血清高迁移率族蛋白B1和可溶性晚期糖基化终产物受体与心力衰竭严重程度相关性研究

张瑞英，贾焯文，赵发利，沈景霞，敖文杰

心力衰竭（HF）被认为是多种心血管疾病发展的终末状态。尽管现有治疗方法在提高HF患者生存率方面取得一定进展，但我国HF死亡率及患病率仍很高，造成巨大的社会经济负担[1]。进一步探析HF发生、发展机制，为HF治疗提供新的理论依据迫在眉睫。既往结果证实，炎症反应及炎症细胞因子在HF进展中发挥重要作用。高迁移率族蛋白B1（HMGB1）作为一种敏感的、非特异性的炎症标志物，参与多种炎症反应。研究表明，HMGB1水平与心血管疾病及其并发症的发生、发展及预后有密切联系。HMGB1结合晚期糖基化终产物受体（RAGE）促进炎症反应，参与疾病的发生发展[2]。可溶性RAGE（sRAGE）作为RAGE的内源性竞争性抑制剂可竞争性结合HMGB1，从而减轻甚至抑制炎症反应[3]。本研究对HMGB1和sRAGE与HF患者心功能严重程度的相关性进行分析。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2014年8月～2015年1月期间就诊于哈尔滨医科大学附属第一医院心血管内科的左室射血分数（LVEF）＜45%的HF患者73例（男性41例，女性32例，年龄62.78±13.51岁）。患者分组：①根据纽约心功能分级（NYHA）将患者分为A组（Ⅱ级，18例），B组（Ⅲ级，22例），C组（Ⅳ级，33例）；②根据既往病史、体格检查、辅助检查，按病因将患者分为扩张型心肌病（33例）、缺血性心肌病（31例）、其他病因（9例）。体检人群中选择年龄、性别与实验组匹配者22例作为健康对照。排除标准：①患有急慢性炎症性疾病，免疫系统疾病；②恶性肿瘤患者；③妊娠；④肝、肾功能严重受损患者；⑤急性脑血管病；⑥急性冠脉综合征患者、缩窄性心包炎、心肌炎、先天性心脏病，以及伴有其他严重合并症患者。本研究通过哈尔滨医科大学附属第一医院伦理审查委员会审核批准，患者入组前均签署知情同意书。

1.2 HMGB1、sRAGE和N末端脑钠肽前体（NTproBNP）血浆水平测定所有受试者于清晨采空腹肘静脉血2 ml于抗凝管中，静置后离心（4000 rpm）5 min，分离血清移入EP管，密封后储存于-80℃冰箱，待统一检测。HMGB1（编号：E0399h）和sRAGE（编号：ARB10408）采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测，试剂盒购自北京诚林生物科技有限公司，操作严格按照说明书进行。NT-proBNP采用全自动生化分析仪检测（ARCHITECT i2000sr），操作由两名专业的核医学科检验医师独立完成。

1.3 心脏彩超检查用PHILIPS CX50型彩色多普勒超声心动仪和1-5MHz探头评估患者左室舒张末期内径（LVEDD）和LVEF。取心尖四腔切面水平测量舒张早期二尖瓣血流峰值（E）、舒张晚期二尖瓣血流速度峰值（A），计算E/A值。

1.4 统计学方法采用SAS 9.2软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，两组间比较采用t或t'检验，多组间比较采用单因素方差分析；计数资料以例数（百分比）表示，组间比较采用卡方检验，相关性分析采用Pearson相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基线资料比较对照组和HF组患者基本临床资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。HF患者亚组间基线比较： A组、B组和C组患者性别、高血压、糖尿病、胆固醇水平等基本资料无统计学差异（P＞0.05）（表1）。

表1 基线资料比较

2.2 HF患者HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超声指标比较HF组患者血清HMGB1及sRAGE水平较对照组显著升高（P＜0.05）。HF组LVEF较对照组显著降低，LVEDD和水平较对照组显著升高，差异均有统计学意义（P＜0.05）（表2）。

2.3 HF患者亚组间HMGB1、sRAGE、NTproBNP及超声指标比较C组血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP浓度显著高于A组和B组（P＜0.05）。B组血清HMGB1、sRAGE和NTproBNP浓度显著高于A组（P＜0.05）。B组和C组组间比较LVEF无显著差异（P＞0.05），但两组LVEF均显著低于A组（P＜0.05）。C组LVEDD显著高于A组（P＜0.05），但与B组比较无显著差异（P＞0.05）（表2）。扩张型心肌病组、缺血性心肌病组和其他病因组三组患者血清HMGB1、sRAGE和NT-proBNP含量无显著差异（P＞0.05）（表3）。

