慢性阻塞性肺疾病致肺源性心臟病病人sST2、NT-proBNP水平變化及臨床意義

郝曉俊,鄭曙光,馬 靖,賈國平,姚麗琴

肺源性心臟病主要由呼吸系統疾病致肺血管阻力增加,產生肺動脈高壓,繼而出現右心結構或/和功能改變,最終導致右心衰竭。氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)是目前最重要的心臟功能生物學標志物,主要從心室細胞中分泌,容易受腎功能、年齡及性別等因素影響[1-2],可能不是心力衰竭預測及預后的最佳指標[3-4]。可溶性生長刺激表達基因2蛋白(sST2)作為新型心力衰竭標志物,被認為是繼NT-proBNP后最有價值的生物學標志物[5],在心肌細胞的機械應變狀態中上調,是心肌細胞肥厚和纖維化的標志物,由血管內皮細胞和成纖維細胞釋放[6-7]。有研究表明,sST2水平升高可預測慢性心力衰竭的嚴重程度和死亡風險[8]。近期有系統評價和薈萃分析發現,與健康者相比,心力衰竭病人血清sST2水平明顯增加[9]。本研究測定慢性阻塞性肺疾病所致肺源性心臟病病人sST2、NT-proBNP水平,探討sST2、NT-proBNP對肺源性心臟病的臨床診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院老年醫學科2021年1月—10月收治的慢性阻塞性肺疾病致肺源性心臟病病人50例為病例組,男26例,女24例;同期我院健康體檢者50名為健康組,男25名,女25名。所有受試者均對此項研究知情同意,并簽署知情同意書。本研究獲得我院倫理委員會的批準。

1.2 診斷標準與排除標準

診斷標準:慢性阻塞性肺疾病診斷符合中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組等制定的《慢性阻塞性肺疾病(2021年修訂版)》[10];肺源性心臟病診斷標準符合中華醫學會制定的《慢性肺源性心臟病基層診療指南(2018年)》[11]。排除標準:1)急性、慢性左心功能不全;2)急性冠脈綜合征;3)急性肺栓塞;4)動脈型肺動脈高壓;5)可能會導致右心衰竭影響病情評估的其他疾病,如先天性心臟病、睡眠呼吸暫停低通氣綜合征等。

1.3 主要實驗儀器

全系列德國Heraeus離心機(德國Heraeus公司,型號:PrimoR)、全自動免疫分析儀(鄭州安圖生物科技有限公司,型號:A2000)、全自動化學發光儀(美國貝克曼庫爾特公司,型號DXi800)、全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司,型號Au5821)、全自動酶標儀(美國寶特公司,型號:BioTekELx800)、彩色多普勒超聲診斷儀(荷蘭皇家飛利浦公司,型號:Philips IE33)。

1.4 研究方法

收集研究對象性別、年齡、體質指數、收縮壓、舒張壓、空腹血糖、三酰甘油、總膽固醇、血肌酐、尿素氮及心臟超聲參數。病例組入院后根據病人病情分別予以吸氧、擴張氣管、化痰、抗炎、抗感染、改善心功能等對癥支持治療。所有研究對象均于入院當天抽取靜脈血,測定sST2、NT-proBNP水平。sST2水平酶聯免疫吸附法測定,試劑盒購自上海瑞締生物科技股份有限公司。NT-proBNP水平通過酶聯免疫熒光法測定,試劑盒購自法國梅里埃公司,檢測均按說明書進行操作。

1.5 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組一般資料比較

兩組性別、年齡、收縮壓、舒張壓、空腹血糖、血肌酐、尿素氮比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。病例組體質指數、三酰甘油、總膽固醇水平低于健康組(P<0.05)。詳見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組心臟超聲參數比較

病例組肺動脈壓、主肺動脈內徑、右室內徑、右房內徑均高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.001)。詳見表2。

表2 兩組心臟超聲參數比較(±s)

2.3 兩組sST2、NT-proBNP水平比較

病例組sST2、NT-proBNP水平高于健康組,差異均有統計學意義(P<0.05),提示肺源性心臟病病人sST2、NT-proBNP水平升高。詳見表3。

表3 兩組sST2、NT-proBNP水平比較[M(P25,P75)]

