王潔,孟磊,丁文惠,劉琳,葉小巾,韓萍
急性心肌梗死伴隨復雜的神經(jīng)內分泌系統(tǒng)激活,其中交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活對心臟產生多種不良效應,包括增加心肌耗氧、減少供氧,擴大心肌缺血及梗死范圍;兒茶酚胺及其代謝產物對心肌還有直接毒性作用,介導心肌肥厚、細胞凋亡,導致心室擴張及心臟泵功能受損。兒茶酚抑素(catestatin, CST) 是 Simon 等 人[1]于 1988 年 發(fā) 現(xiàn)的一種新的內源性神經(jīng)內分泌多肽,其前體嗜鉻顆粒蛋白A是腎上腺嗜鉻細胞和腎上腺素能神經(jīng)元胞漿顆粒中與兒茶酚胺共同儲存及釋放的一種主要蛋白[2]。嗜鉻顆粒蛋白A在胞漿中或細胞外間隙經(jīng)蛋白內切酶剪切生成CST。CST能夠有效抑制煙堿誘導的兒茶酚胺釋放、降低交感神經(jīng)系統(tǒng)活性[3]。本研究旨在探索能夠降低交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的CST水平在ST段抬高心肌梗死(STEMI)患者急性期的動態(tài)變化,以及與左心室功能及心肌梗死預后的關系。
研究對象:連續(xù)入選2009-10至2011-03入住我院的STEMI患者(STEMI組)58例,男54例,女4例,平均年齡(63.0±11.8)歲。入選標準參照《2001年中華醫(yī)學會心血管病分會急性心肌梗死診斷和治療指南》[4]。排除標準:發(fā)病至入院時間超過24小時;合并慢性心力衰竭、風濕性心臟病或先天性心臟病、惡性疾病、近期外科手術史、感染、慢性腎功能不全(血肌酐水平>133 μmol/L)、嗜鉻細胞瘤、自身免疫性疾病。另選年齡、性別匹配的健康體檢者(對照組)52例,男48例,女4例,平均年齡(61.0±7.3)歲。本研究方案獲北京大學第一醫(yī)院倫理委員會批準并獲得知情同意。
血漿CST的標本采集及測定:STEMI組于心肌梗死發(fā)病第1、3、7天各取2 ml肘靜脈血。對照組清晨空腹取2 ml肘靜脈血。取血后置于10 % 依地酸鈉(EDTA)抗凝管中,4 ℃ 離心(3000 r/min,10 min)分離血漿,加入抑肽酶(2500 IU/ml)后置于-80 ℃冰箱凍存?zhèn)錂z。采用酶聯(lián)免疫法檢測血漿CST水平(試劑盒購自北京康肽公司)。檢測靈敏度 0.06 ng/ml,檢測范圍 0~100 ng/ml,線 性 區(qū) 間0.06~0.71 ng/ml,批內變異系數(shù) 5 %~10 %。
心臟生化標志物的標本采集及測定:STEMI組患者發(fā)病第1天及第7天與采集血漿CST的同時取血,采用免疫化學發(fā)光法測定血漿腦鈉肽水平;發(fā)病1天內每隔4小時、發(fā)病第1天至第7天內每日清晨取血測定肌酸激酶MB同工酶及心肌肌鈣蛋白I,記錄其峰值。
超聲心動圖檢查:入院1周時行超聲心動圖檢查(GE Vivid7超聲診斷系統(tǒng)),采用心尖雙平面改良Simpson’s法測定左心室射血分數(shù)(LVEF)等,LVEF>50 %為左心室收縮功能正常者,LVEF≤50%者為左心室收縮功能障礙者。
隨訪:對所有入選的患者進行門診隨訪至2012-03,記錄終點事件(再發(fā)心肌梗死、因心力衰竭住院、腦卒中及死亡)的發(fā)生情況。
統(tǒng)計學方法:采用SPSS 14.0及MedCalc軟件。計量資料行K-S檢驗了解其分布類型,符合正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示,組間比較采用獨立樣本的t檢驗。偏態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)(四分位數(shù))表示,獨立兩組間比較采用Mann-Whitney u檢驗,相關兩組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗,相關分析采用Spearman相關分析。采用受試者操作特征(ROC)曲線作為評價診斷方法準確性的指標。采用Hanley&McNeil方法比較不同診斷方法的曲線下面積。采用Kaplan-Meier生存分析及Log-Rank秩檢驗評價血漿CST水平的預測預后作用。P<0.05為差異存在統(tǒng)計學意義。
