慢性肾脏病患者循环半乳糖凝集素3和N端前脑钠肽水平与心力衰竭的关系

班爱军 赵云程 郝耀辉 贾亚楠 杜卫杰

慢性肾脏病患者循环半乳糖凝集素3和N端前脑钠肽水平与心力衰竭的关系

班爱军1赵云程1郝耀辉1贾亚楠1杜卫杰2

目的探讨慢性肾脏病(CKD)患者循环半乳糖凝集素3(Gal-3)和N端前脑钠肽(NT-proBNP)水平与心力衰竭(HF)的关系。方法112例CKD患者根据是否合并HF分为CKD-HF组(47例)和CKD组(65例)，并以50例体检健康者为对照组。分别检测并比较各组接受治疗前肾功能指标如血肌酐(Scr)、β2微球蛋白(β2-M)及尿白蛋白排泄率(UAER)，心功能相关指标如静息心率(HR)、左室射血分数(LVEF)、心搏出量(SV)、每分排血量(CO)，心室重塑情况如左室收缩末内径(LVS)、左室收缩末容量(LVESV)、左室舒张末内径(LVD)、左室舒张末容量(LVEDV)及血清Gal-3和NT-proBNP水平，分析Gal-3和NT-proBNP与HF的相关性。结果与CKD组相比，CKD-HF组患者血清Gal-3和NT-proBNP水平显著升高(P均<0.01)；LVS、LVESV、LVD、LVEDV、HR水平亦明显升高，其与Gal-3和NT-proBNP均成正相关(P均<0.05)；LVEF、SV、CO水平明显降低，其与Gal-3和NT-proBNP均成负相关(P均<0.05)。结论CKD患者循环Gal-3水平升高与心室重塑及心功能衰退有关，血清Gal-3水平检测可辅助NT-proBNP更加全面的预测CKD患者心血管疾病尤其HF的发生情况。

半乳糖凝集素3；N端前脑钠肽；慢性肾脏疾病；心力衰竭

慢性肾脏疾病(Chronic Kidney Disease, CKD)是各种病因所致肾脏慢性疾病的统称，包括高血压性肾小球动脉硬化、糖尿病肾病、原发或继发性肾小球肾炎、肾小管间质病变等，发病率逐年递增，已成为世界性的公共卫生问题[1]。研究显示，伴随肾功能减退，CKD患者发生心力衰竭(Heart Failure, HF)等心血管事件的风险显著升高[2]，是CKD患者致残和致死的重要原因。早发现、早干预HF不仅可以延缓机体肾脏功能的减退，而且可减少患者心脑血管疾病发生的风险，有益于疾病预后。

现阶段HF诊断及预后判断的主要指标仍是N端前脑钠肽(NT-ProBNP)，但其不能全面反映CKD合并HF患者远期心肾功能的变化[3]。半乳糖凝集素-3(Galectin-3，Gal-3)属半乳糖凝集素家族成员，现证实其在组织纤维化和组织重构过程中发挥重要作用，与HF的发生、发展及预后密切相关，对早期预测HF的风险、对HF危险分层及预后的评估均具有良好的应用价值[4]。但目前应用Gal-3预测CKD患者HF风险鲜有报道。本文旨在观察CKD患者Gal-3和NT-ProBNP水平变化及与HF的关系，探讨Gal-3和NT-ProBNP对CKD患者的临床价值。

1 资料与方法

1.1 病例和分组

选取2016-05—2017-04在武安市第一人民医院肾病风湿科就诊的112例CKD患者作为研究对象，其诊断均符合CKD临床诊断标准[5]，男59例，女53例，年龄45-75岁，平均(47.29±11.83)岁。其中糖尿病肾病患者39例，慢性肾小球肾炎患者21例，高血压肾损害患者17例，肾小管间质病变患者27例，其它8例。根据纽约心功能分级(NYHA)，心功能Ⅱ-Ⅳ级并且确诊为HF[6]的47例患者为CKD-HF组，未合并明显心功能不全的65例CKD患者为CKD组。并将同期50例体检健康者纳入对照组。各组间性别、年龄、体重指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、血肌酐(SCr)、β2微球蛋白(β2-M)及尿白蛋白排泄率(UAER)等一般资料比较如表1，组间差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

表1 各组一般资料比较

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：(1)患者病程超过3个月且预期生命时间在1年以上；(2)患者及其家属知情同意。排除标准：(1)原发性心功能不全；(2)明显肥胖或消瘦[体质量指数(BMI)>30kg/m2或<18kg/m2]；(3)临床已确诊或怀疑恶性肿瘤、结缔组织疾病患者；(4)需要长期透析治疗维持，或存在严重外伤或挤压伤的肾功能衰竭患者；(5)合并有重度感染、严重肝肾功能不全、多脏器功能衰竭患者。

