冠心病合并心力衰竭患者血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平与心功能指标、炎症因子的关系研究*

周依蒙，郑鹏翔，陈 德，赵 越，王加红

同济大学附属杨浦医院心内科，上海 200090

冠心病属于临床常见的一种心血管疾病，患者主要临床表现为心前区压榨性疼痛，如不给予及时、有效的治疗，可能引发心力衰竭，对患者的生命健康安全造成极大威胁[1]。迄今为止，临床上主要以保守治疗为主，但存在治疗复杂、治愈率较低、预后不佳等情况。找到快速、准确的检测指标，对冠心病合并心力衰竭的监测、诊断具有重要意义[2]。组织蛋白酶S(Cat S)在不少细胞溶酶体中均有表达，是一种蛋白水解酶，介导多种病理生理过程。Periostin则是黏附蛋白分子之一，主要作用是调节平滑肌细胞和(或)泡沫细胞的细胞学特性，进一步介导动脉粥样硬化斑块的形成过程[3]。相关研究报道显示，在急性心肌梗死发生后，机体血清Periostin表达异常增高，提示其可能参与心肌梗死后的心室重构及修复过程[4]。而氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)是目前临床上广泛用来反映机体心功能的灵敏指标，对其实施监测有助于更好地评价患者的心功能情况。本文通过研究冠心病合并心力衰竭患者血清Cat S、Periostin及NT-proBNP与心功能指标及炎症因子的相关性，旨在探讨上述指标对冠心病合并心力衰竭的可能影响机制，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取本院2017年2月至2019年5月收治的冠心病患者100例为研究对象，其中男61例，女39例；年龄34～78岁，平均(52.32±10.38)岁；受教育程度：初中及以下35例，高中及以上65例；冠心病病程1～12年，平均(6.13±0.34)年；美国纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级：Ⅰ～Ⅱ级58例，Ⅲ～Ⅳ级42例。根据是否合并心力衰竭将冠心病患者分为心力衰竭组(46例)和冠心病组(54例)。纳入标准：(1)所有受试者均经冠状动脉造影确诊为冠心病；(2)心力衰竭均符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南2014》[5]中相关标准；(3)年龄均已超过18周岁；(4)入院前未实施治疗。排除标准：(1)存在其他脏器病变；(2)存在感染疾病、免疫性疾病、恶性肿瘤；(3)意识障碍或伴有神经系统紊乱；(4)入院前3个月内接受过抗炎或激素类药物治疗。另选取同期体检健康志愿者50例作为对照组，其中男28例，女22例；年龄33～76岁，平均(52.40±10.41)岁；受教育程度：初中及以下18例，高中及以上32例。冠心病患者与体检健康志愿者年龄、性别、受教育程度比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有受试者均在知情同意书上签字，本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2研究方法

1.2.1血清炎症因子检测 于冠心病患者入院后第2天、健康志愿者体检当日采集5 mL静脉血，3 000 r/min离心10 min，将血清放置于-80 ℃冰箱中待检。采用酶联免疫吸附试验法检测Cat S、Periostin、NT-proBNP、白细胞介素(IL)-1、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-10水平，步骤遵循试剂盒说明书进行，试剂盒均由武汉博士德生物科技有限公司提供。Cat S正常范围为<50 ng/mL，Periostin正常范围为<50 ng/L，NT-proBNP正常范围为<300 pg/mL。

1.2.2心功能指标检测 采用飞利浦IE33彩色超声诊断仪检测左室射血分数(LVEF)、左室重量指数(LVMI)、左室舒张末期容积(LVEDV)、左室舒张末期内径(LVEDD)，取3个心动周期的平均值为最终结果。LVEF正常范围为50%～75%；LVMI正常范围：女≤95 g/m2，男≤115 g/m2；LVEDV正常范围为78～113 mL；LVEDD正常范围：女≤50 mm，男≤55 mm。

2 结 果

2.13组血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平比较 冠心病组、心力衰竭组血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平均高于对照组，且心力衰竭组血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平均高于冠心病组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 3组血清Cat S、Periostin、NT-proBNP水平比较

2.23组心功能指标水平比较 冠心病组、心力衰竭组LVEF水平均低于对照组，且心力衰竭组LVEF水平低于冠心病组，差异有统计学意义(P<0.05)；冠心病组、心力衰竭组LVMI、LVEDV、LVEDD均高于对照组，且心力衰竭组LVMI、LVEDV、LVEDD均高于冠心病组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 3组心功能指标水平比较

2.33组血清炎症因子水平比较 经单因素方差分析结果显示，3组间IL-1、IL-6、TNF-α水平比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。冠心病组和心力衰竭组血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均高于对照组，且心力衰竭组血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均高于冠心病组，差异有统计学意义(P<0.05)； 冠心病组和心力衰竭组IL-10水平低于对照组，且心力衰竭组IL-10水平低于冠心病组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 3组血清炎症因子水平比较

