血清腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子水平與左心室射血分數(shù)降低的心力衰竭患者預后的關系研究

程小兵，羅娟娟，陳燕，潘文博，鐘萬生，韓衛(wèi)星

心力衰竭（heart failure，HF）是一組復雜的進行性加重的臨床綜合征，是心臟疾病發(fā)展的終末階段，發(fā)病率、病死率均較高［1］，多因患者心臟結(jié)構(gòu)改變和功能紊亂所致［2］。近年發(fā)現(xiàn)有多種生物標志物可用來診斷和預測HF患者預后，其中腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）是臨床常用的HF患者診斷、預后預測和風險評估的生物標志物之一［3］。然而，影響B(tài)NP水平的因素較多，如肥胖、腎衰竭、年齡等，因此其預測HF患者預后的特異度較低［4-5］。因此，臨床急需一種新型、特異度高的生物標志物來指導臨床診斷。

神經(jīng)營養(yǎng)素屬于多肽結(jié)構(gòu)生長因子家族的成員，是影響神經(jīng)元生存和功能、控制突觸功能和可塑性的一種細胞內(nèi)因子［6］，其中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）可對神經(jīng)組織產(chǎn)生生物學效應，除腦組織外，在心、肺、脾、腎、大血管、平滑肌細胞、膀胱的內(nèi)皮細胞中均有BDNF mRNA表達［7］。近年有研究表明，BDNF水平與心血管疾病有關［8-10］；BDNF水平降低與慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）患者的認知障礙也存在一定關系［11］。此外，BDNF水平對高血壓、糖尿病、Chagas心肌病、HF和冠心病患者預后的預測價值已得到證實［12-17］。但目前臨床關于BDNF水平對射血分數(shù)降低的心力衰竭（heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF）患者預后的影響罕有報道。因此，本研究旨在探討血清BDNF水平與HFrEF患者預后的關系，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取合肥市第三人民醫(yī)院心血管內(nèi)科2019年1月至2020年5月收治的HFrEF患者〔左心室射血分數(shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）＜40%〕160例，均符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》［18］中的HFrEF診斷標準，并經(jīng)超聲心動圖檢查確診，紐約心臟病協(xié)會（New York Heart Association，NYHA）分級：Ⅱ級52例，Ⅲ級108例。本研究經(jīng)合肥市第三人民醫(yī)院倫理委員會批準（批準號：2018023），參與者對本研究知情并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準 納入標準：（1）原發(fā)病為冠心病、缺血性心肌病、擴張型心肌病及高血壓；（2）年齡＞18歲。排除標準：（1）NYHA分級Ⅰ級或Ⅳ級者；（2）合并先天性心臟病、嚴重瓣膜性心臟病、肺源性心臟病、高血壓心臟病、糖尿病心肌病者；（3）入組前2周使用抗HF相關藥物者；（4）合并嚴重器官功能障礙、需進行血液透析的腎衰竭者及轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤、敗血癥/膿毒癥休克者；（5）妊娠期婦女；（6）有精神疾病者，如重度抑郁癥、精神分裂癥、器質(zhì)性大腦疾病或服用抗抑郁藥物者；（7）近3個月有腦卒中病史，或因神經(jīng)系統(tǒng)缺陷而無法進行運動測試者。

1.3 超聲心動圖檢查 采用超聲心動圖檢查患者心室功能，依據(jù)美國超聲心動圖學會和歐洲心血管成像協(xié)會更新的《成人超聲心動圖心腔定量的建議》［19］評估其M型、二維超聲和多普勒彩色超聲檢查結(jié)果。其中LVEF是采用雙平面Simpson法測得，手工描記左心室舒張末期、左心室收縮末期心內(nèi)膜邊緣。而后由同一名心內(nèi)科醫(yī)師和同一名超聲診斷醫(yī)師對患者心臟超聲診斷結(jié)果進行解讀及疾病診斷。

1.4 資料收集 收集兩組患者的臨床資料，包括年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、吸煙、合并癥（缺血性心肌病、高血壓、糖尿病、慢性腎臟病、心房顫動）、用藥情況〔β-受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI）/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（angiotensin Ⅱ receptor blockers，ARB）、螺內(nèi)酯、地高辛〕、植入式心臟復律除顫器（implanted cardioverter defibrillator，ICD）治療情況、收縮壓、超聲心動圖檢查參數(shù)〔心率、LVEF、肺動脈收縮壓（pulmonary artery systolic pressure，PASP）、左心室質(zhì)量指數(shù)〕、實驗室檢查指標〔血肌酐、Na+、K+及血清血紅蛋白、血糖、白蛋白、C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、肌鈣蛋白、BNP、BDNF水平〕。患者均于入院后第2天上午6：00～7：00采集靜脈血3～5 ml，1 000×g離心10 min（離心半徑為5 cm），取血清，置于-80 ℃冰箱中保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）檢測患者血清BNP、BDNF水平，具體操作嚴格按照試劑盒（上海生物檢測技術(shù)實驗室提供）說明書進行，血清BDNF水平上限為20 ng/L。

