血清Endostatin、CTRP3、FGF21与射血分数保留心力衰竭患者临床疗效及预后的关系

李慧，刘国兵，刘佩，段勇，曾海涛

射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF)是指左心室射血分数(LVEF)≥50%的心力衰竭类型，与射血分数降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF)比较，HFpEF临床诊断率低，合并症多，预后与HFrEF类似甚至更差[1-2]。

内皮抑素(Endostatin)主要通过抑制内皮细胞增殖迁移，诱导内皮细胞凋亡，发挥抗血管生成作用，现有研究发现，较高的血清Endostatin水平与左心室收缩舒张功能障碍有关[3]。动物研究显示，补体 C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白3 (complement C1q/ tumor necrosis factor associated protein 3，CTRP3)在心肌梗死后表现下调，给予外源性CTRP3可减少心肌细胞凋亡，促使新生血管生成，改善心肌血流灌注[4]。成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21，FGF21)是一种具有调节糖脂代谢功能的细胞因子，在心脏损伤反应中呈高表达，与心血管事件发病风险增高有关[5]。本研究拟检测HFpEF患者血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平，分析其与HFpEF临床疗效及预后的关系，以期为临床HFpEF患者治疗及改善预后提供参考，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2019年5月—2022年2月长沙市第三医院/湖南中医药大学附属长沙医院心血管内科收治HFpEF患者158例作为HFpEF组，男56例，女102例，年龄58～77(67.24±5.06)岁；体质量指数19～28(22.89±1.72)kg/m2；美国纽约心脏病协会(NYHA)分级：Ⅱ级53例，Ⅲ级47例，Ⅳ级58例。另选择医院体检心功能正常的志愿者107例为健康对照组，男41例，女66例，年龄55～76(66.98±5.11)岁；体质量指数20～28(22.98±1.65)kg/m2。2组性别、年龄、体质量指数比较差异无统计意义(P>0.05)，具有可比性。本研究已经获得医院伦理委员会批准[2019伦(审)ZX023]，受试者及其家属均知情同意且签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准：①符合“中国心力衰竭诊断和治疗指南2018”中HFpEF诊断标准[6]：具有典型心力衰竭症状和体征(水肿、端坐呼吸、夜间阵发性呼吸困难等)、LVEF≥50%、超声心动图提示左心室肥厚、左心房扩大和/或舒张功能不全，并排除心脏瓣膜病、心包疾病、肥厚型心肌病、浸润性心肌病等；②NYHA分级Ⅱ～Ⅳ级；③年龄≥18岁。(2)排除标准：①LVEF<50%或既往LVEF下降至40%以下；②心房颤动、严重心律失常、心肌梗死；③近6周内行冠状动脉介入手术；④先天性心脏病患者、风湿性心脏病、免疫系统疾病；⑤未控制的高血压和高血糖。

1.3 检测指标与方法

1.3.1 治疗方法：根据患者具体情况采用对症处理，适当选用抗心力衰竭药物，以纠正诱因及缓解症状，给予利尿剂、ACEI/ARB类及β受体阻滞剂等药物，根据患者具体病情调节药物搭配及用量加减。

1.3.2 血清Endostatin、CTRP3、FGF21和其他实验室指标检测：HFpEF患者入组后(治疗前)及健康对照组体检当日采集空腹肘静脉血3 ml，注入不含任何抗凝剂的干燥试管，室温下静置30 min离心留取血清并-80℃储存备检。采用Varioskan LUX多功能酶标仪(美国赛默飞公司)以酶联免疫吸附试验检测血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平，Endostatin试剂盒购自卡迈舒(上海)生物科技有限公司，CTRP3试剂盒购自上海齐态生物科技有限公司，FGF21试剂盒购自武汉菲恩生物科技有限公司。酶联免疫吸附试验检测血清氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平(试剂盒购自上海康郎生物科技有限公司)，AU680全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司)检测血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)水平，LH750全自动血细胞分析仪(美国贝克曼库尔特公司)检测血红蛋白(Hb)水平。

1.3.3 超声心动图检测：采用Vivid E9心脏超声诊断仪(美国GE公司)，三维矩阵探头(频率1.5～3.5 MHz)，心尖四腔采集3个心动周期图像，双Simpson法测量LVEF、双脉冲多普勒超声心动图技术测量二尖瓣舒张早期血流峰值(E)、舒张晚期血流峰值(A)，二尖瓣环舒张早期心肌速度(e')，计算E/A比值、 E/ e'比值。

1.3.4 随访情况：HFpEF患者出院后均进行电话随访，每月1次，随访截至2022年6月。统计随访期间HFpEF患者不良事件发生情况(心源性死亡和心力衰竭再入院)，并根据不良事件发生情况将HFpEF患者分为预后良好亚组和预后不良亚组。

1.4 临床疗效判定标准[7]显效，心力衰竭基本控制或NYHA分级提高≥2级；有效，NYHA分级提高1级；无效，NYHA分级提高<1级；恶化，心功能恶化。以显效+有效为有效亚组，无效+恶化为无效亚组。

