老年射血分數(shù)保留及舒張性心力衰竭患者基質(zhì)金屬蛋白酶9、可溶性人基質(zhì)裂解素 2檢測對心功能評估的價值

李延輝 陳瑤 黃鶯 張慧穎 孫穎 莊媛 盧云鳳 李悅 黃婷 郝艷麗

(遼寧省金秋醫(yī)院心內(nèi)四科，遼寧 沈陽 110015)

心力衰竭(HF)是多種心血管疾病的終末階段，預(yù)后極差，是心臟病患者死亡的主要原因。研究表明，≥65歲老年人占HF死亡人數(shù)的80%以上〔1〕,Sivakumar等〔2,3〕認為，>75歲的HF患者中，高達75%為舒張性HF(DHF)，而在所有HF患者中，射血分數(shù)保留HF(HFpEF)約占50%(40%～71%)。目前，可溶性人基質(zhì)裂解素(sST)2作為一種新的心血管炎癥標志物，已被國外研究〔1～3〕證實與心肌重構(gòu)和HF的診斷密切相關(guān)。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9作為MMPs的一員,參與了包括心室重構(gòu)、炎性反應(yīng)在內(nèi)的多種生理病理過程。有研究表明〔4〕，通過ST2-核因子(NF)-κB通路，MMP-9水平變化可能會加重HF的病理過程。本研究通過觀察老年HFpEF及DHF患者MMP-9、sST2水平變化及其與B型腦鈉肽(BNP)的相關(guān)性，為老年HFpEF及 DHF的評估提供可靠的依據(jù)。

1 對象與方法

1.1對象 連續(xù)入選 2016年10月至2018 年 3月于遼寧省金秋醫(yī)院心內(nèi)科住院的慢性HF患者96例，其中符合歐洲心臟病協(xié)會(ESC)制定的HFpEF診斷標準〔5〕、診斷為HFpEF的患者(HF-PEF組)50例，男26例，女24例，年齡65～87〔平均(77.6±6.9)〕歲；按照美國紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級標準，Ⅱ級16例、Ⅲ級16例、 Ⅳ級18例。另外，符合ESC制定的DHF診斷標準〔6〕、診斷為DHF的患者(DHF組)46例，其中男24例，女22例，年齡65～87〔平均(77.5±7.5)〕歲；NYHAⅡ級16例、Ⅲ級14例與 Ⅳ級16例。

排除標準：急性心肌梗死引起的HF、創(chuàng)傷、重度感染、自身免疫性疾病、惡性腫瘤、肝腎功能不全、伴有嚴重疾病及非自愿進入本次研究者。臨床診斷為單純冠心病或高血壓患者48例作為對照組，男25 例、女23例，年齡65～86〔平均(77.6±7.3)〕歲。本研究中參加人員均簽署知情同意書，且符合醫(yī)院倫理委員會規(guī)定并獲得批準。三組年齡、性別比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2方法 所有納入研究對象于入院當天采肘部靜脈血2 ml，加入含有蛋白酶抑制劑的試管中。3 000 r/min離心15 min，取血清分裝于凍存管中，-80℃冰箱保存待檢，所有血標本凍融次數(shù)不超過1次。采用雙抗夾心免疫比濁法測定血清MMP-9水平，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定sST2水平，實驗步驟按照說明書操作。其他一般生化指標采用常規(guī)方法檢測。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS22.0軟件，計量資料多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；相關(guān)分析用Pearson相關(guān)系數(shù)描述。有診斷價值的指標采用受試者工作特征(ROC)曲線的曲線下面積(AUC)進行分析。

2 結(jié) 果

2.1三組一般臨床資料比較 三組體重指數(shù)、平均動脈壓、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、血鈉、空腹血糖、血紅蛋白、總膽固醇、三酰甘油及肌酐等比較無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；但在HF-PEF組及DHF組中的NYHAⅣ級亞組與對照組比較，平均動脈壓、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總膽固醇及肌酐水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2三組血清MMP-9、sST2和BNP水平比較 HF-PEF組、DHF組與對照組比較，MMP-9、sST2和BNP水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。HF-PEF組及DHF組內(nèi)，與NYHAⅡ級亞組比較，NYHAⅢ級、Ⅳ級亞組中MMP-9、sST2和BNP差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，P<0.01)。HF-PEF組與DHF組的NYHAⅡ級亞組組間MMP-9、sST2和BNP均無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。HF-PEF組及DHF組內(nèi)，與NYHAⅢ級亞組比較：NYHAⅣ級亞組MMP-9、sST2、BNP差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01，P<0.05)。HF-PEF組與DHF組的NYHA Ⅲ級亞組組間MMP-9、sST2和BNP均無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。與HF-PEF組NYHA Ⅳ級亞組比較，DHF組NYHA Ⅳ級亞組中MMP-9、sST2水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),BNP差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表1 三組一般臨床資料的比較

與對照組比較：1)P<0.05

表2 三組血清MMP-9、sST2和BNP水平比較

與對照組比較：1)P<0.01；與HF-PEF組NYHAⅡ級比較：2)P<0.05，3)P<0.01；與HF-PEF組NYHAⅢ級比較：4)P<0.05，5)P<0.01；與DHF組NYHAⅡ級比較：6)P<0.05，7)P<0.01；與DHF組NYHAⅢ級比較：8)P<0.01；與HF-PEF組NYHA Ⅳ級比較：9)P<0.05