2.4血清Cat S、Periostin、NT-proBNP与心功能指标及炎症因子的相关性分析 Pearson相关分析结果显示，血清Cat S、Periostin、NT-proBNP与LVEF、IL-10均呈负相关(P<0.05)，而与LVMI、LVEDV、LVEDD及血清IL-1、IL-6、TNF-α均呈正相关(P<0.05)。见表4。

表4 血清Cat S、Periostin、NT-proBNP与心功能指标及炎症因子的相关性分析

续表4 血清Cat S、Periostin、NT-proBNP与心功能指标及炎症因子的相关性分析

3 讨 论

冠心病合并心力衰竭属于临床常见疾病，多发生于中老年人群，亦是老年人致残及致死的重要原因之一[6-8]。而早期准确判断疾病严重程度，及时予以合理、有效的治疗干预，可显著改善患者预后。目前，冠状动脉造影是国内外所公认的诊断冠心病的唯一“金标准”，但该检查方式存在一定的创伤性，不利于临床推广普及[9-11]。随着近年来分子生物学领域的飞速发展，越来越多的学者开始寻找血清生物学指标来反映冠心病合并心力衰竭患者的病变情况，继而指导临床诊疗[12-14]。Cat S、Periostin均是近几年临床所开展的新型标志物，在多种疾病中存在异常表达[15-16]。

本研究结果显示，冠心病患者的血清Cat S、Periostin及NT-proBNP水平存在明显升高，且在合并心力衰竭患者中的水平更高。分析原因，Cat S参与了心肌损伤修复过程，随着心脏损伤的不断加重，其水平随之升高[17]。Periostin作为血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂-转化生长因子β1信号系统的下游因子，在心脏重构的发生、发展过程中起着重要作用，Periostin可通过与胶原-Ⅰ、胶原-Ⅴ、黏连蛋白直接结合，继而促进心肌病理性纤维化的形成，最终促进心脏重构[18]。NT-proBNP属于生物活性肽段，可有效反映冠心病及心力衰竭患者的病情严重程度。此外，LVEF目前在临床上广泛用于衡量心肌的收缩能力，其数值越大反映心肌收缩能力越强；LVMI、LVEDV、LVEDD主要是从重量比、体积、厚度3个方面衡量左室的情况，亦是反映心脏重构的重要指标。而本研究结果显示，冠心病患者的各项心功能指标均存在异常表达，且合并心力衰竭患者的异常表达更为显著。其主要原因可能在于：冠心病合并心力衰竭患者的心功能受损严重，发生了心脏重构，从而使得上述心功能指标发生变化[19]。另外，冠心病患者的炎症因子表达异常明显，尤其是合并心力衰竭患者的异常表达程度更高。究其原因，作者认为炎症因子可通过对心肌细胞的收缩性产生影响，诱导心肌细胞肥大，促进心肌细胞的凋亡及间质纤维化，从而引起心脏重构，介导心力衰竭的发生、发展[20]。其中IL-1主要源自吞噬细胞，该细胞因子的表达增加会引起心肌细胞钠离子-钾离子-三磷酸腺苷酶表达的降低，同时抑制其活性，进一步对心肌细胞发挥负性肌力作用，从而导致心肌细胞肥大及表型变化，最终促进心脏损伤加重。IL-6可通过与其特异性受体IL-6R相结合，从而导致心肌细胞的肥大及心肌缺血再灌注损伤的发生，进一步加剧心肌重构进程。此外，IL-6可促使心肌细胞分泌一氧化氮，对心脏收缩功能起到抑制作用，并产生负性肌力作用。同时，IL-6可刺激心肌细胞心钠肽及脑钠肽基因的表达，对心力衰竭的发生、发展起促进作用。TNF-α主要源自激活的单核或巨噬细胞，其水平升高会产生过度的负性肌力作用，造成心肌细胞损伤，继而导致心室重构的发生，在心肌细胞凋亡及恶性病变过程中起正向调节作用。IL-10则是一种抑炎因子，可抑制IL-1、IL-6及TNF-α等炎症因子的产生，当其水平下降时，预示机体内炎症因子的大量合成、分泌，心脏受损程度加剧。Pearson相关分析显示，血清Cat S、Periostin、NT-proBNP与LVEF、IL-10均呈负相关，而与LVMI、LVEDV、LVEDD及血清IL-1、IL-6、TNF-α水平均呈正相关，提示血清Cat S、Periostin、NT-proBNP可能通过影响心功能指标及调控炎症因子表达参与心力衰竭过程，其主要作用机制可能与促进IL-1、IL-6、TNF-α等炎症因子的表达，同时抑制IL-10的表达有关。

本研究发现，Cat S、Periostin、NT-proBNP在冠心病患者血清中异常升高，心功能明显受损，且在合并心力衰竭的患者中更加明显，其可能通过影响炎症因子来介导冠心病患者心力衰竭的发生、发展过程，可能作为临床诊断冠心病合并心力衰竭的辅助指标。