1. 前言
慢性心力衰竭是多种心脏疾病的终末期表现,此时患者心脏功能显著下降,多数伴有明显器质性改变,治疗难度大,预后也差 [1]。2008年Samon等人基于进化保守序列以及可能的酶切位点进行生物学分析后,在生长抑素前体蛋白的N端预测到了另一个多肽序列,并从猪脾脏和胰腺中提纯到了内源性的多肽,取名为neuronostatin,神经抑素或神经生长抑素,简称NST [2]。NST的C端是进行高度酰胺化的线性肽,与生长抑素的环状结构不同;NST也在胰腺、心肌等组织中广泛表达,虽然二者是由同一基因进行编码、同一前体蛋白加工修饰而成,二者在不同组织中的含量是不同的:NST在脾脏中最高,生长抑素在下丘脑中最高,表示二者存在不同的加工过程 [2]。生长抑素能够抑制心脏收缩,与之相似,NST也能够抑制心脏收缩,但二者抑制心脏收缩的机制是不一样的 [3]。多项动物实验证实NST能够抑制心肌细胞的收缩,但目前国内尚无心力衰竭患者血清NST水平的研究,因此,本研究的目的是初步探索心力衰竭患者血清中NST的水平及其临床意义,现报告如下,
2. 资料与分析
2.1. 一般资料
选取自2019 年1月~2019年12月在青岛市市立医院东院收治住院的心力衰竭患者,选取其中射血分数降低的62例作为心衰组,并选取同期非心衰患者72例为对照组。纳入标准:1) 心力衰竭组疾病诊断参考《2018中国心力衰竭诊断标准和治疗指南》 [4];而心功能分级根据美国纽约心脏病学会(NYHA)心衰分级方案,分为II~IV级。2) 年龄40~90岁;排除标准:与炎症和免疫相关的疾病如溃疡性结肠炎、支气管哮喘、结缔组织病、系统性红斑狼疮、恶性肿瘤、糖尿病等以及使用蛋白、抗炎及免疫抑制剂等治疗者。收集患者的年龄、性别、身高、体重、高血压病史、糖尿病史、冠心病史和吸烟史等一般资料。并根据身高、体重计算BMI,其中高血压、糖尿病、冠心病的诊断是根据高血压、糖尿病、冠心病的诊断和治疗指南来判定的。本研究经医院伦理委员会批准。所有患者均签署知情同意书。
2.2. 研究方法
所有患者均在入院后24 h内采集2份空腹静脉血。一份经离心、分离提取出血清,保存在−80℃冰箱中直至进行NST的测定;另一份送医院实验室行空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、三酰甘油(triacylglycerol, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)和N末端脑利钠肽前体(NT-proBNP)的测量。在住院当天有两名不参与实验的心脏超声专家进行心脏彩色多普勒超声检查,测量左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)。血清中NST测定采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法,试剂盒(货号:JM-0890H1) 购自江苏晶美生物科技有限公司,实验操作严格按照说明书。
2.3. 统计方法
基线数据中正态分布的连续性变量用均数和标准差表示,采用两独立样本t检验进行统计分析;非正态分布的连续性变量用中位数和四分位数表示,采用两独立样本Wilcoxon U检验。NST和NT-proBNP在不同心衰组中水平比较采用方差分析,两两比较采用Bonferroni检验。NST和NT-proBNP指标和生化指标相关采用spearman相关进行分析。心衰组中NST和NT-proBNP指标与心衰严重程度分析也采用spearman相关分析。心衰相关危险因素分析采用二分类多因素logistic回归分析。采用ROC曲线探究NST和NT-proBNP指标和两者联合对心衰的预测,AUC及其95%CI代表各指标预测心衰的效果,约登指数 = 灵敏度 + 特异度 − 1,选择约登指数最大所对应的NST和NT-proBNP作为截断值。数据录入采用Excel2010,数据分析采用SPSS22.0均以p < 0.05为差异有统计学意义。
3. 结果
3.1. 心衰组与非心衰组一般资料比较
心力衰竭患者与非心衰患者相比在性别、BMI、HR、收缩压、LVEF、TC、FBG、HbA1C、NT-proBNP、NST、吸烟史、糖尿病史、冠心病史差异有统计学意义(p < 0.05)。见表1。
Table 1. Comparison of general data of heart failure group and non-heart failure group
表1. 心衰组与非心衰组一般资料比较
3.2. NST和NT-proBNP在不同心衰组中水平比较
非心衰组与心衰各级的NST、NT-proBNP不全相等,差异有统计学意义(p < 0.01)。心衰组中心功能II级、心功能III级、心功能IV级的NST的含量依次增加,差异有统计学意义(p < 0.05)。见表2。
Table 2. Comparison of NST and NT-proBNP levels in different heart failure groups
表2. NST和NT-proBNP在不同心衰组中水平比较
注:NST:*和非心衰组相比,P < 0.001。a心功能III级与II级相比P < 0.05,b心功能IV级与III级相比,P < 0.05。
