心肌梗死后GDF-15表达与左室重构的相关性研究

张晓君 张昕 李莉 秦瑞丽 于永玲

[摘要] 目的 探討心肌梗死后GDF-15表达与左室重构的相关性。 方法 选取2018年1月～2019年5月包头医学院第一附属医院（以下简称“我院”）收治的急性心肌梗死患者50例为研究组，选择同期来我院体检中心进行体检的老年健康人群50名作为对照组。收集两组临床资料，比较两组血清N末端B型钠尿肽原（NT-proBNP）、生长分化因子-15（GDF-15）水平及左室重构相关指标值。按照NYHA分级、心衰分期将研究组分别分为4个亚组，比较各亚组NT-proBNP、GDF-15、左室质量指数（LVMI）、左室射血分数（LVEF）、左室舒张末期内径（LVEDD）水平。相关性分析采用Pearson相关分析，诊断效能评价采用ROC曲线分析。 结果 研究组NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI水平均明显高于对照组，LVEF水平明显低于对照组（均P < 0.01）。NYHA分级越高，NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI水平越高，LVEF水平越低（均P < 0.05）。心衰分期越高，NT-proBNP、GDF-15、LVMI水平越高（均P < 0.05）。血清GDF-15水平与LVEF水平呈负相关（r = -0.421，P < 0.001），与NT-proBNP、LVEDD、LVMI水平呈正相关（r = 0.424，0.478，0.396;P < 0.001）。NT-proBNP曲线下面积为0.789，最佳分界点为199.45 pg/mL;GDF-15曲线下面积为0.796，最佳分界点为144.36 pg/mL。 结论 血清GDF-15与左室重构密切相关，随心衰分期及心功能分级的增加而升高，对左室重构的诊断价值与NT-proBNP基本相当。

[关键词] 心肌梗死;N末端B型钠尿肽原;生长分化因子-15;彩色多普勒超声;左室重构

[中图分类号] R542.22          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）04（b）-0057-04

Correlation between GDF-15 expression and left ventricular remodeling after myocardial infarction

ZHANG Xiaojun   ZHANG Xin   LI Li   QIN Ruili   YU Yongling

Department of Cardiac Function， the First Affiliated Hospital of Baotou Medical College， Inner Mongolia Autonomous Region， Baotou   014010， China

[Abstract] Objective To investigate the correlation between GDF-15 and left ventricular remodeling after myocardial infarction. Methods From January 2018 to May 2019， 50 cases with acute myocardial infarction who admitted to the First Affiliated Hospital of Baotou Medical College （“our hospital” for short） were selected as the study group. 50 elderly healthy people who came to physical examination center of our hospital for physical examination during the same period were selected as the control group. Clinical data of two groups were collected， and the level of N-terminal pro-brain B-type natriuretic peptides （NT-proBNP）， growth differentiation factors-15 （GDF-15） and left ventricular remodeling correlation index value were compared. According to NYHA classification and heart failure stage， the study group was divided into 4 subgroups respectively， NT-proBNP， GDF-15， left ventricular mass index （LVMI）， left ventricular ejection fraction （LVEF）， left ventricular end-diastolic diameter （LVEDD） levels of two groups were compared. Pearson correlation analysis was used for correlation analysis， and ROC curve analysis was used for diagnostic efficacy evaluation. Results NT-proBNP， GDF-15， LVEDD and LVMI levels of the study group were significantly higher than those of the control group， while LVEF values were significantly lower than those of the control group （P < 0.01）. The higher the NYHA classification， the higher the levels of NT-proBNP， GDF-15， LVEDD and LVMI， and the lower the levels of LVEF （all P < 0.05）. The higher the heart failure stage， the higher the levels of NT-proBNP， GDF-15 and LVMI （all P < 0.05）. Serum GDF-15 level was negatively correlated with LVEF （r = -0.421， P < 0.001） and positively correlated with NT-proBNP， LVEDD and LVMI （r = 0.424， 0.478， 0.396; P < 0.001）. The area under NT-proBNP curve was 0.789， and the optimal cut-off point was 199.45 pg/mL. The area under the curve of GDF-15 was 0.796， and the optimal cut-off point was 144.36 pg/mL. Conclusion Serum GDF-15 is closely related to left ventricular remodeling and increases with the increase of heart failure staging and cardiac function classification， and its diagnostic value for left ventricular remodeling is basically equal to that of NT-proBNP.

