血清Endostatin、CTRP3、FGF21與射血分數保留心力衰竭患者臨床療效及預后的關系

李慧，劉國兵，劉佩，段勇，曾海濤

射血分數保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF)是指左心室射血分數(LVEF)≥50%的心力衰竭類型，與射血分數降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF)比較，HFpEF臨床診斷率低，合并癥多，預后與HFrEF類似甚至更差[1-2]。

內皮抑素(Endostatin)主要通過抑制內皮細胞增殖遷移，誘導內皮細胞凋亡，發揮抗血管生成作用，現有研究發現，較高的血清Endostatin水平與左心室收縮舒張功能障礙有關[3]。動物研究顯示，補體 C1q/腫瘤壞死因子相關蛋白3 (complement C1q/ tumor necrosis factor associated protein 3，CTRP3)在心肌梗死后表現下調，給予外源性CTRP3可減少心肌細胞凋亡，促使新生血管生成，改善心肌血流灌注[4]。成纖維細胞生長因子21(fibroblast growth factor 21，FGF21)是一種具有調節糖脂代謝功能的細胞因子，在心臟損傷反應中呈高表達，與心血管事件發病風險增高有關[5]。本研究擬檢測HFpEF患者血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平，分析其與HFpEF臨床療效及預后的關系，以期為臨床HFpEF患者治療及改善預后提供參考，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2019年5月—2022年2月長沙市第三醫院/湖南中醫藥大學附屬長沙醫院心血管內科收治HFpEF患者158例作為HFpEF組，男56例，女102例，年齡58～77(67.24±5.06)歲；體質量指數19～28(22.89±1.72)kg/m2；美國紐約心臟病協會(NYHA)分級：Ⅱ級53例，Ⅲ級47例，Ⅳ級58例。另選擇醫院體檢心功能正常的志愿者107例為健康對照組，男41例，女66例，年齡55～76(66.98±5.11)歲；體質量指數20～28(22.98±1.65)kg/m2。2組性別、年齡、體質量指數比較差異無統計意義(P>0.05)，具有可比性。本研究已經獲得醫院倫理委員會批準[2019倫(審)ZX023]，受試者及其家屬均知情同意且簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準：①符合“中國心力衰竭診斷和治療指南2018”中HFpEF診斷標準[6]：具有典型心力衰竭癥狀和體征(水腫、端坐呼吸、夜間陣發性呼吸困難等)、LVEF≥50%、超聲心動圖提示左心室肥厚、左心房擴大和/或舒張功能不全，并排除心臟瓣膜病、心包疾病、肥厚型心肌病、浸潤性心肌病等；②NYHA分級Ⅱ～Ⅳ級；③年齡≥18歲。(2)排除標準：①LVEF<50%或既往LVEF下降至40%以下；②心房顫動、嚴重心律失常、心肌梗死；③近6周內行冠狀動脈介入手術；④先天性心臟病患者、風濕性心臟病、免疫系統疾??；⑤未控制的高血壓和高血糖。

1.3 檢測指標與方法

1.3.1 治療方法：根據患者具體情況采用對癥處理，適當選用抗心力衰竭藥物，以糾正誘因及緩解癥狀，給予利尿劑、ACEI/ARB類及β受體阻滯劑等藥物，根據患者具體病情調節藥物搭配及用量加減。

1.3.2 血清Endostatin、CTRP3、FGF21和其他實驗室指標檢測：HFpEF患者入組后(治療前)及健康對照組體檢當日采集空腹肘靜脈血3 ml，注入不含任何抗凝劑的干燥試管，室溫下靜置30 min離心留取血清并-80℃儲存備檢。采用Varioskan LUX多功能酶標儀(美國賽默飛公司)以酶聯免疫吸附試驗檢測血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平，Endostatin試劑盒購自卡邁舒(上海)生物科技有限公司，CTRP3試劑盒購自上海齊態生物科技有限公司，FGF21試劑盒購自武漢菲恩生物科技有限公司。酶聯免疫吸附試驗檢測血清氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平(試劑盒購自上?？道缮锟萍加邢薰?，AU680全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)檢測血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)水平，LH750全自動血細胞分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)檢測血紅蛋白(Hb)水平。

1.3.3 超聲心動圖檢測：采用Vivid E9心臟超聲診斷儀(美國GE公司)，三維矩陣探頭(頻率1.5～3.5 MHz)，心尖四腔采集3個心動周期圖像，雙Simpson法測量LVEF、雙脈沖多普勒超聲心動圖技術測量二尖瓣舒張早期血流峰值(E)、舒張晚期血流峰值(A)，二尖瓣環舒張早期心肌速度(e')，計算E/A比值、 E/ e'比值。

1.3.4 隨訪情況：HFpEF患者出院后均進行電話隨訪，每月1次，隨訪截至2022年6月。統計隨訪期間HFpEF患者不良事件發生情況(心源性死亡和心力衰竭再入院)，并根據不良事件發生情況將HFpEF患者分為預后良好亞組和預后不良亞組。