2.3兩HF組中血清MMP-9、sST2及BNP相關(guān)性分析 在HF-PEF組中，MMP-9與BNP水平呈正相關(guān)(r=0.917,P=0.000),sST2與BNP水平呈正相關(guān) (r=0.828,P=0.000)，MMP-9 與sST2呈正相關(guān)(r=0.930，P=0.000)。在DHF組中，MMP-9與BNP水平呈正相關(guān)(r=0.867,P=0.000),sST2與BNP水平呈正相關(guān) (r=0.833,P=0.000)，MMP-9 與sST2呈正相關(guān)(r=0.983，P=0.000)。

2.4HF組中血清 MMP-9、sST2和BNP評估心功能分級能力的比較 見圖1、2。 ROC曲線分析顯示，血清 MMP-9、sST2和BNP區(qū)分HF-PEF組NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的AUC分別是 0.873、0.836、0.955(P<0.05)，截斷點分別為503.5 nmol/L、5 093 pg/ml、442.5 pg/ml，靈敏度分別為 68.8%、56.3%、81.3%，特異度均為100.0%。血清MMP-9、sST2和BNP區(qū)分HF-PEF組NYHAⅢ級與NYHAⅣ級的AUC分別是0.698、0.764、0.757(P<0.05)，截斷點分別為574.5 nmol/L、6 259 pg/ml、1 178.5 pg/ml，靈敏度分別為61.1%、72.2%、68.8%，特異度分別為75.0%、75.0%、87.5%。

圖1 MMP-9、sST2和BNP在HF-PEF組區(qū)分NYHAⅡ級、Ⅲ級的ROC曲線

圖2 MMP-9、sST2和BNP在DHF組區(qū)分NYHAⅡ級、Ⅲ級的ROC曲線

血清MMP-9、sST2和BNP區(qū)分DHF組NYHAⅡ級與NYHAⅢ級的AUC分別是 0.739、0.795、0.960(P<0.05)，截斷點分別為511 nmol/L、5 342 pg/ml、573.5 pg/ml，靈敏度分別為57.1%、57.1%、71.4%，特異度均為100.0%。 血清 MMP-9、sST2和BNP區(qū)分DHF組NYHAⅢ級與Ⅳ級的AUC分別是0.754、0.732、0.746(P<0.05)，截斷點分別為578 nmol/L、6 755 pg/ml、992.5 pg/ml，靈敏度均為68.8%，特異度分別為71.4%、78.6%、71.4%。

3 討 論

HF是老年人常見的慢性病之一，可分為收縮性心力衰竭(SHF)和DHF。在SHF中，HFpEF的發(fā)病率約占HF總數(shù)的半數(shù)〔3，7〕，且以老年人為主。而對于DHF，近年流行病學(xué)資料顯示，其發(fā)病率及住院率逐年增加，占所有 HF 患者的 50% 以上，且預(yù)后危害程度與SHF 相當或略低〔8〕。兩者常見的病因包括高血壓、冠心病及糖尿病等，但缺乏客觀支持診斷的檢測指標。MMP-9及sST2作為兩種新的心臟標記物日益受到國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。

在慢性HF的過程中,左心室不但出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變,同時也包括成分變化,細胞外基質(zhì)的變化可能在心肌重塑過程中占有重要地位。多項研究表明,MMPs及其MMP抑制劑(TIMPs)失衡是導(dǎo)致心室重構(gòu)和HF的重要原因之一〔9,10〕。ST2是白細胞介素(IL)受體家族成員，包括分泌型(ssT2)和跨膜型(ST2L)兩種亞型，出現(xiàn)HF后，心臟本身受到機械牽張應(yīng)力作用，ssT2水平明顯升高，進而對心臟損傷起到增強作用。IL-33是 ST2的功能性配體，IL-33/ST2L信號通路具有抗心肌纖維化和心肌細胞肥大的作用，但生物機械應(yīng)力誘導(dǎo)的心肌細胞產(chǎn)生大量sST2后，可以阻斷IL-33/ST2L的內(nèi)源性心肌保護作用，進而產(chǎn)生心肌重構(gòu)和心室功能障礙，最終導(dǎo)致死亡風(fēng)險增高，因此認為sST2是心肌纖維化和心室重塑的新型標志物〔11～13〕。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)〔4〕，在非心臟組織中，IL-33激活ST2-NF-κB通路，隨后MMP-9升高，可能會產(chǎn)生增強生物效應(yīng)，然而，上述機制未在兩種HF中進行相關(guān)臨床研究。

本研究結(jié)果顯示,兩組HF患者血清 MMP-9、sST2及BNP水平明顯高于對照組,且隨著HF嚴重程度不斷加重,其血清水平有不斷升高的趨勢,這與相關(guān)文獻報道結(jié)果一致〔9，12，13〕。同時，在DHF組，NYHAⅣ級亞組中血清MMP-9、sST2更高，可以更好地反映兩組HF的嚴重程度。本研究結(jié)果還提示,HF患者的基質(zhì)重塑與心肌重塑可能是一個同步過程,且是慢性HF病理改變的基礎(chǔ)，這與既往文獻報道結(jié)果吻合〔9，12，13〕。同時我們又發(fā)現(xiàn)，血清MMP-9與sST2水平也呈正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較高，這可能符合前面所述機制。本研究中ROC曲線分析結(jié)果顯示，BNP在判斷兩組HF患者NYHA心功能分級方面有較高的靈敏度和特異度，特別是判斷NYHAⅡ及Ⅲ級的能力；而血清MMP-9和sST2在判斷兩組HF患者NYHA心功能分級方面也具有一定的靈敏度和特異度，特別是判斷NYHAⅢ及Ⅳ級方面可能優(yōu)于BNP。血清MMP-9、sST2與BNP聯(lián)合檢測可提高心功能狀態(tài)診斷的全面性和準確性，為兩種HF的心功能分級、危險分層和預(yù)后評估提供更客觀的依據(jù)。