慢性心衰患者外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3表達(dá)水平及臨床意義

侯淵博,孫 音,祝孟麗,馬 良,王彥桃

(黃河三門峽醫(yī)院 心血管內(nèi)科，河南 三門峽472000)

CHF是心血管疾病的終末期表現(xiàn)和主要死亡病因，患者心臟發(fā)生結(jié)構(gòu)性和功能性的異常改變，臨床表現(xiàn)為呼吸困難、疲倦乏力、運(yùn)動(dòng)耐量降低、頭暈、咳嗽等癥狀，早診斷和及時(shí)治療，對(duì)緩解CHF癥狀、改善生活質(zhì)量和預(yù)后尤為重要。老年人是CHF的高發(fā)人群，但CHF早期癥狀不典型，不易被重視，可能影響臨床對(duì)病情程度及預(yù)后的準(zhǔn)確評(píng)估。MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloprotein，MMP)家族的重要成員，主要功能是降解和重塑細(xì)胞外基質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡。較多研究表明，MMP-9在心肌細(xì)胞外基質(zhì)(Extracellular matrix，ECM)的合成代謝過程中扮演重要角色，可能對(duì)心室結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[1-2]。RDW是一項(xiàng)血常規(guī)指標(biāo)，反映紅細(xì)胞體積的分布情況，近些年RDW在心血管疾病、腫瘤疾病等領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值引起重視，被推測(cè)可能與多種疾病發(fā)生進(jìn)展存在關(guān)聯(lián)。維生素D是人體重要的微量元素，在肝臟代謝轉(zhuǎn)化作用下，血液循環(huán)中主要以25(OH)D3表達(dá)形式存在。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)25(OH)D3不僅與機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況、免疫功能以及多種代謝有關(guān)，而且與多種心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)存在關(guān)聯(lián)[3]。目前尚無外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3在CHF患者中的檢測(cè)應(yīng)用報(bào)道，本研究旨在探討上述指標(biāo)對(duì)CHF患者病情程度及預(yù)后評(píng)估的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2019年5月-2020年12月在黃河三門峽醫(yī)院心內(nèi)科就診的106例CHF患者，記為CHF組。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合《2018年中國(guó)心力衰竭指南》[4]中慢性心衰的診斷標(biāo)準(zhǔn)，NYHA分級(jí)Ⅱ-Ⅳ級(jí)；(2)年齡≤75歲，神志清醒，簽署研究知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并先天性心臟病、代謝功能障礙、惡性腫瘤、嚴(yán)重肝腎功能不全、血液系統(tǒng)疾病(如嚴(yán)重貧血、白血病等)、自身免疫性疾病、急性感染等；(2)近1個(gè)月內(nèi)服用過可能影響檢測(cè)水平的藥物。另選取同期體檢心功能正常的40例志愿者，排除代謝功能障礙、惡性腫瘤、貧血、肝腎功能不全等疾病，記為對(duì)照組。本研究獲醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1生化檢查

對(duì)照組于體檢當(dāng)天晨起空腹抽取肘靜脈血5 ml，研究組于入組當(dāng)天空腹或次日晨起抽取肘靜脈血5 ml。常規(guī)2 000 r/min離心15 min，提取血清樣本，-20℃冰箱冷存。儀器采用全自動(dòng)生化儀(美國(guó)Beckman AU480型)，血常規(guī)檢測(cè)RDW，RDW正常參考范圍上限為15.0%。MMP-9、25(OH)D3水平采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定，其中25(OH)D3≤20 ng/mL表示維生素缺乏[5]。NT-ProBNP水平采用膠體金法檢測(cè)，正常參考范圍為<450 pg/mL。檢測(cè)試劑盒均購于上海雙贏生物科技有限公司，嚴(yán)格按說明書完成測(cè)定。

1.2.2心臟彩超檢查

采用彩色多普勒超聲診斷儀(日本東芝Aplio 500型)進(jìn)行檢查，在心尖雙平面常規(guī)測(cè)定左室舒張末期容積(LVEDV)、左室收縮末期容量(LVESV)，超聲自動(dòng)計(jì)算得出LVEF，LVEF=(LVEDV-LVESV)/LVEDV×100%，正常參考范圍為50%～70%，LVEF<50%提示收縮性心衰。