2 结 果

2.1 2组血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比较 HFpEF组血清Endostatin、FGF21水平高于健康对照组(P<0.01)，血清CTRP3水平低于健康对照组(P<0.05)，见表1。

表1 HFpEF组和健康对照组血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比较

2.2 不同疗效HFpEF患者血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比较 158例HFpEF患者均完成治疗，其中有效亚组36例，无效亚组122例。无效亚组血清Endostatin、FGF21水平高于有效亚组(P<0.01)，血清CTRP3水平低于有效亚组(P<0.01)，见表2。

表2 无效亚组与有效亚组血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比较

2.3 不同预后HFpEF患者超声心动图特点比较 随访中6例患者失联，余152例HFpEF患者中预后不良30例(预后不良亚组)，预后良好122例(预后良好亚组)。预后不良亚组E/A比值、E/e'比值高于预后良好亚组(P<0.01)，LVEF、e'低于预后良好亚组(P<0.01)，见表3。

2.4 不同预后HFpEF患者的临床/病理特征比较

表3 不同预后HFpEF患者超声心动图指标比较

预后不良亚组心房颤动、NYHA Ⅳ级比例及血清Endostatin、FGF21、NT-proBNP水平高于预后良好亚组(P<0.01)，CTRP3 低于预后良好亚组(P<0.01)，2亚组性别、年龄、体质量指数、吸烟史、饮酒史、心血管疾病家族史、高血压、2型糖尿病、高脂血症、冠心病、脑梗死、肺部感染、SCr、BUN、Hb等比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

表4 不同预后HFpEF患者的临床/病理特征比较

2.5 HFpEF患者预后不良的多因素Logistic回归分析 将上述结果中P<0.05项目为自变量[心房颤动(赋值：0=否，1=是)，NYHA分级(赋值：0=Ⅱ～Ⅲ级，1=Ⅳ级)，血清Endostatin、NT-proBNP、CTRP3、FGF21(均原值输入)]，此外，超声心动图指标因相互间有强共线作用，仅纳入LVEF和E/e'比值(亦均原值输入)。以HFpEF患者预后结局(预后不良为“1”，预后良好为“0”)为因变量，代入Logistic回归方程，结果显示，心房颤动及血清Endostatin、NT-proBNP、FGF21升高是HFpEF患者预后不良的危险因素(P<0.05)，CTRP3升高是保护因素(P<0.01)，见表5。

表5 HFpEF患者预后不良的多因素Logistic回归分析

2.6 血清Endostatin、CTRP3、FGF21预测HFpEF患者预后不良的价值分析 ROC曲线分析结果显示，血清Endostatin、CTRP3、FGF21及三者联合预测HFpEF患者的AUC分别为0.741、0.703、0.654、0.837，其中三者联合应用诊断效能较单项指标高(Z/P=3.963/<0.001、4.617/<0.001、3.422/<0.001)，见表6、图1。

表6 血清Endostatin、CTRP3、FGF21预测HFpEF患者预后不良的价值分析

图1 血清Endostatin、CTRP3、FGF21及联合预测HFpEF患者预后的ROC曲线

3 讨 论

HFpEF作为心力衰竭的一个重要亚型，具有不同于HFrEF的临床特点和预后，表现为HFpEF女性患者占比更高，年龄更大，合并症多，住院率高[8]。与HFrEF比较，HFpEF患者虽然LVEF偏高，但左心室收缩功能储备与HFrEF 类似[9]，即便接受与HFrEF同样的治疗， HFpEF患者总住院率和心血管相关病死率并未降低[10-12]。HFpEF临床治疗面临着巨大的挑战，早期评估HFpEF治疗疗效有助于优化临床治疗方案，改善患者预后。

研究表明，冠状动脉微血管损伤和功能障碍与HFpEF发生和进展有关[13-15]，Endostatin是一种具有抗血管生成作用的内源性糖蛋白，为胶原18分子C末端部分，由胶原18降解产生，其氨基末端部分具有抗血管生成活性，羧基末端部分则发挥抗纤维化作用[16]。Endostatin主要通过抑制内皮细胞迁移、阻止内皮细胞与细胞外基质中纤连蛋白和Ⅰ型胶原蛋白黏附发挥抗血管生成作用，同时Endostatin还可调节促血管生成因子表达，在维持脉管系统稳态中发挥重要作用，Endostatin功能失调将导致脉管系统损伤[17]。本研究发现，Endostatin在HFpEF患者中升高，可能为HFpEF心肌细胞缺氧会引发促血管生成反应，导致Endostatin水平增高。进一步分析发现，Endostatin与抗心力衰竭及预后有关，推测原因为：Endostatin增高导致血管生成和抗血管生成间失衡，抗血管生成因子表达增加，引起微血管生成减少和功能障碍，最终导致心肌血流灌注降低，进而加剧心肌细胞缺血缺氧，促使HFpEF患者对抗心力衰竭治疗反应性低和预后不良。Gouya等[18]报道也指出血清Endostatin水平增高与心力衰竭患者全因死亡率独立相关。