[Key words] Myocardial infarction; N-terminal pro-brain B-type natriuretic peptides; Growth differentiation factors-15; Color doppler ultrasound; Left ventricular remodeling

左室重构是指心室肌在损伤性因素的持续作用下，整个左心室发生形态和功能改变的过程[1-2]。超声心动图是评价左室重构的重要方法，但测量的相关指标会在一定程度上偏离实际值。血清N末端B型钠尿肽原（NT-proBNP）水平的检测被认为是传统检测心力衰竭的重要参考指标[3]，但对左室重构的预测存在一定局限性。生长分化因子-15（GDF-15）为转化生长因子β超家族的成员之一，参与多种器官的组织修复过程及细胞生长和分化过程。正常情况下，心肌细胞表达GDF-15的水平为零，当心脏处于病理状态时， GDF-15表达水平明显升高[4]。有研究发现[5]，GDF-15与NT-proBNP联合检测对心肌梗死预后具有较好的预测价值。本研究分析了心肌梗死后GDF-15表达与左室重构的相关性，旨在为探索新的、能够反映心室重塑过程的生物标志物提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月～2019年5月包头医学院第一附属医院（以下简称“我院”）收治的急性心肌梗死患者50例为研究组。NYHA心功能分级：Ⅰ级10例，Ⅱ级17例，Ⅲ级9例，Ⅳ级14例。心衰分期：A期（前心衰阶段）6例，B期（前临床心衰阶段）11例，C期（临床心衰阶段）19例，D期（难治性终末期心衰阶段）14例。诊断标准：急性心肌梗死诊断及心功能分级、心衰分期均依据美国心脏病学会/美国心脏学会（ACC/AHA）2007指南中的诊断、分级、分期标准[6]。选择同期来我院体检中心进行体检的老年健康人群50名作为对照组。本研究经我院医学伦理委员会批准。

纳入标准：①患者入院后经心电图、影像学检查、血液生化指标检测结果确诊为急性心肌梗死;②患者及家属知情同意，书面签署知情同意书。排除标准：①合并心肌病、先天性心脏病、心力衰竭、心脏瓣膜病者;②合并呼吸系统疾病、恶性肿瘤、严重肝肾功能不全、自身免疫性疾病、血液疾病者;③妊娠、哺乳期患者。

1.2 方法

收集受试者的临床资料，统计性别、年龄、心率（HR）、血压（BP）、NT-proBNP、GDF-15水平，超声检查结果。血清NT-proBNP、GDF-15的检测采用双抗体酶联免疫吸附法（ELISA），检测试剂盒均购于武汉默沙克生物科技有限公司，生产批号：kt302352、kt22190。采用美国飞利浦公司生产的彩色多普勒超声诊断仪（PHILIPS IE33）进行图像的采集，统计两组左室质量指数（LVMI）、左室射血分数（LVEF）、左室舒张末期内径（LVEDD）。

1.3 观察指标

①比较两组临床资料。②依据NYHA分级、心衰分期将研究组分为4个亚组，比较各亚组NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI、LVEF水平。③分析研究组患者血清GDF-15水平与NT-proBNP、LVEDD、LVMI、LVEF的相关性。④绘制GDF-15、NT-proBNP对左室重构诊断的ROC曲线，分析曲线下面积及最佳临界点。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD检验，两组间比较采用t检验;计数资料用例数表示，组间比较采用χ2检验;相关性分析采用Pearson相关分析，诊断效能评价采用ROC曲线分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料及临床资料比较