1.2.3隨訪6個(gè)月MACE

截至2020年12月，研究組成功獲得6個(gè)月隨訪者共83例，統(tǒng)計(jì)6個(gè)月內(nèi)MACE發(fā)生率，隨訪終點(diǎn)包括嚴(yán)重心律失常、非致死性心肌梗死或卒中、心因性死亡。依據(jù)是否發(fā)生MACE，分為MACE組和無MACE組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，表1。

表1 兩組基線資料比較

2.2 兩組受檢者外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3水平比較

研究組外周血MMP-9、RDW水平高于對(duì)照組，25(OH)D3水平低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表2。

表2 兩組外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3水平比較

2.3 不同NYHA分級(jí)CHF患者相關(guān)指標(biāo)比較

隨著NYHA分級(jí)增加，CHF患者外周血MMP-9、RDW、NT-ProBNP逐漸升高，25(OH)D3、LVEF逐漸下降，不同NYHA分級(jí)CHF患者上述指標(biāo)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表3。

表3 不同NYHA分級(jí)CHF患者相關(guān)指標(biāo)比較

2.4 CHF患者外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3與心功能指標(biāo)相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)分析顯示，CHF患者外周血MMP-9、RDW與NT-ProBNP呈正相關(guān)(P<0.05)，與LVEF呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，25(OH)D3與NT-ProBNP呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與LVEF呈正相關(guān)(P<0.05)，圖1～3，表4。

圖1 CHF患者外周血MMP-9與NT-ProBNP、LVEF相關(guān)性

圖2 CHF患者外周血RDW與NT-ProBNP、LVEF相關(guān)性

圖3 CHF患者外周血25(OH)D3與NT-ProBNP、LVEF相關(guān)性

表4 CHF患者外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3與心功能指標(biāo)相關(guān)性分析

2.5 CHF患者6個(gè)月內(nèi)MACE發(fā)生率及單因素分析

83例成功隨訪6個(gè)月CHF患者的MACE發(fā)生率為18.07%(15/83)。單因素比較可知，入組時(shí)MACE組和無MACE在性別、體重指數(shù)、吸煙史、飲酒史、合并基礎(chǔ)疾病(高血壓、糖尿病、高脂血癥)以及LVEF方面，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但MACE組年齡、外周血MMP-9、RDW、NT-ProBNP高于無MACE組，25(OH)D3低于無MACE組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表5。

表5 MACE組和無MACE組相關(guān)指標(biāo)比較

2.6 CHF患者6個(gè)月內(nèi)發(fā)生MACE的Logistic回歸分析

以是否發(fā)生CHF為因變量，將對(duì)象性別、年齡、體重指數(shù)、吸煙史、飲酒史、合并基礎(chǔ)疾病(高血壓、糖尿病、高脂血癥)和外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3、NT-ProBNP水平作為自變量，納入Logistic回歸方程。經(jīng)調(diào)整混雜變量，顯示除外心衰預(yù)后標(biāo)志物NT-ProBNP，外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3均是CHF患者發(fā)生MACE的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)，表6。

表6 CHF患者6個(gè)月內(nèi)發(fā)生MACE的Logistic回歸分析

3 討論

我國(guó)CHF患病人群呈逐年增加趨勢(shì)，完善疾病診斷、病情程度及預(yù)后評(píng)估，對(duì)減輕社會(huì)負(fù)擔(dān)、降低死亡率意義重大。2018年最新版CHF指南也強(qiáng)調(diào)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)CHF的早期篩查和診斷，加強(qiáng)對(duì)患者病情的準(zhǔn)確評(píng)估能力。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)是CHF診斷評(píng)估的重要手段，如腦鈉肽(Brain Natriuretic Peptide，BNP)或NT-ProBNP已被公認(rèn)為心衰標(biāo)記物，相較BNP，NT-ProBNP不僅能更敏感反映心衰程度，而且對(duì)近期MACE也有良好預(yù)測(cè)價(jià)值，因此更傾向于檢測(cè)NT-ProBNP，但檢測(cè)費(fèi)用昂貴，基層醫(yī)院和落后地區(qū)不宜普及開展。此外心臟彩超測(cè)量心室結(jié)構(gòu)和LVEF，也具有較好評(píng)估價(jià)值，但心臟彩超檢測(cè)對(duì)早期CHF的心室結(jié)構(gòu)改變敏感性偏低[6]。隨著CHF研究深入，越來越多敏感檢測(cè)指標(biāo)被發(fā)現(xiàn)，本研究旨在探討CHF患者外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3的臨床價(jià)值。