2.4 病例組sST2與NT-proBNP、心臟超聲參數的相關性

sST2與NT-proBNP、肺動脈壓、主肺動脈內徑、右室內徑、右房內徑呈正相關(P<0.01)。詳見表4。

表4 病例組sST2與NT-proBNP、心臟超聲參數的相關性

2.5 sST2聯合NT-proBNP檢測診斷肺源性心臟病的臨床價值

sST2和NT-proBNP聯合檢測預測肺源性心臟病的ROC曲線下面積為0.809。詳見圖1。

圖1 sST2聯合NT-proBNP診斷肺源性心臟病的ROC曲線

3 討 論

ST2是白介素-1(IL-1)受體家族成員,以跨膜性(ST2L)和可溶性(sST2)兩種形式存在[12]。白介素-33(IL-33)是一種核蛋白,具有抗心肌細胞肥大和纖維化的作用,而sST2起到“誘餌受體”阻斷作用,與IL-33結合后,致上述作用逆轉[7],已被用作多種心血管疾病中心肌纖維化和重塑的新型生物標志物。關于sST2對慢性阻塞性肺疾病所致肺源性心臟病的研究甚少。因此,探索心力衰竭指標對肺源性心臟病早期預測、診斷具有重要意義。

肺源性心臟病發生發展過程中,肺動脈高壓為必不可少的環節,80%～90%由慢性阻塞性肺疾病所致。有研究表明,NT-proBNP與肺動脈高壓嚴重程度和生存率相關[13-14],可直接反映右心室舒張和收縮功能障礙的嚴重程度[15-16]。本研究中,兩組年齡、性別、血壓、血糖、血肌酐、尿素氮比較差異均無統計學意義,肺源性心臟病病人體質指數、三酰甘油、總膽固醇水平低于健康者,考慮與病人高代謝、高消耗狀態及脂肪吸收不良等有關。病例組病人NT-proBNP水平高于健康組,提示NT-proBNP參與肺源性心臟病發展過程。肺源性心臟病病人sST2水平亦高于健康者,sST2水平升高可能與肺源性心臟病病人肺動脈壓升高或心肌拉伸導致生長刺激表達基因2蛋白(ST2)的過度分泌有關,進而激活IL-33/ST2信號通路,致心肌纖維化和重塑,加速右心衰竭病情進展。有研究顯示,從體外實驗發現肺泡細胞和心肌細胞分泌sST2[17]。Pascual-Figal等[18]研究表明,肺臟是心力衰竭中sST2的相關來源臟器。sST2濃度增加也存在于心臟外的其他疾病,如哮喘[19]、肺部疾病[20]。

本研究比較了病例組與健康組心臟超聲右心相關參數,結果顯示,病例組肺動脈壓、主肺動脈內徑、右室內徑、右房內徑均高于健康組,符合肺源性心臟病發生發展的病理生理改變,進一步深入分析sST2與心臟超聲右心參數之間的相關性,提示sST2與肺動脈壓、主肺動脈內徑、右室內徑及右房內徑均呈正相關。有研究表明,IL-33/ST2信號傳導通路可能與肺血管重塑的發病機制有關[21]。sST2水平可能與肺血管阻力有關,在肺動脈高壓病人中升高[22]。sST2與肺動脈高壓嚴重程度相關,是病情惡化的重要預測指標[23]。Carlomagno等[24]研究發現,血清sST2在肺動脈高壓病人中增加,并與右心室擴張和收縮功能障礙相關。Agoston-Coldea等[25]研究也證實,sST2水平與慢性阻塞性肺疾病導致肺動脈高壓病人的右心功能指標相關且具有高度預測性。本研究亦得出相似結論。

sST2與NT-proBNP有良好的相關性,提示sST2、NT-proBNP均參與肺源性心臟病發生發展過程。sST2、NT-proBNP聯合檢測預測肺源性心臟病ROC曲線下面積為0.809,兩者聯合檢測可提高肺源性心臟病預測的準確性。本研究亦存在一定局限性,為單中心研究,且樣本量小,需多中心大樣本進一步深入研究。