1.5 隨訪及分組 隨訪12個月，根據(jù)患者主要終點事件（包括心血管死亡和HF惡化再住院）進行分組，將發(fā)生心血管死亡患者分為死亡組，未發(fā)生心血管死亡患者分為存活組；將發(fā)生HF惡化再住院患者分為再住院組，未發(fā)生HF惡化再住院患者分為未再住院組。

1.6 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。采用多元Cox比例風險回歸分析探討HFrEF患者隨訪12個月心血管死亡或HF惡化再住院的影響因素。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線以評價血清BDNF水平對HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡或HF惡化再住院的預測價值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 預后 隨訪12個月，發(fā)生心血管死亡29例、HF惡化再住院118例，心血管死亡率為18.12%（29/160），HF惡化再住院率為73.75%（118/160）。

2.2 死亡組與存活組患者臨床資料比較 死亡組患者年齡大于存活組，缺血性心肌病、糖尿病、慢性腎臟病發(fā)生率及PASP、左心室質(zhì)量指數(shù)、血肌酐及血清CRP、肌鈣蛋白、BNP水平高于存活組，LVEF、血清BDNF水平低于存活組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；兩組患者男性占比、體質(zhì)指數(shù)、吸煙率，高血壓、心房顫動發(fā)生率，β-受體阻滯劑、ACEI/ARB、螺內(nèi)酯、地高辛使用率，ICD治療率，收縮壓、心率、Na+、K+、血紅蛋白、血糖、白蛋白水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

2.3 再住院組與未再住院組患者臨床資料比較 再入院組患者年齡大于未再住院組，PASP、左心室質(zhì)量指數(shù)及血清CRP、BNP水平高于未再入院組，收縮壓、LVEF、血肌酐、K+及血清肌鈣蛋白、BDNF水平低于未再住院組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；兩組患者男性占比、體質(zhì)指數(shù)、吸煙率，缺血性心肌病、高血壓、糖尿病、慢性腎臟病、心房顫動發(fā)生率，β-受體阻滯劑、ACEI/ARB、螺內(nèi)酯、地高辛使用率，ICD治療率，心率、Na+及血清血紅蛋白、血糖、白蛋白水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

2.4 多元Cox比例風險回歸分析 以表1、表2中有統(tǒng)計學差異的指標作為自變量，隨訪12個月主要終點事件為因變量，變量賦值見表3，進行多元Cox比例風險回歸分析，結(jié)果顯示，缺血性心肌病、糖尿病、慢性腎臟病、LVEF、血肌酐及血清CRP、肌鈣蛋白、BNP、BDNF水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡的獨立影響因素（P＜0.05），見表4；PASP及血清CRP、BNP、BDNF水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生HF惡化再住院的獨立影響因素（P＜0.05），見表5。

表1 死亡組與存活組患者臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between the death group and the survival group

表2 再住院組與未再住院組患者臨床資料比較Table 2 Comparison of clinical data between the rehospitalization group and the non-rehospitalization group

表3 HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡或HF惡化再住院影響因素的多元Cox比例風險回歸分析變量賦值Table 3 Variable assignment of multivariate Cox proportional risk regression analysis of influencing factors of cardiovascular death or HF deterioration rehospitalization in HFrEF patients after 12 months' follow-up

表4 HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡影響因素的多元Cox比例風險回歸分析Table 4 Multivariate Cox proportional risk regression analysis of influencing factors for cardiovascular death in patients with HFrEF after 12 months' follow-up

表5 HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生HF惡化再住院影響因素的多因素Cox比例風險回歸分析Table 5 Multivariate Cox proportional risk regression analysis of influencing factors for HF deterioration rehospitalization in patients with HFrEF after 12 months' follow-up

2.5 預測價值 ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清BDNF水平預測HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡或HF惡化再住院的曲線下面積（area under curve，AUC）分別為0.836、0.778，最佳截斷值分別為11.0 μg/L、8.9 μg/L，見圖 1～2、表 6。

圖1 血清BDNF水平預測HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡的ROC曲線Figure 1 ROC curve of serum BDNF level in predicting cardiovascular death in patients with HFrEF after 12 months' follow-up

圖2 血清BDNF水平預測HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生HF惡化再住院的ROC曲線Figure 2 ROC curve of serum BDNF level in predicting HF deterioration rehospitalization in patients with HFrEF after 12 months' follow-up