3.3. Spearman相关分析
心衰组中心衰程度和NT-proBNP相关(p < 0.05),相关系数R = 0.658.心衰组中心衰程度和NST相关(p < 0.05),相关系数R = 0.649。见表3。
Table 3. Spearman correlation analysis of central failure degree and NT-proBNP, NST in heart failure group
表3. 心衰组中心衰程度和NT-proBNP、NST 的Spearman相关分析
3.4. NT-proBNP和NST与各指标的Spearman相关分析
心力衰竭患者血清中NST的水平与LVEF呈负相关(r = −0.767, p < 0.001)、与TG呈负相关(r = −0.307, p < 0.001)、与NT-proBNP呈正相关(r = 0.694, p < 0.001)、与HbA1C呈正相关(r = 0.179, p = 0.039)、与年龄呈正相关(r = 0.320, p < 0.001)。见表4。
Table 4. Spearman correlation analysis of NT-proBNP and NST with each index
表4. NT-proBNP和NST与各指标的spearman相关分析
3.5. 心衰相关危险因素的Logistic回归分析
心力衰竭患者血清中NT-proBNP (p = 0.021, OR = 1.006)、NST (p = 0.026, OR = 2.216)都是心衰的危险因素。见表5。
Table 5. Logistic regression analysis of risk factors related to heart failure
表5. 心衰相关危险因素的Logistic回归分析
3.6. NST、NT-proBNP、以及二者联合诊断心力衰竭价值
采用ROC曲线,根据NST、NT-proBNP、以及二者联合诊断建立心力衰竭ROC曲线。如图1。心衰患者血清中NST、NT-proBNP、以及二者联合AUC大于0.7,NST以9.872 pg/ml作为临界值,具有较好灵敏度和特异度。见表6。
Figure 1. ROC curve of NST, NT-proBNP, and their combined diagnosis of heart failure
图1. NST、NT-proBNP以及二者联合诊断心力衰竭ROC曲线
3.7. ROC曲线下面积,灵敏度,特异度
心衰患者血清中NST、NT-proBNP、以及二者联合AUC大于0.7,有较高的诊断价值,NST以9.872 pg/ml作为临界值,具有较好灵敏度和特异度。见表6。
Table 6. Area under ROC curve, sensitivity, specificity
表6. ROC曲线下面积,灵敏度,特异度
4. 讨论
心力衰竭往往是多种心血管疾病终末的临床综合征,具有较高的发病率和病死率。其发病机制尚不完全清楚。NST能降低左心室舒张最低压(LVDP),降低左室内压变化速率(dP/dt),减慢心率,降低心肌细胞峰值缩短速度和细胞缩短及再延长最大速度,不会影响峰值缩短的时间(TPS)和90%的延长时间(TR90) [5],NST是利用蛋白激酶A和/或JNK依赖性机制抑制心脏收缩功能,这可能是二者在心脏上的膜受体不同造成的。我们可以得出NST可以导致心脏整体负性收缩反应。在离体灌流大鼠心脏和培养的原代心肌细胞中的实验中,单独使用NST输注对左心室(LV)收缩性能没有显著影响 [6]。但是,我们发现联合应用神经生长抑素可显著减弱ET-1诱导的左室收缩反应,同时还发现二者联合应用会显著增强ET-1所诱导的p38MAPK磷酸化 [6]。虽然机制还不完全清楚,但中心因素可能与肌丝对细胞内钙升高的脱敏有关 [7]。有证据表明,肌浆网Ca2+处理不当会导致心肌收缩力降低 [8] [9]。经过神经生长抑素治疗后,发现小鼠心肌细胞肌浆网Ca2+处理不当增加,这可能是肌浆网Ca2+负荷不佳而导致的细胞内Ca2+利用率降低 [9],以及改变了肌丝对Ca2+的敏感性有关 [10]。从这些基础实验我们可以得出,NST抑制心肌细胞收缩的确切机制不清,但可以证实NST可以导致心脏整体负性收缩反应。
本实验数据显示,血清NST水平与血清NT-proBNP呈正相关,与左室射血分数(LVEF)呈负相关,心力衰竭患者不同心功能分级与NST水平存在相关性,随着心功能分级增加,血清NST水平逐渐升高,提示NST高表达慢性心力衰竭患者病情较重、预后较差。用SPSS.22软件进行ROC曲线分析,结果显示NST最佳相对表达水平临界值为9.78 pg/ml,灵敏度95.2%,特异性91.7%,AUC为0.944。
综上所述,加强NST水平的检测对心力衰竭的诊断以及对其心功能分级判定有一定的辅助性价值。NST可作为NT-proBNP等指标的重要补充手段,有潜力成为慢性心力衰竭的标志物,为慢性心力衰竭患者预后评估提供更多临床参考。考虑到本研究标本数量有限及国内外关于NST与心力衰竭的相关研究比较少,有关结论有待进一步扩大标本量再进行深入研究。
参考文献