新型冠状病毒肺炎患者并发心肌损伤的实验室及临床相关研究

郑雨桐，闫美田，王 兰，栾 亮，刘 静，田 笑，万 楠

（1.大连医科大学，辽宁大连 116044；2.北部战区总医院检验科，沈阳 110016）

2019年12月，一种新型冠状病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）首现于湖北省武汉市，传染性极强[1-2]，全球蔓延趋势不容乐观[3]。该病毒除引发新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）外，还可引起不良心血管事件，有研究表明约27.8%的COVID-19患者出现心肌损伤[4]，从而提高死亡率。另外有研究表明SARS-CoV-2 有直接损伤心肌组织的可能，故本文对COVID-19 并发心肌损伤的临床病例进行研究，并对超敏肌钙蛋白T（hypersensitive troponin T，HSTNT）、肌红蛋白（myoglobin,MYO）及肌酸激酶同工酶MB（creatine Kinase isoenzyme-MB，CK-MB）三种不同心肌损伤标志物进行分析，旨在充分了解发生心肌损伤的危险因素，探讨病毒损伤心肌组织的可能性，以加强对并发心肌损伤的COVID-19 的认识，做到早期识别与干预，降低死亡率。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2020年2月13日～3月30日收治于泰康同济（武汉）医院确诊为COVID-19的患者381例，均严格按照《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第7版）》（后称《方案七》）[5]中的实验室诊断标准进行确诊：利用鼻、咽拭子采集呼吸道标本进行实时荧光定量PCR 检测新冠病毒核酸阳性，或血清中新型冠状病毒特异性IgM 抗体在发病3～5 天后开始出现阳性，IgG 抗体滴度恢复期较急性期有4 倍及以上升高。本研究严格遵循医学伦理及知情同意基本原则，并获取泰康同济（武汉）医院委员会批准（Tktjky2020069）。

1.2 仪器与试剂 分别采用罗氏Cobas e602 全自动电化学免疫分析仪、Sysmex-XN1000 血液分析仪及沃芬ACL TOP700全自动血凝分析仪检测各项实验室指标，试剂均为各仪器配套试剂。

1.3 方法 根据患者入院时HSTNT 水平将381例COVID-19患者分为心肌损伤组和非心肌损伤组，对两组患者的临床统计资料及实验室数据进行比较性分析。并通过不同临床分类、有无并发基础疾病以及入院时病程分层三个方面，对HSTNT，MYO，CK-MB 三种心肌损伤标志物异常者进行比较性分析。本研究所有数据均收集患者入院时第一次检测结果。心肌损伤定义：HSTNT 水平高于正常参考值上限的99%，且无心肌缺血的临床证据[6]。

1.4 统计学分析 采用SPSS 25.0 软件进行统计学分析，计数资料采用频数（%）表示，组间比较采用卡方检验或Fisher 精确检验；符合正态分布的计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间显著性差异比较采用t检验；偏态分布的计量资料用M（范围）表示，组间显著性差异比较采用U检验，P＜0.05 为差异具有统计学意义。采用GraphPad Prism 7.0 软件进行做图。

2 结果

2.1 心肌损伤组及非心肌损伤组临床统计资料及实验室数据对比 见表1，2。共纳入381例COVID-19患者，其中心肌损伤组为133例，非心肌损伤组248例。与非心肌损伤组相比，心肌损伤组年龄较大，两组年龄差异有统计学意义（t=10.522，P=0.000），同时≥60岁年龄组的人数较多（χ2=46.559，P=0.000）。基础疾病方面，心肌损伤组并发高血压、慢性心脏疾病、慢性脑血管疾病及慢性肺部疾病的患者人数均明显高于非心肌损伤组患者，两组之间差异均具有统计学意义（χ2=12.894～34.08，均P=0.000）。临床分型方面，心肌损伤组主要以重型患者居多，非心肌损伤组以普通型患者居多，各占组内比例分别为53.38% 和72.98%。实验室数据方面，两组患者间心肌损伤标志物、淋巴细胞计数、血红蛋白、D- 二聚体、C 反应蛋白、清蛋白、白介素-6、降钙素原差异均具有统计学意义（t=- 11.571～-4.881,χ2=19.551 585～186.858，U=-10.729～16.120，P=0.000）。

表1 心肌损伤组及非心肌损伤组临床资料对比[n(%)]

2.2 COVID-19患者并发心肌损伤的独立危险因素 见表3。将上述分析中差异具有统计学意义的指标进行多因素Logistic 回归分析，结果表明并发慢性心脏疾病、D-二聚体≥500ng/ml 以及降钙素原≥0.05ng/ml 为COVID-19患者并发心肌损伤的独立危险因素（P＜0.05）。

2.3 异常心肌损伤标志物不同分类情况下比较性分析 HSTNT，MYO 和CK-MB 三种心肌损伤标志物异常者所占比例分别为34.91%，11.02%和5.25%。

