基于TLR4/NF-κB信號通路構建老年急性心肌梗死病人心力衰竭發生風險的預測模型及驗證

摘要目的：基于Toll樣受體4/核因子-κB（TLR4/NF-κB）信號通路評價老年急性心肌梗死（AMI）病人心力衰竭發生的風險。方法：選取2019年1月—2022年6月我院收治的82例老年AMI并發心力衰竭病人作為觀察組，另納入82例單純老年AMI病人作為對照組。比較兩組一般資料、TLR4/NF-κB信號通路相關因子表達，Logistic回歸方程篩選影響因素，用R統計軟件構建列線圖預測模型，并用一致性指數（C-index）、受試者工作曲線（ROC）和臨床決策曲線（DCA）評估該模型的性能。結果：觀察組左心室射血分數（LVEF）水平低于對照組，氨基末端B型鈉尿肽原（NT-proBNP）、全球急性冠狀動脈事件注冊（GRACE）評分、TLR4 mRNA、NF-κB mRNA水平均高于對照組（P＜0.05）；多因素分析顯示，LVEF、NT-proBNP、TLR4 mRNA及NF-κB mRNA水平是老年AMI病人發生心力衰竭的影響因素（P＜0.05）；列線圖模型的C-index為0.802，校準曲線證實模型預測老年AMI病人心力衰竭發生與實際觀察結果具有較好的一致性；DCA顯示，含TLR4" mRNA、NF-κB mRNA的模型預測具有較好的臨床應用性。結論：LVEF、NT-proBNP、TLR4" mRNA及NF-κB mRNA是老年AMI病人發生心力衰竭的影響因素，基于TLR4/NF-κB信號通路構建列線圖預測模型有助于臨床預測老年AMI病人發生心力衰竭的風險。

關鍵詞急性心肌梗死；心力衰竭；Toll樣受體4/核因子-κB信號通路；模型

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.17.021

急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）是臨床常見的急性冠脈綜合征，由于病人冠狀動脈出現急性阻塞，持續缺血缺氧導致心肌細胞壞死，可嚴重威脅病人生命安全。AMI好發于老年群體，具有發病急、病死率高等特點，隨著溶栓技術和經皮冠狀動脈介入（percutaneous coronary intervention，PCI）術的發展，AMI病人住院后病死率雖然有所下降，但AMI后心力衰竭發生率高達32.4%，AMI后心力衰竭仍是當前臨床醫生面臨的一大難題［1-2］。Toll樣受體4/核因子-κB（Toll-like receptor 4 /nuclear factor-kappa B，TLR4/NF-κB）信號通路是機體炎癥反應重要的信號轉導途徑，研究發現TLR4/NF-κB信號通路激活可促進心肌缺血再灌注損傷、動脈粥樣硬化、心室重構等，從而參與心血管疾病的發展［3-5］。有研究發現，心力衰竭

（本文編輯鄒麗）病人血清TLR4 mRNA、NF-κB mRNA表達上調，且與病人心力衰竭嚴重程度、心功能顯著相關，有助于臨床評估心力衰竭嚴重程度［6］。基于此，本研究基于TLR4/NF-κB信號通路評價老年AMI病人心力衰竭的發生風險，并構建列線圖預測模型及驗證，以期為臨床預測老年AMI病人發生心力衰竭提供可靠的依據。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2019年1月—2022年6月我院收治的82例老年AMI并發心力衰竭病人作為觀察組，AMI符合《內科學》中的相關診斷標準［7］、心力衰竭符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》中的相關診斷標準［8］。另納入82例單純老年AMI病人作為對照組。納入標準：年齡60～75歲；AMI發病至入院＜6 h；美國紐約心臟病協會（New York Heart Association，NYHA）心功能分級Ⅱ～Ⅳ級。排除標準：先天性心功能不全；風濕性心臟病、心肌??；慢性炎癥疾?。桓?、腎功能衰竭；惡性腫瘤；合并心源性休克、原發性肺動脈高壓、嚴重瓣膜性心臟病者；精神異常者；凝血功能障礙；超聲心動圖檢查圖像質量較差無法做出判斷者。本研究經醫院倫理委員審批通過，所有病人均知情同意并簽署知情同意書。

