血清脂质运载蛋白-2、网膜素-1水平与慢性心力衰竭患者心室重构及预后的相关性分析

唐亮 王其海 朱坤

慢性心力衰竭（chronic heart failure,CHF）指各种因素导致的心脏结构和功能障碍，是各种心脏病的严重表现和晚期阶段，再住院率和死亡率较高[1]。心室重构是诱发心力衰竭，促使心力衰竭进展的关键因素，以心肌肥厚、纤维化为特征，心力衰竭早期心室重构起部分代偿作用，但是随着心室重构进程加剧，逐渐进入失代偿阶段，患者可出现严重的心力衰竭症状甚至心源性休克和死亡[2]。有研究发现，炎症反应参与心力衰竭发生和发展的全过程[3]，炎性因子可能与CHF心室重构和预后存在密切关系。脂质运载蛋白-2（lipocalin-2,LCN-2）是一种促炎脂肪因子，LCN-2水平异常与肥胖、糖代谢、炎症反应、缺血和感染密切相关[4]，LCN-2还可诱导心肌细胞体积增大，促使心肌细胞凋亡[5]。网膜素-1是一种新型抗炎脂肪因子，具有抗炎、抗动脉粥样硬化和心血管保护作用。现有研究发现，网膜素-1水平降低与心力衰竭发病风险增加有关[6]，肥厚型心肌病患者血清网膜素-1水平明显低于健康受试者[7]。本研究通过分析CHF患者血清LCN-2、网膜素-1水平，探讨其与心室重构和预后的关系，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选择2018年1月至2021年1月安徽皖北煤电集团总医院收治的CHF患者121例，其中男72例，女49例，年龄54～77（66.27±9.72）岁。纳入标准：（1）符合2018版《中国心力衰竭诊断和治疗指南》诊断标准[8]；（2）纽约心脏病协会（New York Heart Association,NYHA）心功能分级Ⅱ～Ⅳ级；（3）年龄＞18周岁。排除标准：（1）先天性或瓣膜性心脏病、心肌炎和心包炎；（2）合并严重感染、恶性肿瘤；（3）未成年患者，随访失联者。根据NYHA心功能分级分为NYHA Ⅱ级组（30例）、NYHA Ⅲ级组（52例）、NYHA Ⅳ级组（39例）。另择同期在本院门诊体检的健康志愿者45名为对照组。4组对象一般资料比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。本研究经本院医院伦理委员会批准（批准文号：S180510），所有对象均知情同意。

表1 4组对象一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 实验室指标检测 CHF患者入院后第2天清晨、对照组体检当日清晨采集空腹静脉血3 ml注入干燥试管，室温下静置30～60 min，3 000 r/min，离心5～10 min，取上清液。使用Multiskan™FC酶标仪（美国赛默飞公司生产）采用ELISA法检测血清LCN-2、网膜素-1、TNF-α、IL-6、B 型脑钠肽（B-type natriuretic peptide,BNP），N末端B型脑钠肽前体（N-terminal B-type brain natriuretic peptide,NT-proBNP）水平，试剂盒购自上海通蔚生物科技有限公司（试剂批内和批间变异系数＜5%和＜10%，批号：180213、194201、201352）。

1.2.2 超声心动图检查 采用Vivid E9心脏超声诊断仪（美国GE公司，探头频率2.0～5.0 MHz），测量左心室舒张末期内径（left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd）、左心室后壁厚度（left ventricular posterior wall thickness,LVPWT）、室间隔厚度（interventricular septal thickness,IVST）。双平面Simpson法测量左心室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）。根据公式[左心室质量指数（left ventricular mass index,LVMI）=左心室质量（left ventricular mass,LVM）（g）/体表面积（m2）]计算LVMI，LVM（g）=0.8×1.04×[(LVEDd+IVST+LVPWT)3-LVEDd3]+0.6。

