血清TLR4、MyD88在尿毒癥合并心力衰竭患者診斷中的應(yīng)用價值

蘇曉琳 鄺日禹 覃凱 雷玲艷 李依陽 黃振華 黃蔚

尿毒癥是慢性腎功能衰竭進(jìn)入終末期出現(xiàn)一系列的臨床表現(xiàn)的綜合征。尿毒癥患者由于心臟壓力負(fù)荷和容量負(fù)荷較大,引起心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變,導(dǎo)致心力衰竭(心衰)的發(fā)生,增加心源性猝死的發(fā)生率[1]。深入研究尿毒癥合并心衰作用的病理生理機(jī)制,有助于尿毒癥合并心衰患者的診斷和治療,改善患者臨床預(yù)后。Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)屬于Toll樣細(xì)胞受體家族,在病原體模式識別受體,先天免疫激活中起著重要作用,能夠反映尿毒癥患者機(jī)體微炎癥狀態(tài)[2, 3]。研究表明,TLR4能夠通過激活核因子KB通路,促進(jìn)動脈粥樣硬化、心肌缺血及心衰的發(fā)生[4]。髓系分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)是TLR4結(jié)合激活后的下游效應(yīng)因子,其能夠激活下游炎性因子的轉(zhuǎn)錄與合成,加重糖尿病腎病組織的炎性反應(yīng)[5],還能誘導(dǎo)心肌細(xì)胞損傷,導(dǎo)致心衰的發(fā)生[6]。本研究通過檢測尿毒癥合并心衰患者血清TLR4、MyD88的表達(dá)水平,分析兩者與心臟功能的關(guān)系,探討二者對尿毒癥患者合并心衰的診斷價值。報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年2月至2021年2月我院收治的160例尿毒癥患者為研究對象,根據(jù)是否發(fā)生心衰分為單純尿毒癥組(n=96)和尿毒癥合并心衰組(n=64)。單純尿毒癥組中,男56例,女40例;年齡平均(73.64±8.24)歲;體重指數(shù)(body mass index,BMI)平均(23.25±2.45)kg/m2。尿毒癥合并心衰組患者中,男34例,女30例;平均年齡(75.59±8.17)歲;平均BMI(22.67±2.33)kg/m2;心功能分級采用紐約心臟協(xié)會分級(New York Heart Association, NYHA),其中Ⅱ級24例,Ⅲ級22例,Ⅳ級18例。2組在性別比、年齡及BMI比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核批準(zhǔn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：①尿毒癥的診斷符合2012年美國腎臟基金會制定的《慢性腎臟疾病評估和管理的臨床實踐診療指南》[7];②心力衰竭診斷符合《中國心力衰竭診斷和治療指南》[8];③臨床資料完整,患者及家屬對本研究知情同意并簽字;④患者均規(guī)律透析,透析齡>6個月。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并原發(fā)性心肌病、急性心肌梗死、惡性心律失常等;②合并急性感染性疾病、自身免疫性疾病等;③合并惡性腫瘤、精神障礙性疾病。

1.3 方法

1.3.1 檢測方法：取所有研究對象透析前清晨空腹靜脈血5 ml,3 000 r/min離心15 min,分離血清。通過酶聯(lián)免疫吸附實驗檢測血清TLR4,MyD88水平,操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書執(zhí)行。人TLR4 ELISA試劑盒購自上海研啟生物公司,貨號YSQ-0210。人MyD88 ELISA試劑盒購自上?？婆嗳鹕锕?貨號KPR-E12198。終止液終止反應(yīng)后,應(yīng)用酶標(biāo)儀檢測各孔OD450值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品濃度繪制標(biāo)注曲線,計算樣本的濃度值。

1.3.2 透析方法：所有患者應(yīng)用費(fèi)森尤斯4008透析機(jī) AK-90型透析機(jī)進(jìn)行透析。應(yīng)用碳酸鹽透析液及費(fèi)森尤斯FX6透析器。經(jīng)內(nèi)痿建立血液通路,透析頻率3次/周,4 h/次,血流量200～300 ml/min,透析流速500 ml/min,出液體量平均為4 000 ml。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 收集所有研究對象一般臨床資料,包括年齡、性別、BMI。

1.4.2 應(yīng)用飛利浦EPIQ7C彩色超聲診斷儀檢測所有研究對象心功能,記錄指標(biāo)包括心排出量(cardiac output,CO)、心臟指數(shù)(cardiac index,CI)、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)。

1.4.3 留取患者透析前清晨空腹靜脈血,2 000 r/min離心10 min,分離上層血清,應(yīng)用日立3500全自動生化分析儀檢測血清心肌酶[肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase isoenzyme MB,CK-MB)、肌鈣蛋白I(Troponin I,cTnI)]和腎功能指標(biāo)(血肌酐、血尿素氮及血尿酸)。