表6 血清BDNF水平對HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生主要終點事件的預測價值Table 6 Predictive value of serum BDNF level for major endpoint events of HFrEF patients after 12 months' follow-up

3 討論

HF是目前臨床上較常見的一種慢性病，近年隨著相關藥物的不斷更新及介入治療技術(shù)的提高，HF治療取得了長足的發(fā)展，但患者病死率及再入院率仍較高。因此，探索一種可有效評價HF患者預后的生物標志物具有重要的臨床意義。

BDNF是一種肌動蛋白，屬于神經(jīng)營養(yǎng)因子家族成員，在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的存活、生長和功能維持方面具有關鍵作用。一項動物實驗研究發(fā)現(xiàn)，敲除BDNF的純合子小鼠在胎兒期死于HF［20］。另有研究表明，冠心病患者血清BDNF水平較低，且BDNF與患者不良心血管事件發(fā)生情況相關［21］；上述研究均提示BDNF在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。蔣宏亮等［22］研究發(fā)現(xiàn)，BDNF水平與老年CHF患者病情嚴重程度及預后相關，可作為預測老年CHF患者近期預后的生物標志物，但該研究隨訪時間較短，故結(jié)論可能存在一定偏倚。此外，血清BDNF水平在CHF患者認知障礙中可能起到調(diào)節(jié)作用［23-24］。FUKUSHIMA等［16］研究表明，低血清BDNF水平與HF患者隨訪20.3個月不良事件發(fā)生情況有關；KADOWAKI等［17］研究結(jié)果顯示，低BDNF水平是HF患者發(fā)生心臟不良事件的獨立危險因素。HF患者血清BDNF水平降低的具體機制目前尚不明確，有研究表明，BDNF是由骨骼肌分泌釋放，而HF患者骨骼肌質(zhì)量降低，進而導致BDNF分泌量減少［25-26］；另有研究表明，HF患者存在交感神經(jīng)過度興奮，BDNF水平可能因此而降低［27-29］。本研究結(jié)果顯示，血清BDNF水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡及HF惡化再住院的獨立保護因素，與上述研究結(jié)果一致。

冠狀動脈供血不足及心肌缺血、缺氧可逐漸進展為缺血性心肌病，而缺血性心肌病是冠心病晚期表現(xiàn)的終末階段，死亡率高達50%以上。心肌冬眠、細胞凋亡、神經(jīng)內(nèi)分泌反應、心肌纖維化及炎性反應等綜合作用可導致心室重構(gòu)，心室重構(gòu)進一步發(fā)展最終可導致心臟出現(xiàn)進行性代償失調(diào)和充血性HF。本研究結(jié)果顯示，缺血性心肌病是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡的獨立影響因素，考慮主要與上述機制有關。CRP是一種急性炎癥反應蛋白，多在細胞因子如白介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、干擾素、轉(zhuǎn)化生長因子等刺激下分泌、合成。CRP是一種非特異性炎癥標志物，常用于預測心血管事件發(fā)生風險，如經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）后患者心血管事件的預測［30］。本研究結(jié)果顯示，血清CRP水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡及HF惡化再住院的獨立影響因素，與相關研究結(jié)果一致［31］。本研究結(jié)果還表明，血清BNP水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡及HF惡化再住院的獨立影響因素。沈奇峰等［32］對老年急性冠脈綜合征患者心血管事件的預測研究發(fā)現(xiàn)，高BNP組隨訪3、6、12個月HF、死亡發(fā)生率均高于低BNP組，表明BNP可能與不良心血管事件有關，本研究結(jié)果與之相似。本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清BDNF水平預測HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡或HF惡化再住院的AUC分別為0.836、0.778，最佳截斷值分別為11.0 μg/L、8.9 μg/L，表明血清BDNF水平對HFrEF患者隨訪12個月主要終點事件具有一定的預測價值。

綜上所述，血清BDNF水平是HFrEF患者隨訪12個月發(fā)生心血管死亡及HF惡化再住院的獨立保護因素，且其對HFrEF患者隨訪12個月主要終點事件具有一定的預測價值。但本研究未在隨訪期間動態(tài)監(jiān)測患者血清BDNP水平，且未評估血清BDNF水平與患者抑郁自評量表評分、焦慮自評量表評分等指標間的相關性［33-34］，因此，未來還需更大規(guī)模、更長隨訪時間的隨機對照研究進一步證實本研究結(jié)論。

作者貢獻：程小兵進行文章的構(gòu)思與設計、結(jié)果分析與解釋，撰寫、修訂論文，負責文章的質(zhì)量控制及審校，并對文章整體負責、監(jiān)督管理；程小兵、羅娟娟進行研究的實施與可行性分析；陳燕、潘文博、鐘萬生、韓衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)收集、整理、分析。

本文無利益沖突。