2.3.1 异常心肌损伤标志物与临床分型的关系:见表4，图1。HSTNT 与MYO 异常者均以重型患者最多，组内占比分别为53.38%和47.62%；CK-MB异常者以重型及危重型较多，所占比例分别为40.00%和45.00%。对异常心肌损伤标志物不同临床分型患者进行比较性分析，结果表明危重型患者心肌损伤标志物异常情况更加突出。

2.3.2 异常心肌损伤标志物与有无基础疾病的关系：见表5，图2。三种心肌损伤标志物异常者均以并发基础疾病的患者较多，组内占比分别为75.94%，69.05%及70.00%。对异常心肌损伤标志物有无并发基础疾病的两组患者进行比较性分析，结果表明HSTNT 异常者中，有基础疾病者异常情况更加突出（P=0.027）；而MYO 及CK-MB 异常情况差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 心肌损伤组及非心肌损伤组实验室数据对比[n(%),±s,M(范围)]

表2 心肌损伤组及非心肌损伤组实验室数据对比[n(%),±s,M(范围)]

注：a 为t值；b 为χ2值；c 为U值；Fisher Excet Test 为Fisher 精确检验。

项 目 总计（n=381） 心肌损伤组（n=133） 非心肌损伤组（n=248） 检验数值 P超敏肌钙蛋白T（ng/ml） 9.24（4.61～19.49） 28.52(18.72～43.36) 5.48（3.35～8.85） 16.120c 0.000肌红蛋白（ng/ml） 23.90(21.00～35.13) 35.03(23.40～111.10) 21.00(21.00～28.32) -8.124c 0.000 CK-MB 同工酶质量（ng/ml） 1.21(0.86～1.90) 1.80(1.25～3.17) 1.02(1.02～1.47) -8.688c 0.000淋巴细胞计数（×109/L) 1.57±0.82 1.30±1.01 1.72±0.65 -4.881a 0.000＜1，[n(%)]86（22.57） 55（41.35） 31（12.5） 41.238b 0.000≥1，[n(%)]295（77.43） 78（58.65） 217（87.5）血红蛋白（g/L） 111.04±19.53 101.95±19.56 116.27±17.52 -6.794a 0.000＜100，[n(%)]120（31.50） 61（45.86） 59（23.79） 19.551585b 0.000≥100，[n(%)]261（68.50） 72（54.14） 189（76.21）D-二聚体（ng/ml） 469（192.75～853.50） 592（307～1445） 253（108～558） -4.237c 0.000＜500，[n(%)]263（69.03） 33（24.81） 230（92.74） 186.858b 0.000≥500，[n(%)]118（30.97） 100（75.19） 18（7.26）C-反应蛋白（mg/L） 0.90（0.50～13.15） 8.31（0.92～32.47） 0.50（0.50～3.25） -8.045c 0.000＜10，[n(%)]276（72.44） 61（45.86） 215（86.69） 72.288b 0.000≥10，[n(%)]105（27.56） 72（54.14） 33（13.31）清蛋白（g/L） 36.51±5.22 32.71±4.97 38.58±4.06 -11.517a 0.000＜35，[n(%)]139（36.48） 93（69.92） 49（19.76） 93.191b 0.000≥35，[n(%)]239（62.73） 40(30.08) 199（80.24）白介素-6（pg/ml） 4.37（2.10～13.23） 13.45（7.20～42.88） 2.64（1.50～5.50） -10.729c 0.000＜10，[n(%)]234（61.42） 48（36.09） 186（75.00） 55.311b 0.000≥10，[n(%)]147（38.58） 85（63.91） 62（25.00）降钙素原（ng/ml） 0.057（0.035～0.099） 0.096（0.060～0.235） 0.042（0.029～0.064） -9.666c 0.000＜0.05，[n(%)]199（52.23） 29（21.80） 170（68.55） 75.815b 0.000≥0.05，[n(%)]182（47.77） 104（78.19） 78（31.45）

表3 多因素Logistic 回归分析心肌损伤的独立危险因素

表4 不同心肌损伤标志物异常者临床分型情况[n(%)]

图1 异常心肌损伤标志物与临床分型的关系

表5 不同心肌损伤标志物异常者有无并发基础疾病情况[n(%)]

图2 异常心肌损伤标志物与有无基础疾病的关系

2.3.3 异常心肌损伤标志物与入院时病程天数的关系：见表6，图3。将心肌损伤标志物异常者按照入院时病程天数进行分层，分为≤20天组、21～40天组、41～60天组及≥61 天组，动态性分析心肌损伤标志物异常者的分布情况。60天以内HSTNT异常人数呈进行性增长趋势，在41～60天时达到人数高峰，61 天以后异常人数有所下降；而MYO 及CK-MB 异常人数整体呈下降趋势。对入院时不同病程天数与异常心肌损伤标志物进行比较性分析，HSTNT 及MYO 异常情况随着病程天数的增加而逐渐降低（P＜0.05），而CK-MB 各层病程天数之间异常程度差异无统计学意义（P=0.394）。