MMP-9是一種對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)成分產(chǎn)生特異降解作用的蛋白水解酶，可通過多種途徑影響ECM的降解和代謝。ECM具有維持正常心室結(jié)構(gòu)、心肌細(xì)胞有序排列和調(diào)節(jié)心肌收縮舒張功能的作用，ECM合成代謝失衡是心功能下降的重要因素[7-8]。正常情況下，人體MMP-9處于穩(wěn)定低表達(dá)水平，但心功能損害患者M(jìn)MP-9明顯升高，而經(jīng)過積極治療后MMP-9水平逐漸下降。有報(bào)道也指出，MMP-9過度表達(dá)可加速降解心肌間質(zhì)膠原Ⅰ、Ⅲ，降低心肌順應(yīng)性和誘發(fā)心室結(jié)構(gòu)異常改變。有動(dòng)物試驗(yàn)[9]發(fā)現(xiàn)，MMP-9能通過上調(diào)雄性Wistar大鼠血管緊張素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ，Ang-Ⅱ)水平誘導(dǎo)心室重構(gòu)。

RDW反映紅細(xì)胞的離散程度，臨床常用于貧血診斷。有研究報(bào)道[10]，RDW可作為CHF預(yù)后的預(yù)測(cè)因子，且具有檢測(cè)方便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。CHF患者RDW異常升高的機(jī)制尚不完全明確，但猜測(cè)可能與炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、腎促紅細(xì)胞生成素缺乏等有關(guān)[10-11]。臨床發(fā)現(xiàn)，CHF患者血清白介素-6(Interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎性細(xì)胞因子往往異常升高，反映機(jī)體炎癥狀態(tài)。有研究[12]報(bào)道，IL-6、TNF-α過度表達(dá)能減少促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin，EPO)合成，并減弱EPO對(duì)骨髓內(nèi)原始血細(xì)胞的刺激作用，降低紅細(xì)胞的抗凋亡活性，明顯增加循環(huán)血中未生長(zhǎng)成熟的幼稚紅細(xì)胞數(shù)量，導(dǎo)致RDW偏高。

25(OH)D3具有調(diào)節(jié)鈣磷代謝和腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(Renin angiotensin aldosterone system，RAAS)活性等作用，其中RAAS與心血管系統(tǒng)的作用機(jī)制研究比較成熟[13]。維生素D缺乏會(huì)增加心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，25(OH)D3通過RAAS影響甲狀旁腺、血管平滑肌細(xì)胞的鈣鹽沉積，參與心血管疾病發(fā)生進(jìn)展過程。低25(OH)D3水平可增加RAAS活性，誘導(dǎo)鈣大量流入心肌細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)鈣轉(zhuǎn)運(yùn)失常，同時(shí)干擾心肌細(xì)胞正常增殖、生長(zhǎng)和分化，導(dǎo)致心肌細(xì)胞活性下降和功能障礙，是心肌組織損傷和心室結(jié)構(gòu)改變的重要原因[14]。有研究報(bào)道[15]，維生素D可作為心血管疾病一級(jí)預(yù)防的最新證據(jù)。

本研究顯示，研究組外周血MMP-9、RDW明顯高于對(duì)照組，25(OH)D3低于對(duì)照組，且隨著NYHA分級(jí)增加，MMP-9、RDW水平逐漸增加，25(OH)D3水平呈下降趨勢(shì)。相關(guān)分析顯示，外周血MMP-9、RDW與NT-ProBNP呈正相關(guān)，與LVEF呈負(fù)相關(guān)，25(OH)D3水平與NT-ProBNP呈負(fù)相關(guān)，與LVEF呈正相關(guān)，充分證實(shí)了MMP-9、RDW、25(OH)D3對(duì)評(píng)估CHF患者心衰程度有重要價(jià)值。CHF患者院后發(fā)生MACE比較多見，尋找MACE發(fā)生的影響因素，對(duì)臨床評(píng)估預(yù)后和指導(dǎo)干預(yù)意義重大。本研究顯示，MACE組、無MACE組外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3水平存在明顯差異，進(jìn)一步Logistic回歸分析顯示，上述指標(biāo)均是MACE發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，表明外周血MMP-9、RDW、25(OH)D3水平對(duì)CHE患者預(yù)后評(píng)估也有較好價(jià)值。上述指標(biāo)檢測(cè)方便，易操作，對(duì)臨床準(zhǔn)確評(píng)估CHF病情程度和近期預(yù)后提供幫助。