1.4 臨床療效判定標準[7]顯效，心力衰竭基本控制或NYHA分級提高≥2級；有效，NYHA分級提高1級；無效，NYHA分級提高<1級；惡化，心功能惡化。以顯效+有效為有效亞組，無效+惡化為無效亞組。

2 結 果

2.1 2組血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比較 HFpEF組血清Endostatin、FGF21水平高于健康對照組(P<0.01)，血清CTRP3水平低于健康對照組(P<0.05)，見表1。

表1 HFpEF組和健康對照組血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比較

2.2 不同療效HFpEF患者血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比較 158例HFpEF患者均完成治療，其中有效亞組36例，無效亞組122例。無效亞組血清Endostatin、FGF21水平高于有效亞組(P<0.01)，血清CTRP3水平低于有效亞組(P<0.01)，見表2。

表2 無效亞組與有效亞組血清Endostatin、CTRP3、FGF21水平比較

2.3 不同預后HFpEF患者超聲心動圖特點比較 隨訪中6例患者失聯，余152例HFpEF患者中預后不良30例(預后不良亞組)，預后良好122例(預后良好亞組)。預后不良亞組E/A比值、E/e'比值高于預后良好亞組(P<0.01)，LVEF、e'低于預后良好亞組(P<0.01)，見表3。

2.4 不同預后HFpEF患者的臨床/病理特征比較

表3 不同預后HFpEF患者超聲心動圖指標比較

預后不良亞組心房顫動、NYHA Ⅳ級比例及血清Endostatin、FGF21、NT-proBNP水平高于預后良好亞組(P<0.01)，CTRP3 低于預后良好亞組(P<0.01)，2亞組性別、年齡、體質量指數、吸煙史、飲酒史、心血管疾病家族史、高血壓、2型糖尿病、高脂血癥、冠心病、腦梗死、肺部感染、SCr、BUN、Hb等比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表4。

表4 不同預后HFpEF患者的臨床/病理特征比較

2.5 HFpEF患者預后不良的多因素Logistic回歸分析 將上述結果中P<0.05項目為自變量[心房顫動(賦值：0=否，1=是)，NYHA分級(賦值：0=Ⅱ～Ⅲ級，1=Ⅳ級)，血清Endostatin、NT-proBNP、CTRP3、FGF21(均原值輸入)]，此外，超聲心動圖指標因相互間有強共線作用，僅納入LVEF和E/e'比值(亦均原值輸入)。以HFpEF患者預后結局(預后不良為“1”，預后良好為“0”)為因變量，代入Logistic回歸方程，結果顯示，心房顫動及血清Endostatin、NT-proBNP、FGF21升高是HFpEF患者預后不良的危險因素(P<0.05)，CTRP3升高是保護因素(P<0.01)，見表5。

表5 HFpEF患者預后不良的多因素Logistic回歸分析

2.6 血清Endostatin、CTRP3、FGF21預測HFpEF患者預后不良的價值分析 ROC曲線分析結果顯示，血清Endostatin、CTRP3、FGF21及三者聯合預測HFpEF患者的AUC分別為0.741、0.703、0.654、0.837，其中三者聯合應用診斷效能較單項指標高(Z/P=3.963/<0.001、4.617/<0.001、3.422/<0.001)，見表6、圖1。

表6 血清Endostatin、CTRP3、FGF21預測HFpEF患者預后不良的價值分析

圖1 血清Endostatin、CTRP3、FGF21及聯合預測HFpEF患者預后的ROC曲線

3 討 論

HFpEF作為心力衰竭的一個重要亞型，具有不同于HFrEF的臨床特點和預后，表現為HFpEF女性患者占比更高，年齡更大，合并癥多，住院率高[8]。與HFrEF比較，HFpEF患者雖然LVEF偏高，但左心室收縮功能儲備與HFrEF 類似[9]，即便接受與HFrEF同樣的治療， HFpEF患者總住院率和心血管相關病死率并未降低[10-12]。HFpEF臨床治療面臨著巨大的挑戰，早期評估HFpEF治療療效有助于優化臨床治療方案，改善患者預后。

研究表明，冠狀動脈微血管損傷和功能障礙與HFpEF發生和進展有關[13-15]，Endostatin是一種具有抗血管生成作用的內源性糖蛋白，為膠原18分子C末端部分，由膠原18降解產生，其氨基末端部分具有抗血管生成活性，羧基末端部分則發揮抗纖維化作用[16]。Endostatin主要通過抑制內皮細胞遷移、阻止內皮細胞與細胞外基質中纖連蛋白和Ⅰ型膠原蛋白黏附發揮抗血管生成作用，同時Endostatin還可調節促血管生成因子表達，在維持脈管系統穩態中發揮重要作用，Endostatin功能失調將導致脈管系統損傷[17]。本研究發現，Endostatin在HFpEF患者中升高，可能為HFpEF心肌細胞缺氧會引發促血管生成反應，導致Endostatin水平增高。進一步分析發現，Endostatin與抗心力衰竭及預后有關，推測原因為：Endostatin增高導致血管生成和抗血管生成間失衡，抗血管生成因子表達增加，引起微血管生成減少和功能障礙，最終導致心肌血流灌注降低，進而加劇心肌細胞缺血缺氧，促使HFpEF患者對抗心力衰竭治療反應性低和預后不良。Gouya等[18]報道也指出血清Endostatin水平增高與心力衰竭患者全因死亡率獨立相關。