图3 异常心肌损伤标志物与入院时病程天数的关系

表6 不同心肌损伤标志物异常者入院时病程天数分布情况[n(%)]

3 讨论

2019 年末，SARS-CoV-2 以强劲之势袭来，是继SARS 病毒、埃博拉病毒之后又一对人类造成巨大灾难的病原体。自疫情发生以来，国内外专家学者对COVID-19 与心肌损伤的关系十分重视。GUO等[4]研究发现27.8%的COVID-19患者发生肌钙蛋白升高，同时当COVID-19患者并发心肌损伤时死亡率会大大提高。另外LI 等[7]研究表明重型COVID-19患者的心肌损伤显著高于非重型患者。本项研究共纳入381例COVID-19 确诊患者，通过HSTNT 水平将患者分为心肌损伤组及非心肌损伤组。通过对比两组患者的临床资料发现，并发心肌损伤的患者以60岁以上老年男性为主，常并发高血压、慢性心脑血管、肺部疾病。同时危重型患者发生心肌损伤的可能性最大。在实验室数据分析中发现，并发心肌损伤的患者实验室指标异常程度均明显高于非心肌损伤者。另外本研究表明并发慢性心脏疾病、D-二聚体异常升高＞500ng/ml 以及降钙素原异常升高＞0.05ng/ml 为COVID-19患者并发心肌损伤的独立危险因素。因此在日常临床诊疗过程中应注意上述指标的异常情况，考虑心肌损伤发生的可能性。

近日有研究推测SARS-CoV-2 导致心肌损伤的原因可能与病毒的直接杀伤作用有关。病毒入侵人体细胞并在细胞内进行复制，之后通过裂解细胞从而释放出更多的病毒。当病毒定植于心肌细胞时，则会造成心肌损伤。有研究发现SARS-CoV-2 与SARS-CoV 核酸同源性可达78%[8-9]，而SARS-CoV与心肌损伤密切相关。既往研究表明SARS-CoV 损伤心肌组织主要与血管紧张素转化酶2（ACE2）受体有关，心脏组织中存在大量ACE2 受体，病毒通过与受体结合杀伤心肌组织，且关于SARS-CoV感染患者的尸检研究表明部分患者心脏中检测到SARS-CoV 的核酸[10]。近期WRAPP 等[11]证实了SARS-CoV-2 也可与ACE2 受体结合且结合能力远超SARS-CoV，因此很有可能与SARS-CoV 具有相似的杀伤心脏机制。另外，柯萨奇病毒已证实可以直接感染并杀伤心肌组织，造成严重的心肌损伤[12]。由于SARS-CoV-2 与柯萨奇病毒均为单正链RNA病毒，同时与SARS-CoV 核酸同源性较高，因此推测SARS-CoV-2 具有直接定植及损伤心肌组织的可能。

本研究发现，COVID-19患者中心肌损伤标志物异常以HSTNT 为主，升高者占研究总人数的34.91%，其中以重型以及有基础疾病的患者居多，但是大多数异常者升高幅度并不大。HSTNT 仅存在于心肌细胞中，是心肌细胞特有的抗原。在日常临床诊疗活动中，常因其特异度高、敏感度强的特点而作为心肌损伤的观察指标；MYO 异常者占研究总人数的11.02%，异常人群特点及数据特征与HSTNT 相似。正常人的血液中MYO含量极低，但当肌肉组织受损时可释放入血液当中，因其分子质量较小，常常作为心肌受损时最早升高的生物指标[13]，但MYO 存在于骨骼肌和心肌组织当中，因此特异度相对较差。另外CK-MB 异常人数所占比例更少，为5.25%，且数据极为离散。上述三种标志物虽然在临床上均为判定心肌损伤的指标，但仍不能认定为病毒攻击心肌的直接证据，同时研究表明三种心肌损伤标志物的升高幅度并不高，异常者大多数为并发基础疾病的老年患者，COVID-19 加重基础疾病从而导致心肌损伤标志物升高的可能性很大，因此判定SARS-CoV-2 直接攻击心肌组织的可能性较小。另外本研究结果表明HSTNT 在病程41～60天时异常人数达到高峰，而MYO 与CK-MB异常人数达到高峰时间较早，随着病程时间的延长，异常人数呈下降趋势。同时研究显示随着病程时间增长，良好、及时的治疗，心肌损伤标志物水平均呈现下降趋势，说明患者病情好转的同时心功能也在不断恢复。本研究的不足之处为未加入超声心动图、心电图等其他证明心功能异常的诊断指标，因此后续还需收集更多临床信息进行完善研究。