1.2.3 随访方法 所有CHF患者出院后均接受电话随访12个月，统计随访期间终点事件发生情况，终点事件定义为NYHA心功能分级恶化、因心力衰竭再次入院或死亡。根据是否发生终点事件将患者分为预后良好亚组和预后不良亚组。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件。正态分布的计量资料以表示，多组比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；不符合正态分布的计量资料以M（P25，P75）表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验。计数资料以百分比表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson法进行相关性分析。采用多因素logistic回归分析影响CHF患者预后的因素。采用ROC曲线分析LCN-2、网膜素-1预测CHF患者预后的效能，采用Z检验比较AUC。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 4组对象实验室指标比较 NYHA Ⅱ级组、NYHA Ⅲ级组、NYHA Ⅳ级组血清LCN-2、TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP水平均高于对照组（均P＜0.05），血清网膜素-1水平均低于对照组（均P＜0.05）。NYHA Ⅳ级组血清 LCN-2、TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP水平均高于NYHA Ⅲ级组和NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05），血清网膜素-1水平低于NYHA Ⅲ级组和NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05）。NYHA Ⅲ级组血清LCN-2、TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP水平均高于 NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05），血清网膜素-1水平低于NYHA Ⅱ级组（P＜0.05），见表2。

表2 4组对象实验室指标比较

2.2 4组对象超声心动图指标比较 NYHA Ⅱ级组、NYHA Ⅲ级组、NYHA Ⅳ级组LVEDd、LVPWT、IVST、IVMI均高于对照组（均P＜0.05），LVEF均低于对照组（均P＜0.05）。NYHA Ⅳ级组LVEDd、LVPWT、IVST、IVMI均高于NYHA Ⅲ级组和NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05），LVEF均低于NYHA Ⅲ级组和NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05），NYHA Ⅲ级组LVEDd、LVPWT、IVST、IVMI均高于NYHA Ⅱ级组（均P＜0.05），LVEF低于NYHA Ⅱ级组（P＜0.05），见表3。

表3 4组对象超声心动图指标比较

2.3 LCN-2、网膜素-1与实验室、超声心动图指标的相关性分析 TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP、LVEDd、LVPWT、IVST、LVMI与 LCN-2均呈正相关（均 P＜0.01），与网膜素-1均呈负相关（均P＜0.01），LVEF与LCN-2呈负相关（P＜0.01），与网膜素-1呈正相关（均P＜0.01），见表4。

表4 血清LCN-2、网膜素-1与心功能指标和炎症因子的相关性分析

2.4 影响CHF患者预后的单因素分析 随访结果显示，预后不良亚组39例，预后良好亚组82例。预后不良亚组NYHA分级Ⅳ级比例、血清TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP、LCN-2水平，LVEDd、LVPWT、IVST、LVMI均高于预后良好亚组（均P＜0.05），血清网膜素-1水平、LVEF均低于预后良好亚组（均P＜0.05），见表5。

表5 影响CHF患者预后的单因素分析

2.5 影响CHF患者预后的多因素分析 以NYHA分级（赋值：0=Ⅱ～Ⅲ级，1=Ⅳ级）、TNF-α、IL-6、BNP、NT-proBNP、LCN-2 、网膜素-1、LVEDd、LVPWT、IVST、IVMI、LVEF为自变量，CHF患者预后为因变量（赋值：0=预后良好，1=预后不良），向后逐步法排除变量，最终NYHA分级Ⅳ级、LCN-2是CHF患者预后不良的危险因素，网膜素-1是CHF患者预后不良的保护因素（均P＜0.05），见表6。

表6 影响CHF患者预后的logistic回归分析

2.6 LCN-2、网膜素-1预测CHF患者预后的效能分析 LCN-2、网膜素-1预测CHF患者预后不良的界值为42.09 ng/ml、126.39 ng/ml，AUC为0.745、0.701，联合LCN-2、网膜素-1（以LCN-2、网膜素-1其中一项超过界值即视为阳性）预测CHF患者预后不良的AUC为0.909，高于LCN-2、网膜素-1单独预测（Z=3.187、4.138，均P＜0.01），见表7、图1。

图1 LCN-2、网膜素-1预测CHF患者预后的ROC曲线

表7 LCN-2、网膜素-1预测CHF患者预后的效能分析

3 讨论

心室重构是CHF发生、发展的重要病理机制，持续心室重构可导致心肌进行肥厚，心腔不断增大，伴随收缩和（或）舒张功能障碍，最终发展为不可逆的心肌损害，心力衰竭甚至死亡[9]。心室重构机制复杂，炎性因子是其主要的致病因素，炎性因子可通过介导先天免疫促使无菌性炎症反应，大量炎性因子迁移浸润于心肌细胞，诱导心肌细胞坏死凋亡，间质细胞分泌大量胶原蛋白，导致心肌纤维化和重塑[10]。