2.4 相关性分析血清HMGB1和sRAGE与LVEF值呈负相关（HMGB1r=-0.4783，P＜0.05；sRAGEr=-0.4071，P＜0.05）、与LVEDD值呈正相关（HMGB1r=0.4454，P＜0.05；sRAGEr=0.5317，P＜0.05）、与NT-proBNP（HMGB1r=0.4850，P＜0.05；sRAGEr=0.4947，P＜0.05）值呈正相关（表4）。

表2 HMGB1、sRAGE、NT-proBNP及超声指标比较

表3 不同病因间HMGB1、 sRAGE和NT-proBNP比较

3 讨论

HF病理机制复杂，心脏重构是HF发生发展的重要机制之一[4,5]。既往研究表明，炎症激活和炎症因子产物增加在HF心室重构过程中发挥重要作用[6-8]。炎症因子水平升高提示心血管不良事件发生率增加。因此，抑制炎症反应有望延缓HF进展并改善预后。

HMGB1是机体非特异性炎症反应的敏感标志物。正常情况下HMGB1存在于细胞核内，调节基因复制和转录、参与DNA重组和修复、维持和稳定核小体结构及调控类固醇激素等生命活动[2]。当机体出现炎症时，HMGB1可由坏死细胞被动分泌或免疫细胞主动分泌到胞外，作为一种重要的晚期炎性递质，通过其靶细胞表面的高亲和力受体（RAGE和TLR2/4）调节炎症反应。HMGB1对于受体RAGE具有高度亲和力，二者结合后启动炎症级联反应，并与多种细胞因子相互作用，进而引发持续和过度的炎症反应[9,10]。Volz等对154例LVEF＜45%的HF患者进行分析，结果表明HF患者血浆中HMGB1含量显著高于健康人群，并随着HF严重程度逐渐增加，随访两年半后发现HMGBl是HF患者死亡和心脏移植等复合终点事件的独立预测因子[11]。本研究结果发现HF患者中血清HMGB1浓度升高。在不同NYHA心功能分级中，HMGB1浓度C组＞B组＞A组，两两比较差异均有统计学意义。由于NYHA心功能分级依赖患者的主观感受和（或）医生的主观评价，可能会影响实验结果，所以我们同时采用心脏彩超指标及NT-proBNP评估HF严重程度。分析结果表明，HMGB1与LVEF值呈显著负相关、与LVEDD和NT-proBNP呈显著正相关。此外，我们将不同病因患者进行亚组分析，结果表明扩张型心肌病、缺血性心肌病及其他病因HF患者血清中HMGB1含量无显著差异。上述结果证实炎症反应参与HF的发展，且HF程度越重，HMGB1浓度越高。

表4 相关性分析

RAGE是一种重要的内源性模式识别受体，是HMGB1主要受体之一[12]。sRAGE则是基质金属蛋白酶剪切RAGE胞外区域释放到血液的游离RAGE和选择性RNA剪接产物的总称[13-15]。sRAGE在循环中表达丰富，与RAGE结构相似但不具有细胞内信号转导功能，故可竞争性结合HMGB1，阻断后续的炎症反应通路[16,17]。既往研究表明，HF患者血清sRAGE含量显著升高，且HF程度越重，sRAGE含量越高[18]。高sRAGE组的心脏事件发生率明显高于低sRAGE组，多变量Cox比例风险分析结果说明sRAGE是心脏事件的独立危险因素[19]。本研究结果发现HF患者血清sRAGE浓度高于健康对照组，同HMGB1变化趋势相似，随着HF程度加重，sRAGE浓度逐渐升高，与LVEF值呈显著负相关、与LVEDD和NT-proBNP呈显著正相关。sRAGE浓度变化与病因无关。

HF时的炎症反应可促进HMGB1被乙酰化由胞核转移至细胞质，进而分泌至血液[2,9]。HMGB1作为配体进一步刺激细胞膜RAGE表达增多。二者结合后促进炎性因子释放，正反馈放大炎症反应，参与HF进展。另一方面，HF患者基质金属蛋白酶活性增高[20]，sRAGE产物也增加。因sRAGE可对抗炎症反应，保护衰竭心脏，HF时sRAGE浓度的增加可能是其配体HMGB1浓度增加的一种代偿机制。因此，sRAGE可能与脑钠肽（BNP）的作用方式相似，在HF中升高具有重要意义。

综上所述，动态监测血清HMGB1和sRAGE水平可能成为诊断HF、观察病情变化及判断HF预后的新指标，具有潜在的临床应用价值。