2 結(jié)果

2.1 2組血清TLR4,MyD88及臨床指標(biāo)比較 2組間尿素氮、血肌酐、血尿酸、CK-MB和CTnI水平比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。尿毒癥合并心衰組患者血清TLR4、MyD88高于單純尿毒癥組,而CO、CI、LVEF低于單純尿毒癥組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P<0.05)。見表1。

表1 2組血清TLR4,MyD88及臨床指標(biāo)比較

2.2 血清TLR4,MyD88與心功能NYHA分級的關(guān)系 不同NYHA心功能分級尿毒癥合并心衰患者血清TLR4,MyD88水平比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。NYHA心功能分級Ⅳ級患者血清TLR4,MyD88水平高于Ⅲ級患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。NYHA心功能分級Ⅲ級患者血清TLR4,MyD88水平高于Ⅱ級患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。見表2。

表2 尿毒癥合并心衰患者血清TLR4,MyD88與NYHA分級關(guān)系

2.3 血清TLR4,MyD88與心功能指標(biāo)相關(guān)性 根據(jù)Pearson相關(guān)分析結(jié)果,尿毒癥合并心衰患者血清TLR4水平與CO,CI,LVEF水平呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.521,-0.705,-0.630,P=0.000,0.000,0.000)。血清MyD88水平與CO,CI,LVEF水平呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.536,-0.689,-0.677,P=0.000,0.000,0.000)。

2.4 多因素Logsitic回歸分析影響尿毒癥合并心衰的因素 本研究以尿毒癥患者是否發(fā)生心力衰竭作為因變量(否=0,是=1),以血清TLR4,MyD88水平作為自變量,構(gòu)建多因素Logistic回歸模型,結(jié)果顯示血清TLR4,MyD88水平是影響尿毒癥合并心衰發(fā)生的因素。以CO,CI,LVEF同時進(jìn)行校正,結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清TLR4,MyD88水平升高仍是影響尿毒癥合并心衰發(fā)生的獨立危險因素。見表3。

表3 多因素Logistic回歸分析影響尿毒癥合并心衰的因素

2.5 血清TLR4、MyD88對尿毒癥合并心衰預(yù)測價值 ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清TLR4,MyD88聯(lián)合對尿毒癥合并心衰預(yù)測的曲線下面積為0.892,高于TLR4,MyD88單一檢測0.783,0.816,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=5.258,4.674,P=0.000,0.000)。聯(lián)合檢測的敏感度為0.872,特異度為0.755。見表4,圖1。

圖1 ROC曲線分析血清TLR4、MyD88對尿毒癥合并心衰的預(yù)測價值

表4 血清TLR4,MyD88對尿毒癥合并心衰的預(yù)測價值

3 討論

尿毒癥患者常需要血液透析維持生命,但尿毒癥患者由于毒素潴留、鈣磷代謝異常、電解質(zhì)紊亂及高血壓等因素,加重心臟負(fù)荷,增加患者心力衰竭的風(fēng)險。研究表明,維持性血液透析患者發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險是腎功能正常人的10倍,是其他心血管疾病患者死亡率的3倍[9]。尿毒癥患者合并心衰早期表現(xiàn)不明顯,臨床上容易漏診,增加患者死亡風(fēng)險[10]。因此,深入研究影響尿毒癥患者合并心衰發(fā)生的因素,對改善患者臨床預(yù)后具有重要意義。

TLR4是免疫細(xì)胞膜上的一種模式識別受體,能夠識別脂多糖、呼吸道合胞病毒蛋白等,發(fā)揮抗感染的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),TLR4能夠通過促進(jìn)心衰小鼠心肌細(xì)胞自噬和鐵死亡,導(dǎo)致左心室重構(gòu),而siRNA敲除TLR4表達(dá)后能夠逆轉(zhuǎn)上述表型[11]。本研究中,尿毒癥合并心衰患者血清TLR4水平升高,提示TLR4可能參與尿毒癥合并心衰的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn),高糖可刺激小鼠近曲小管上皮細(xì)胞TLR4表達(dá)的增加,激活MyD88依賴性信號通路,加重糖尿病腎病的局部炎癥,加重腎功能損傷[12]。此外,由于內(nèi)毒素等尿毒癥毒素在體內(nèi)積累,能夠激活單核巨噬細(xì)胞表面TLR4,激活下游核因子kB通路,促進(jìn)腫瘤壞死因子-α及白介素1β的釋放,加重機(jī)體微炎癥狀態(tài),增加患者心力衰竭等心血管疾病的發(fā)生率[13]。研究發(fā)現(xiàn),尿毒癥小鼠中TLR4的表達(dá)上調(diào)能夠通過激活MyD88信號通路,促進(jìn)心肌肥厚及心力衰竭的發(fā)生[14]。本研究中,尿毒癥合并心衰患者血清TLR4水平與心功能NYHA分級及與心功能指標(biāo)有關(guān),血清TLR4水平越高,心功能越差,表明血清TLR4升高可引起左心室功能減退和心力衰竭,是反映尿毒癥合并心衰患者的心功能狀態(tài)的血清標(biāo)志物。筆者分析,TLR4作為模式識別受體,通過介導(dǎo)先天免疫反應(yīng),激活炎癥信號通路,包括MyD88依賴信號通路和干擾素活化子依賴途徑,促進(jìn)白介素1,白介素6,腫瘤壞死因子α等大量促炎細(xì)胞因子的分泌,促進(jìn)心室重構(gòu),促進(jìn)心衰的進(jìn)展[15]。本研究中,血清TLR4水平升高是影響尿毒癥合并心衰發(fā)生的獨立危險因素,表明血清TLR4可能成為新的評估尿毒癥患者心力衰竭發(fā)生風(fēng)險血清指標(biāo)。動物實驗中證實,TLR4基因缺失的小鼠心力衰竭發(fā)生率明顯降低,并且給予TLR4抑制劑防輻射蛋白105治療后,能夠顯著減輕心肌炎癥和心血管系統(tǒng)炎癥,延緩小鼠心衰的發(fā)生和進(jìn)展[16]。因此,臨床醫(yī)生可根據(jù)血清TLR4水平,對尿毒癥合并心力衰竭患者進(jìn)行危險分層,以早期積極診治,改善患者臨床預(yù)后。