CTRP3屬于脂肪因子家族成員，可提高胰島素敏感性，增強胰島素介導的葡萄糖攝取，減少肝細胞糖異生，維持葡萄糖穩態，抑制高糖誘導的氧化應激，CTRP3還具有抗炎作用，抑制單核細胞和脂肪細胞中脂肪酸、脂多糖和Toll樣受體介導的炎性反應，此外CTRP3在血管損傷后可促進血管壁血管平滑肌細胞增殖，促進新生血管生成[19]。CTRP3主要由心外膜脂肪組織分泌，可通過抑制性Toll樣受體和核因子κB信號通路，減少炎性脂肪細胞因子分泌，減弱胰島素抵抗和肥胖，減輕全身慢性炎性反應，并通過促進磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/內皮型一氧化氮通路激活，下調腫瘤壞死因子-α和白介素-6表達，抑制氧化低密度脂蛋白誘導的內皮炎性反應，延緩動脈粥樣硬化進展，減緩冠狀動脈疾病的發生和進展[20-21]。本研究發現，CTRP3與HFpEF也存在密切關系，HFpEF組血清CTRP3水平降低，且對臨床治療反應低下，與預后不良有關。體外研究顯示，高糖誘導的糖尿病性心肌病心肌細胞中CTRP3表達水平降低，上調CTRP3表達可抑制心肌細胞凋亡，促使心肌細胞增殖[22]，抑制心力衰竭進展，表明CTRP3在心力衰竭發病過程中發揮保護作用機制。分析心血管梗塞、心肌缺血引起的心肌收縮障礙是HFpEF發病的主要原因[23-24]。CTRP3可能通過改善心肌收縮功能，抗心肌細胞凋亡、促新生血管生成、改善心肌血流灌注，抗炎和抗動脈粥樣硬化等途徑抑制HFpEF進程，CTRP3缺乏將加重HFpEF心功能損傷和病情進展，導致臨床治療反應低下和預后不良。

FGF21是成纖維細胞生長因子家族的成員，為一種有效的葡萄糖和脂質代謝調節劑，主要由肝臟、脂肪組織、骨骼肌和心臟分泌，具有調節糖脂代謝、增強胰島素敏感性的作用[25]。FGF21與心血管疾病也存在著直接或間接的聯系，現有研究顯示，FGF21可激活棕色脂肪組織活化，加速富含膽固醇的脂蛋白周轉，降低膽固醇水平，抑制動脈粥樣硬化病變進程，與冠狀動脈粥樣硬化性疾病密切相關[26]。本研究結果表明，血清FGF21水平增高與HFpEF患者抗心力衰竭治療后療效差及預后不良有關，說明FGF21增加可能導致HFpEF發生并對臨床治療反應低下，是HFpEF患者預后不良的主要危險因素。分析機制為：FGF21升高可減少沉默信息調節因子1的去乙?；富钚?，削弱沉默信息調節因子1與肝激酶 B1 和叉頭盒蛋白O1相互作用，增加沉默信息調節因子1靶蛋白的乙酰化水平，加重血管緊張素Ⅱ誘導的心肌肥大[27]，FGF21水平升高還可促進心臟細胞中活性氧的產生，促進氧化應激反應、炎性反應和心肌細胞肥大[28]。FGF21在心力衰竭發生時可能出現應激性合成增加以延緩心力衰竭進程，HFpEF心功能越差，臨床治療反應越低下，FGF21合成越多，因此FGF21可作為臨床治療反應及預后的生物學指標。

本研究Logistic回歸分析結果提示，心房顫動、NT-proBNP與HFpEF患者預后不良也存在密切關系，NT-proBNP是公認的心力衰竭的生物學標志物，是心力衰竭患者預后不良的標志物[23]。心房顫動是HFpEF患者最常合并的心律失常，如不加以治療、控制病情，可能導致心率、節律紊亂，甚至引發血栓，進而導致不良預后。ROC曲線分析結果顯示，血清Endostatin、CTRP3、FGF21單獨及聯合預測HFpEF患者預后均具有一定價值，且聯合檢測預測效能更高，表明血清Endostatin、CTRP3、FGF21與NT-proBNP均可作為HFpEF患者預后預測的生物學標志物。

綜上，HFpEF患者血清Endostatin、FGF21水平增高，CTRP3水平降低，高Endostatin和FGF21水平、低CTRP3水平與HFpEF患者臨床抗心力衰竭治療效果差及預后不良發生有關，血清Endostatin、CTRP3、FGF21在預測HFpEF患者預后不良方面具有較高價值，可作為預測HFpEF患者預后的標志物。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

李慧：設計研究方案，實施研究過程，論文撰寫與修改；劉國兵、劉佩：實施研究過程，資料搜集整理；段勇：數據處理，進行統計學分析；曾海濤：提出研究思路，分析試驗數據，論文審核