1.2觀察指標

1.2.1基線資料收集

通過病案系統收集兩組病人入院時的一般資料，包括性別、年齡、體質指數（body mass index，BMI）、左心室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）、氨基末端B型鈉尿肽原（N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）、全球急性冠狀動脈事件注冊（Global Registry of Acute Coronary Events，GRACE）評分、NYHA心功能分級、梗死區域、病變支數、是否為ST段抬高型心肌梗死、治療方案、糖尿病、高脂血癥、吸煙、高血壓、飲酒等。

1.2.2超聲心動圖檢查

采用S5500型彩色多普勒超聲診斷儀（PHILIP公司）檢測LVEF水平。

1.2.3血清NT-proBNP檢測

采集病人肘部靜脈血，3 000 r/min離心10 min后，收集上清液，采用酶聯免疫吸附法檢測病人NT-proBNP水平。

1.2.4TLR4/NF-κB信號通路相關因子檢測

采用實時熒光定量聚合酶鏈式反應（PCR）法檢測TLR4和NF-κB mRNA水平。采集病人肘部靜脈血，離心后收集上清液，加Trizol試劑（北京天根生化）提取血清內總RNA，RNA濃度和質量用NanoDrop 2000C分光光度計（賽默飛世爾）評估。使用Prime Script RT Master Mix試劑盒（TaKaRa）將總RNA反轉錄為cDNA，最后用Green Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒（TaKaRa）進行擴增反應，TLR4和NF-κB mRNA水平采用2－ΔΔCT法計算，以GAPDH作為內參基因。TLR4 mRNA正向引物：5′-GTGTAGCCATTGCTGCCAAC-3′，反向引物：5′-TCAGGTCCAAGTTGCCGTTT-3′；NF-κB mRNA正向引物：5′-ATGGCAGACGATGATCCCTAC-3′，反向引物：5′-CGGAATCGAAATCCCCTCTGTT-3′；甘油醛-3-磷酸脫氫酶（GAPDH）正向引物：5′-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-3′，反向引物：5′-GGGGTCGTTGATGGCAACA-3′。

1.3統計學處理

采用SPSS 25.0軟件進行數據分析。采用K-S正態性檢驗，符合正態分布的定量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。定性資料以例數、百分比（%）表示，采用χ2檢驗。等級資料采用Ridit檢驗；采用Logistic回歸方程進行多因素分析；用R統計軟件構建列線圖預測模型，通過計算一致性指數（C-index）、繪制受試者工作特征（ROC）曲線驗證模型的區分度，繪制校準曲線驗證模型的校準度，并繪制臨床決策曲線（DCA）評價模型的臨床適用性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1兩組臨床資料及TLR4、NF-κB mRNA水平比較

觀察組LVEF水平低于對照組，GRACE評分、NT-proBNP、TLR4 mRNA、NF-κB mRNA水平高于對照組（P＜0.05）。詳見表1。

2.2老年AMI病人發生心力衰竭的影響因素

以老年AMI病人是否發生心力衰竭為因變量，以LVEF、GRACE評分、NT-proBNP、TLR4 mRNA、NF-κB mRNA為自變量納入Logistic回歸分析，結果顯示LVEF、NT-proBNP、TLR4 mRNA及NF-κB mRNA水平是老年AMI病人發生心力衰竭的影響因素（P＜0.05）。詳見表2。

2.3列線圖模型的建立與驗證

2.3.1模型建立

根據LVEF、NT-proBNP、TLR4 mRNA、NF-κB mRNA構建老年AMI合并心力衰竭列線圖模型，現舉例說明，病人，男，年齡66歲，LVEF（38%）、NT-proBNP（1 000 pg/mL）、TLR4 mRNA（1.5）及NF-κB mRNA（3.0）分值分別為42.5、32.5、15.0、55.0分，總分145分，提示老年AMI合并心力衰竭發生概率為70%。詳見圖1。

2.3.2模型驗證

區分度：該列線圖模型預測老年AMI合并心力衰竭的C-index為0.802，預測敏感度、特異度分別為85.56%，90.43%（見圖2）。校準度：列線圖模型預測老年AMI合并心力衰竭發生與實際觀察的相關性較好（見圖3）。臨床應用：繪制DCA分析含TLR4 mRNA、NF-κB mRNA相關因素與不含TLR4 mRNA、NF-κB mRNA相關因素的預測模型臨床收益，當含TLR4 mRNA、NF-κB mRNA的模型預測值在0.0～0.1時，可提供附加臨床收益。詳見圖4。