1.3 检查指标和方法

1.3.1一般资料采集：所有患者在实验前均记录性别、年龄、BMI、血压、既往病史等一般资料信息。

1.3.2实验室检查：所有患者于接受治疗前抽取空腹静脉血5ml，室温条件下3 000r/min离心10min，取血清应用美国OLYMPUS AU-2700型全自动生化分析仪测定SCr；免疫比浊法测定血清β2-M(试剂盒由上海荣盛生物技术有限公司提供，批号：20160401160)；ELISA法测定血清Gal-3及NT-proBNP水平(试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司和艾博抗(上海)贸易有限公司提供，批号：

EK0764、ab193712)。所有研究对象治疗前留取尿液，采用散射比浊法(Beckman蛋白分析仪和原装试剂)检测尿微量白蛋白，计算UAER(μg/min) [= 尿微量白蛋白浓度×24h尿量(L)/1440]，平行操作两次取平均值。

1.3.3心功能及心室重塑相关指标检查：检查并记录两组患者心功能指标，包括：静息心率(HR)、左室射血分数(LVEF)、心博数量(SV)、每分排血量(CO)；经胸心脏超声测量检查并记录两组患者心室重塑情况，包括：左室收缩末内经(LVS)、左室收缩末容量(LVESV)、左室缩张末内径(LVD)、左室缩张末容量(LVEDV)。对照组成员于纳入研究时体检行上述检测，方法同上。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 各组间Gal-3及NT-proBNP水平比较

如表2所示，各组Gal-3、NT-proBNP水平差异均有统计学意义(P均<0.01)。与对照组相比，CKD组和CKD-HF组Gal-3及NT-proBNP水平均明显升高，差异均有统计学意义(t均>13.93，P均<0.01)。其中CKD-HF组Gal-3及NT-proBNP水平升高较CKD组更加明显，(t均>10.52，P均<0.01)。

表2 各组间Gal-3、NT-proBNP水平比较

注：与对照组比较，1)P<0.01；与CKD组比较，2)P<0.01

2.2 各组间心功能相关指标比较

如表3所示，各组HR、LVEF、SV和CO水平差异均有统计学意义(P均<0.01)。与对照组相比，CKD组和CKD-HF组HR均明显升高，LVEF、SV、CO明显降低，差异具有统计学意义(t均>2.79，P<0.01)。其中CKD-HF组HR升高较CKD组更加明显，LVEF、SV、CO降低较CKD组更加显著，差异均具有统计学意义(t均>11.99，P均<0.01)。

表3 各组间心功能相关指标比较

注：与对照组比较，1)P<0.01；与CKD组比较，2)P<0.01

2.3 各组间心室重塑相关指标比较

如表4所示，各组LVS、LVESV、LVD和LVEDV水平差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。与对照组相比，CKD组和CKD-HF组LVS、LVESV、LVD和LVEDV水平均明显升高，差异具有统计学意义(t均>2.48，P均<0.05)。其中CKD-HF组LVS、LVESV、LVD和LVEDV水平升高较CKD组更加明显，差异均具有统计学意义(t均>11.29，P均<0.01)。

2.4 Gal-3和NT-proBNP与心功能和心室重塑相关指标的相关性分析

如表5所示，LVS、LVESV、LVD、LVEDV、HR与Gal-3和NT-proBNP均成正相关(P均<0.05)；LVEF、SV、CO与Gal-3和NT-proBNP均呈负相关(P均<0.05)。

表4 各组间心室重塑相关指标比较

注：与对照组比较，1)P<0.05,2)P<0.01；与CKD组比较，3)P<0.01

表5 Gal-3和NT-proBNP与心功能和心室重塑相关指标的相关性

3 讨论

肾脏和心脏是人体内共同保障体内血液、氧气供应，维持内环境稳定及机体正常功能的重要器官，其既彼此协调，又相互影响[6]。当一方功能受到影响后，另一方亦容易受累。早期肾功能异常即对心血管系统造成影响，其发生机制与肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活[7]、血流动力学变化[8]、炎症[9]、贫血[10]、代谢[11]等多种因素有关。HF是CKD尤其尿毒症患者最常见的临床表现和致死原因，与本文结果一致，患者会出现不同程度的HR增快，LVEF下降，LVS、LVESV、LVD和LVEDV增大等，表现出左心室扩张、心脏压力负荷、容量负荷和体积负荷增大等典型的心室重塑和心功能衰竭现象。轻度HF临床症候不明显，易被患者及医务人员所疏忽而错过最佳的临床干预期，使CKD患者死于心血管疾病的风险增高。现阶段HF诊断及预后判断的主要指标仍是NT-ProBNP，但其不能全面反映CKD合并HF患者远期心肾功能的变化，因此寻找新型生物标记物已成为临床的客观需求和研究新热点。

Gal-3是Galectin家族众多成员之一，其在健康者体内循环水平极低，主要存在于上皮细胞、成骨细胞、成纤维细胞等细胞中，在细胞增殖、分化、粘附等方面具有广泛的生理意义。病理条件下，由激活的巨噬细胞、肥大细胞和嗜碱性粒细胞释放，广泛分布于心、肾、肝、肠道等组织器官中，循环水平大幅升高，参与机体急性、慢性及过敏性炎症以及纤维化等进展过程[12，13]。

