区的面积，纤维化和凋亡程度；而sST2则呈剂量依赖地表现出拮抗IL-33的作用[8-9]。Seki等[8]通过野生小鼠和敲除ST2基因的小鼠的对照实验证实，IL-33可通过减少心肌梗死后15 d左右的心肌纤维化，改善左室功能，从而改善野生小鼠心肌梗死生存率，而敲除ST2基因小鼠的生存率却无明显变化。Demyanets等[10]通过对373例冠心病患者行冠状动脉造影检查发现，在ACS组中sST2浓度明显高于SA组和对照组，STEMI组中患者sST2水平明显高于NSTEMI和SA与对照组；高浓度的sST2可以预测30 d内和1年内心肌梗死死亡和发生充血性心衰的风险，可作为心肌梗死患者院内死亡和心衰死亡强独立预测因子。

本研究中，急性心肌梗死组中sST2水平明显高于不稳定性心绞痛组、陈旧性心肌梗死组和正常组(P<0.001)；不稳定性心绞痛组与陈旧性心肌梗死组中sST2水平差异无统计学意义(P=0.997)，不稳定性心绞痛组和陈旧性心肌梗死组sST2水平高于非冠心病组(P值分别为0.002，0.014)；这提示较高sST2水平与急性心肌梗死的风险相关，其水平可能有助于冠心病危险程度的分层。在陈旧性心肌梗死患者中，其sST2水平明显高于非冠心病患者，而与不稳定性心绞痛患者差异无统计学意义。41例急性心肌梗死患者中并没有发现sST2水平与心肌梗死的部位和病变血管支数相关，也未见高水平的sST2多见于前壁心肌梗死患者中[11]。随着LVEF的降低，血液中sST2的水平升高，sST2的水平对心功能具有预测价值；对NT-ProBNP、LVEF和sST2行相关分析示sST2在心衰中的预测价值与NT-ProBNP差异无统计学意义，NT-ProBNP的 ROC曲线下面积AUC 0.798(95%CI：0.708～0.893)，sST2的 ROC曲线下面积AUC 0.782(95%CI：0.684～0.880)；Januzzi等[12]通过对599例急诊科因呼吸困难入院的患者行前瞻性、双盲研究显示急性心衰患者的sST2水平明显高于非心衰患者，sST2、NT-ProBNP在心衰诊断中ROC曲线的下面积分别为0.74，0.80，在呼吸困难患者中，高水平的BNP与低水平sST2往往与心衰可能性不大，而两者结合则可以更准确的识别高危心衰患者。

本研究首次评估了在急性心肌梗死患者行急性血运重建组(急诊溶栓或急诊PCI)与非急性血运重建组中sST2浓度的差异，统计学分析示差异无统计学意义。由于受样本数量的限制以及存在急性心肌梗死患者发病至采血时间的不一致性，尚需进一步研究，必要时可行动态多时间段采血，观察急性血运重建前后不同时期患者血液中sST2浓度变化及其与心肌活性的关系。

本研究发现冠心病患者血清中sST2水平的明显高于非冠心病患者，且sST2水平随着冠心病危险程度的增加而升高，急性心肌梗死患者血清中sST2水平显著高于不稳定性心绞痛患者和陈旧性心肌梗死患者，血清中sST2水平在不稳定性心绞痛患者和陈旧性心肌梗死患者中无明显差异。急性心肌梗死患者血清中sST2的水平与冠脉病变的部位及严重程度无相关性；sST2水平对心功能具有预测价值，但与NT-ProBNP相比差异无统计学意义。

利益冲突：无