3討論

隨著人口老齡化時代到來，AMI發病率呈逐年增加趨勢，已成為危害老年身體健康的重要疾病，據調查顯示，65歲以上群體引發心力衰竭達10%［9］。心力衰竭發展至今，仍是AMI病人常見的高危并發癥，也是心臟疾病發展為終末期的主要表現，相關研究認為，AMI并發心力衰竭發生機制可能與心肌代謝改變、心功能不全、心室重構、心肌損傷等有關［10-11］。本研究顯示，觀察組LVEF水平低于對照組，而NT-proBNP水平、GRACE評分均高于對照組。LVEF水平高低可反映心肌收縮能力［12］，LVEF降低表示老年AMI并發心力衰竭心肌收縮能力降低；NT-proBNP是評估心力衰竭的敏感指標，主要由心肌細胞合成分泌，其表達水平越高提示病人心室壓力超負荷和擴張［13］；GRACE評分是預測急性冠脈綜合征死亡風險的有效途徑，也是臨床選擇治療策略的重要參考［14］。本研究進一步發現，LVEF、NT-proBNP水平均與老年AMI后心力衰竭顯著相關?？梢姡琇VEF水平降低、NT-proBNP水平增加，可提示病人心室功能障礙，心室病理性結構發生改變，心室壓力負荷及局部血液循環障礙，最終誘導心力衰竭發生。

Toll受體家族是先天免疫系統重要的組成部分，具有高度保守特異性，TLRs通過識別細胞外刺激信號被激活，進而誘導炎性細胞介質和因子表達，參與疾病發展［15-16］。TLR4是第一個被發現的TLRs蛋白，有研究顯示，TLR4表達上調可促進心肌細胞釋放白介素、腫瘤壞死因子等，加重血管壁損傷，從而參與心血管疾病發展［17-18］。TLR4可介導髓樣細胞分化因子88（myeloid cell differentiation factor 88，MyD88）依賴性途徑和非依賴性途徑，TLR4通過調控MyD88依賴性途徑影響MyD88表達，進而激活NF-κB，促進細胞釋放大量炎性因子，誘導心肌細胞發生炎性損傷［19］。本研究結果顯示，觀察組TLR4 mRNA、NF-κB mRNA水平高于對照組，推測TLR4/NF-κB信號通路可參與AMI并發心力衰竭的發展。動物實驗顯示，TLR4/NF-κB信號通路激活可誘導心肌細胞釋放多種炎性因子，導致心肌細胞發生炎癥反應，加重心力衰竭大鼠心臟功能改變和心肌組織損傷［20］。臨床研究發現，抑制TLR4/NF-κB信號通路可改善老年慢性心力衰竭病人心功能［21］。本研究多因素分析也顯示，TLR4 mRNA、NF-κB mRNA均與老年AMI并發心力衰竭顯著相關，可見TLR4/NF-κB信號通路相關因子被激活后，促進病人心肌細胞釋放大量炎性介質和因子，加重心肌細胞損傷；加上心力衰竭病人血液處于高凝狀態，能促進炎性因子刺激冠狀動脈血管內皮細胞，進一步加重血管內皮細胞損傷。本研究存在一定局限性，關于TLR4/NF-κB信號通路具體調控作用機制，有待下一步進行探究。

本研究將上述相關的因素納入用于構建老年AMI并發心力衰竭列線圖模型，發現某病人LVEF為38%（42.5分）、NT-proBNP水平為1 000 pg/mL（32.5分）、TLR4 mRNA為1.5（15分）、NF-κB mRNA為3.0（55分），總分145分，發生心力衰竭為70%，表明病人有70%可能發生心力衰竭，臨床醫師、護理人員應重點關注；本研究對建立的列線圖進行驗證，發現模型的C-index為0.802，表明具有良好的預測價值，校準曲線顯示，模型預測與實際觀察結果具有較好的一致性；DCA顯示，含TLR4" mRNA、NF-κB mRNA的模型預測具有較好的臨床應用性。

綜上所述，老年AMI并發心力衰竭與LVEF、NT-proBNP、TLR4/NF-κB信號通路相關因子密切相關，將上述相關指標用于建立列線圖具有良好的預測效能，且基于TLR4/NF-κB信號通路構建列線圖預測模型具有良好的準確性和臨床適用性，為臨床預測老年AMI病人發生心力衰竭提供輔助參考。

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（收稿日期：2023-02-14）

（本文編輯鄒麗）