心肌纤维化和心室重塑已被公认为导致HF的病理基础。既往大量研究表明，Gal-3具有诱导成纤维细胞增殖和胶原合成的作用，同时还可以促进心脏巨噬细胞浸润，刺激成纤维母细胞及多种炎性细胞如巨噬细胞、肥大细胞等的活化，介导细胞炎症、心肌成纤维细胞增殖及胶原沉淀等多种生物学功能，在慢性HF的心肌纤维化和心室重塑等病理过程中发挥重要作用[14，15]。Yu等[16]发现，敲除Gal-3基因的小鼠不发生心肌纤维化，更加证实了Gal-3参与心肌重构及HF的病理生理过程。施冰等[17]报道，HF患者Gal-3表达水平显著高于非HF患者或健康对照组成员，且Gal-3的表达与左心房内径、左心室舒张末内径呈正相关，揭示Gal-3对反映心室重塑具有一定意义，有助于HF的早期诊断。

Gal-3作为一种炎性因子，参与细胞黏附、增殖、凋亡以及炎症、免疫反应等过程，并参与了心室重构，与HF的发生、发展及预后密切相关，检测血清Gal-3浓度对早期预测HF的风险及其危险分层及预后的评估具有良好的应用价值[18]。HF患者容易出现肾功能不全，而CKD 患者合并HF的风险也很高[15]，循环Gal-3 水平的变化能否反映心-肾间的这种交互作用值得期待。本文旨在探讨CKD患者循环Gal-3和NT-proBNP 水平与HF的关系，结果显示，与对照组相比，CKD组、CKD-HF组Gal-3和NT-proBNP水平均明显升高，差异具有统计学意义(P<0.01)，其中CKD-HF组Gal-3和NT-proBNP水平升高更加显著，且Gal-3水平在CKD组和CKD-HF组之间的差异(t>56.80，P<0.01)较NT-proBNP(t>10.51，P<0.01)更加明显，提示在肾功能差异无统计学意义的情况下Gal-3水平的改变能较NT-proBNP更加明显的反映出CKD患者心脏功能的减退。且NT-proBNP主要经肾脏清除，肾功能减退显著影响其预测心血管事件风险的价值[19]。通过Gal-3及NT-proBNP与心室重塑和心功能相关指标的关系分析可以看出，Gal-3水平与心室重塑相关指标LVS、LVESV、LVD、LVEDV及心功能指标HR、LVEF、SV和CO的相关性良好，表明Gal-3参与的心肌纤维化及心室重塑与CKD患者心功能衰退及HF发生密切相关，提示检测血清Gal-3水平能辅助NT-proBNP更加全面的进行CKD患者心血管疾病的早期诊断。

综上所述，CKD患者循环Gal-3水平升高与心室重塑及心功能衰退有关，血清Gal-3水平检测可辅助NT-proBNP更加全面的预测CKD患者心血管疾病尤其HF的发生情况。

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本文第一作者简介：

班爱军(1972—)，男，汉族，本科，副主任医师，主要从事肾脏病的临床诊治工作

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RelationshipbetweentheLevelofGalectin-3,NT-proBNPandHeartFailureinPatientswithChronicKidneyDisease

BAN Ai-jun1，ZHAO Yun-cheng1，HAO Yao-hui1，JIA Ya-nan1，DU Wei-jie2

1Department of Nephropathy Rheumatology；2Supply Room, Wuan First People’s Hospital, Wuan, Hebei, 056300, China.

Objective: To observe the relationship between the level of Gal-3, NT-proBNP and HF in patients with CKD.Method112 patients with CKD were divided into CKD-HF group (47) and CKD group (65) according to HF happend or not.At the same time,50 normal people neu selected as control group. Before treatment, the kidney function index(SCr、β2-M、UAER), HF index(RHR、LVEF、SV、CO), ventricular remodeling related index(LVS、LVESV、LVD、LVEDV) and serum Gal-3、NT-proBNP level were detected in each group. The relationship between the level of Gal-3, NT-proBNP and HF were analysed.ResultsSerum Gal-3 and NT-proBNP level of CKD-HF group were obviously increased than that in CKD group with significant difference (P<0.01). The level of LVS, LVESV, LVD, LVEDV and HR were increased markedly, which were positive related to serum Gal-3 and NT-proBNP level (P<0.05). While the level of LVEF, SV and CO were significantly decreased, which were negative related to serum Gal-3 and NT-proBNP level(P<0.05).ConclusionGal-3 level of patients with chronic kidney disease was related to ventricular remodeling and psychofunctional decline, serum Gal-3 level detection can be used to assist NT-proBNP further predict the occurrence of HF in patients with CKD .

Galectin-3; NT-proBNP; Chronic Kidney Disease; Heart Failure

10.3969/j.issn.1005-1740.2017.04.011

R692.5 R541.6

A

1005-1740(2017)04-0051-05

河北省武安市第一人民医院，武安 056300；1肾病风湿科；2供应科

本文2017-07-16收到，2017-08-30修回