CTRP3属于脂肪因子家族成员，可提高胰岛素敏感性，增强胰岛素介导的葡萄糖摄取，减少肝细胞糖异生，维持葡萄糖稳态，抑制高糖诱导的氧化应激，CTRP3还具有抗炎作用，抑制单核细胞和脂肪细胞中脂肪酸、脂多糖和Toll样受体介导的炎性反应，此外CTRP3在血管损伤后可促进血管壁血管平滑肌细胞增殖，促进新生血管生成[19]。CTRP3主要由心外膜脂肪组织分泌，可通过抑制性Toll样受体和核因子κB信号通路，减少炎性脂肪细胞因子分泌，减弱胰岛素抵抗和肥胖，减轻全身慢性炎性反应，并通过促进磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/内皮型一氧化氮通路激活，下调肿瘤坏死因子-α和白介素-6表达，抑制氧化低密度脂蛋白诱导的内皮炎性反应，延缓动脉粥样硬化进展，减缓冠状动脉疾病的发生和进展[20-21]。本研究发现，CTRP3与HFpEF也存在密切关系，HFpEF组血清CTRP3水平降低，且对临床治疗反应低下，与预后不良有关。体外研究显示，高糖诱导的糖尿病性心肌病心肌细胞中CTRP3表达水平降低，上调CTRP3表达可抑制心肌细胞凋亡，促使心肌细胞增殖[22]，抑制心力衰竭进展，表明CTRP3在心力衰竭发病过程中发挥保护作用机制。分析心血管梗塞、心肌缺血引起的心肌收缩障碍是HFpEF发病的主要原因[23-24]。CTRP3可能通过改善心肌收缩功能，抗心肌细胞凋亡、促新生血管生成、改善心肌血流灌注，抗炎和抗动脉粥样硬化等途径抑制HFpEF进程，CTRP3缺乏将加重HFpEF心功能损伤和病情进展，导致临床治疗反应低下和预后不良。

FGF21是成纤维细胞生长因子家族的成员，为一种有效的葡萄糖和脂质代谢调节剂，主要由肝脏、脂肪组织、骨骼肌和心脏分泌，具有调节糖脂代谢、增强胰岛素敏感性的作用[25]。FGF21与心血管疾病也存在着直接或间接的联系，现有研究显示，FGF21可激活棕色脂肪组织活化，加速富含胆固醇的脂蛋白周转，降低胆固醇水平，抑制动脉粥样硬化病变进程，与冠状动脉粥样硬化性疾病密切相关[26]。本研究结果表明，血清FGF21水平增高与HFpEF患者抗心力衰竭治疗后疗效差及预后不良有关，说明FGF21增加可能导致HFpEF发生并对临床治疗反应低下，是HFpEF患者预后不良的主要危险因素。分析机制为：FGF21升高可减少沉默信息调节因子1的去乙酰化酶活性，削弱沉默信息调节因子1与肝激酶 B1 和叉头盒蛋白O1相互作用，增加沉默信息调节因子1靶蛋白的乙酰化水平，加重血管紧张素Ⅱ诱导的心肌肥大[27]，FGF21水平升高还可促进心脏细胞中活性氧的产生，促进氧化应激反应、炎性反应和心肌细胞肥大[28]。FGF21在心力衰竭发生时可能出现应激性合成增加以延缓心力衰竭进程，HFpEF心功能越差，临床治疗反应越低下，FGF21合成越多，因此FGF21可作为临床治疗反应及预后的生物学指标。

本研究Logistic回归分析结果提示，心房颤动、NT-proBNP与HFpEF患者预后不良也存在密切关系，NT-proBNP是公认的心力衰竭的生物学标志物，是心力衰竭患者预后不良的标志物[23]。心房颤动是HFpEF患者最常合并的心律失常，如不加以治疗、控制病情，可能导致心率、节律紊乱，甚至引发血栓，进而导致不良预后。ROC曲线分析结果显示，血清Endostatin、CTRP3、FGF21单独及联合预测HFpEF患者预后均具有一定价值，且联合检测预测效能更高，表明血清Endostatin、CTRP3、FGF21与NT-proBNP均可作为HFpEF患者预后预测的生物学标志物。

综上，HFpEF患者血清Endostatin、FGF21水平增高，CTRP3水平降低，高Endostatin和FGF21水平、低CTRP3水平与HFpEF患者临床抗心力衰竭治疗效果差及预后不良发生有关，血清Endostatin、CTRP3、FGF21在预测HFpEF患者预后不良方面具有较高价值，可作为预测HFpEF患者预后的标志物。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

李慧：设计研究方案，实施研究过程，论文撰写与修改；刘国兵、刘佩：实施研究过程，资料搜集整理；段勇：数据处理，进行统计学分析；曾海涛：提出研究思路，分析试验数据，论文审核