MyD88蛋白是一種在先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起核心作用的胞漿適配器蛋白,其在白介素-1和Toll樣受體信號通路發(fā)揮信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子的作用[17]。近年來發(fā)現(xiàn),心衰患者血清MyD88表達(dá)水平升高,并與患者心功能狀態(tài)有關(guān),是新的心衰血清標(biāo)志物[18]。本研究中,尿毒癥合并心衰患者血清MyD88水平升高,表明MyD88參與尿毒癥合并心衰的疾病發(fā)生。動物試驗中發(fā)現(xiàn),尿毒癥小鼠模型中,在成模12周即可出現(xiàn)血清MyD88表達(dá)升高,是尿毒癥小鼠心衰發(fā)生的早期事件,并且隨著時間延長,心肌組織和腎臟組織中MyD88表達(dá)亦顯著增加,腎臟進(jìn)行性纖維化,心肌組織間質(zhì)纖維和結(jié)締組織顯著增生,心肌肥厚,增加心力衰竭發(fā)生的風(fēng)險[14]。本研究提示血清MyD88水平能夠反映尿毒癥合并心衰患者的心功能狀態(tài)。另有研究表明,MyD88能與TLR4形成復(fù)合體,激活白介素-1受體相關(guān)激酶、腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6、復(fù)合膜蛋白轉(zhuǎn)化生長因子相關(guān)激酶1等一系列蛋白酶,導(dǎo)致核因子-κB易位至細(xì)胞核并啟動腫瘤壞死因子-α和其他炎癥因子基因表達(dá),誘導(dǎo)H9C2心肌細(xì)胞損傷,促進(jìn)心衰的發(fā)生[19]。此外,TLR4能夠激活MyD88及下游核因子kB,誘導(dǎo)白介素1β,白介素18等因子的分泌,加重心肌炎癥,促進(jìn)心肌細(xì)胞損傷及透明質(zhì)酸等膠原沉積,促進(jìn)心肌纖維化及心衰的疾病進(jìn)展[20]。本研究中,血清MyD88水平升高是影響尿毒癥合并心衰發(fā)生的獨立危險因素,提示檢測血清MyD88有助于評估尿毒癥合并心衰的疾病發(fā)生風(fēng)險。阻斷MyD88及下游信號傳導(dǎo)可能有助于延緩尿毒癥患者心力衰竭疾病的發(fā)生發(fā)展。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),中成藥杞參顆粒能夠阻斷TLR4/MyD88信號通路,抑制單核巨噬細(xì)胞浸潤至心肌組織,抑制心肌組織促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,減輕心肌細(xì)胞損傷并降低心力衰竭的發(fā)生率[21]。

臨床工作中發(fā)現(xiàn),尿毒癥患者發(fā)生心力衰竭的早期階段,臨床癥狀和體征不明顯,導(dǎo)致臨床容易誤診或漏診,延誤或喪失最佳治療時機(jī)。本研究利用ROC曲線進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,血清TLR4,MyD88聯(lián)合的曲線下面積為0.892,聯(lián)合檢測的敏感度為0.872,特異度為0.755,表明聯(lián)合檢測對尿毒癥合并心衰的發(fā)生具有較高的診斷價值,為臨床醫(yī)生對尿毒癥合并心衰的早期診斷提供臨床依據(jù)。

綜上所述,尿毒癥合并心衰患者血清TLR4,MyD88水平增加,兩者與患者心功能NYHA分級及心功能指標(biāo)有關(guān),聯(lián)合檢測對尿毒癥合并心衰具有較高的預(yù)測價值。本研究不足之處在于未對血液透析后血清TLR4,MyD88水平動態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測,有待今后設(shè)計前瞻性、多中心的臨床實驗進(jìn)一步研究。