两组性别、年龄比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。研究组HR、BP、NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI水平均明显高于对照组，LVEF水平低于对照组，差异均有高度统计学意义（均P < 0.01）。见表1。

2.2 不同NYHA分级心衰患者相关指标比较

不同NYHA分级的心衰患者NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI、LVEF水平比较，差异均有高度统计学意义（P < 0.01）。且NYHA分级越高，NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、LVMI水平越高，LVEF水平越低，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。见表2。

2.3 不同心衰分期患者相关指标比较

不同心衰分期患者NT-proBNP、GDF-15、LVEDD、 LVMI、LVEF水平比较，差异均有高度统计学意义（P < 0.01）。且心衰分期越高，NT-proBNP、GDF-15、LVMI水平越高，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。见表3。

2.4 相关性分析结果

血清GDF-15水平与LVEF水平呈负相关（r = -0.421，P < 0.001），与NT-proBNP、LVEDD、LVMI水平呈正相关（r = 0.424、0.478、0.396，P < 0.001）。

2.5 ROC曲线分析结果

NT-proBNP曲线下面积为0.789，最佳分界点为199.45 pg/mL;GDF-15的曲线下面积为0.796，最佳分界点为144.36 pg/mL。见图1。

3 讨论

心肌梗死引起左室重构是心力衰竭最常见的原因之一[7-8]。左室重构是指心室肌在损伤性因素的持续作用下，整个左室发生形态和功能改变的过程。缺血、缺氧、心肌负荷过重等因素均可导致左室重构[9-10]。心肌梗死后，部分心肌由于缺血坏死，导致心肌的收缩功能喪失，心室内血液不能有效排空，整个左室的形态结构发生变化，导致并发症的发生率和死亡率增加[11-12]。

超聲心动是评价左室重构的重要手段，具有无创、安全的优势，对心室结构和功能的测量准确性较高[13-14]。然而，在某种情况下，超声心动图测量的相关指标会在一定程度上偏离实际值。除此以外，急性心肌梗死发病早期，NT-proBNP水平与左室重构存在密切相关性，可作为左室重构的预测因子[15-16]。但也有学者提出，NT-proBNP水平受到多种因素的影响[17]，NT-proBNP对左室重构的预测存在一定的局限性。

GDF-15为转化生长因子β超家族的成员之一，参与多种器官的组织修复过程及细胞生长和分化过程。研究发现[18]，GDF-15是影响心肌梗死预后的独立危险因素，将GDF-15与NT-proBNP联合检测对心肌梗死预后具有较好的预测价值。GDF-15与心力衰竭发生机制的研究也为近年来研究的热点。大规模的研究发现[19-22]，GDF-15可能参与心肌梗死后的组织修复过程，通过抗炎、抗心肌细胞凋亡等多种机制对心衰的发生发展发挥保护作用。本研究结果显示，NYHA分级越高，临床症状越重的心力衰竭患者，GDF-15水平越高（P < 0.05）。提示心力衰竭患者血清GDF-15水平的检测有助于判定病情的严重程度，对临床治疗具有一定的指导作用。本研究结果显示，血清GDF-15水平与LVEF水平呈负相关（P < 0.001），与NT-proBNP、LVEDD、LVMI水平呈正相关（P < 0.001）。提示GDF-15在反映左室重构方面具有一定的参考价值。本研究结果显示，NT-proBNP的曲线下面积为0.789，GDF-15的曲线下面积为0.796。提示外周血GDF-15水平与NT-proBNP水平对左室重构的诊断价值基本相当。

综上所述，血清GDF-15与左室重构密切相关，随心力衰竭分期及心功能分级的增加而升高，对左室重构的诊断价值与NT-proBNP基本相当，可考虑辅助NT-proBNP作为心肌梗死后左室重构判断的生物标志物。

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（收稿日期：2019-06-24  本文编辑：刘明玉）