LCN-2是中性粒细胞分泌的炎症蛋白，又称中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白，可抑制食物摄入，释放饱腹感信号，改善全身葡萄糖代谢，增加能量消耗，还可调节细胞凋亡、免疫应答和炎症反应等[11]。本研究发现，CHF患者血清LCN-2水平随着NYHA分级增高而升高，且LCN-2水平与BNP、NT-proBNP均呈正相关，与LVEF呈负相关，BNP、NT-proBNP是筛查心力衰竭的敏感指标[8]，由此可见LCN-2可反映CHF风险，是心力衰竭评估的潜在指标。进一步分析发现，LCN-2与 LVEDd、LVPWT、IVST、LVMI均呈正相关，说明LCN-2与CHF患者左心室重构存在密切关系，LCN-2可能通过诱导心室重构参与CHF发病过程。推测机制可能为LCN-2可加剧线粒体功能障碍，受损线粒体释放的活性氧或线粒体DNA可引发核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎症小体激活，上调波形蛋白表达，促使成纤维细胞增生和积聚，引起心肌纤维化[12]。其次，LCN-2通过NF-κB信号通路诱导心肌炎症反应，促使间质细胞增殖分化，分泌大量胶原蛋白，引起心肌纤维化和心室重构[13]。本研究相关性分析结果示LCN-2与TNF-α、IL-6呈正相关，验证了LCN-2可能通过促使炎症反应诱导心室重构发生。通过随访发现预后不良组血清LCN-2水平高于预后良好组，LCN-2是CHF患者预后不良的危险因素，LCN-2预测CHF患者预后的AUC为0.745，说明LCN-2可作为CHF患者预后评估的有价值指标。Song等[14]研究发现心力衰竭患者血清LCN-2水平明显升高，LCN-2在急性失代偿性心力衰竭患者再入院和全因死亡评估中价值高于BNP（AUC为0.72比0.65）。Wettersten等[15]也指出血清LCN-2水平可预测急性心力衰竭患者30 d、60 d终点事件，优于尿LCN-2和肌酐。

网膜素-1是一种新发现的具有抗炎作用的脂肪细胞因子，在脂肪分化、成熟和代谢，免疫反应调节，炎症和胰岛素抵抗中起着关键作用[16]。网膜素-1可通过磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B通路抑制巨噬细胞炎性因子释放[17]，还可介导巨噬细胞胆固醇外流，发挥抗动脉粥样硬化作用，血清网膜素-1水平降低与动脉粥样硬化性心血管疾病有关[18]。本研究发现网膜素-1缺失可能与CHF的发生有关，网膜素-1可能通过诱导心室重构参与CHF发病过程。Bilovol等[19]研究也发现网膜素-1水平降低是2型糖尿病患者左心室肥厚和舒张功能障碍的主要预测因子。YIdz等[7]报道显示网膜素-1水平降低与肥厚型心肌病发生有关。以上结果提示网膜素-1可能参与心肌细胞形态结构改变以及心功能障碍的病理机制。推测原因如下：首先，网膜素-1通过调控炎症反应抑制心肌肥厚和纤维化，本研究相关性分析结果示网膜素-1浓度与TNF-α、IL-6呈负相关，TNF-α可诱导Ⅲ型前胶原合成增加，导致LVEDd增加和LVEF降低[20]。因此，网膜素-1缺乏则其抗炎作用减弱，加速心肌肥厚和纤维化进程降。其次，网膜素-1通过阻断AMP活化蛋白激酶磷酸化，抑制蛋白激酶B活性，抑制心肌缺血损伤和细胞凋亡[21]，网膜素-1缺乏可能加速心肌凋亡和适应不良性肥大。本研究发现网膜素-1缺乏与CHF患者出院后终点事件发生有关，其是CHF患者预后不良的保护因素，预测CHF患者预后的AUC达0.701，说明网膜素-1是CHF患者预后评估的潜在指标。

综上所述，CHF患者血清LCN-2水平增高，网膜素-1水平降低，LCN-2、网膜素-1均与心室重构以及出院后终点事件有关，联合LCN-2和网膜素-1可为CHF患者预后评估提供更可靠信息。LCN-2、网膜素-1可能通过介导炎症反应诱导心室重构的发生。