STEMI組患者的基本臨床特征:STEMI組患者的發(fā)病至就診中位時間3.75 小時;前壁心肌梗死者31例(53%);入院時心功能Killip分級≥II級者7例(12%);接受急診經(jīng)皮冠狀動脈介入者53例(91%),接受擇期介入者3例,保守治療者2例;多支血管病變者 46 例。表 1
表1 STEMI組患者基本臨床特征
STEMI組患者不同時間點的血漿CST水平的動態(tài)變化及其與對照組的比較:STEMI組患者的血漿CST 水平在發(fā)病第 1 天 [1.00(0.66~1.50) ng/ml]、第 3天 [1.12(0.76~1.70) ng/ml]及 第 7 天 [1.32(0.81~1.73)ng/mL]逐漸升高,第3天、7天的血漿CST水平較發(fā)病第1天升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);發(fā)病第7天較發(fā)病第3天呈升高趨勢,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。STEMI組患者發(fā)病不同時間點的血漿 CST 水平均高于對照組 [0.84(0.56~1.17) ng/ml],差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
STEMI組患者發(fā)病第1、3、7天的血漿CST水平的單因素組間比較:STEMI組患者第1、3、7天的血漿CST水平與是否患高血壓、糖尿病及心功能Killip分級無關,但在前壁心肌梗死者高于非前壁心肌梗死者、左心室收縮功能障礙者(第3天除外)高于左心室收縮功能正常者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。表 2
表2 STEMI組患者發(fā)病第1、3、7天的血漿兒茶酚抑素(CST)水平的單因素組間比較
STEMI組患者發(fā)病第1、3、 7天的血漿CST水平的Spearman相關分析:STEMI組患者發(fā)病第1天、第3天及第7天的血漿CST水平與年齡正相關和同期腦鈉肽水平(不包括發(fā)病第3天)正相關,和血肌酐水平、肌酸激酶MB同工酶峰值、心肌肌鈣蛋白I峰值及超敏C反應蛋白水平等指標無相關性。表3
表3 STEMI組患者發(fā)病第1、3、7天的血漿兒茶酚抑素(CST)水平的Spearman相關分析
血漿CST和腦鈉肽水平診斷急性期左心室收縮功能障礙的ROC曲線:STEMI組發(fā)病第1天及第7天的血漿CST水平診斷急性期左心室收縮功能障礙的 ROC 曲線下面積分別為 0.69(95% CI 0.55~0.83,P<0.05)和 0.71(95% CI 0.57~0.84,P<0.01);發(fā)病第1天及第7天的血漿腦鈉肽水平的ROC曲線下面積分別為 0.58(95% CI 0.42~0.74,P>0.05)及 0.85(95% CI 0.75~0.94,P<0.01)。選取發(fā)病第 7 天的血漿CST水平1.46 ng/ml為界值,靈敏度及特異性分別為0.60及0.70;選取發(fā)病第7天的血漿腦鈉肽平均水平148.2 pg/ml為界值,靈敏度和特異性分別為0.92和0.64(圖1)。發(fā)病第7天的血漿CST及腦鈉肽平均水平聯(lián)合診斷的ROC曲線下面積為0.86(95% CI 0.76~0.95,P<0.01),與發(fā)病第 7 天的腦鈉肽相比,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
圖1 STEMI組發(fā)病第7天的血漿CST及腦鈉肽診斷急性期左心室收縮功能障礙的ROC曲線
STEMI組血漿CST水平與預后的相關分析:本研究隨訪隨訪時間11.7~28.2月,隨訪中位時間22.0月,無患者失訪。隨訪期間,12人次(共11人)發(fā)生終點事件,其中再發(fā)心肌梗死2人次(3.4%),因心力衰竭入院5人次(8.6%),腦卒中5人次(8.6%)。選取發(fā)病第7天血漿CST水平的中位值(1.32 ng/ml)將患者分為血漿CST水平>1.32 ng/ml者和血漿 CST 水平 <1.32 ng/ml者,兩者Kaplan-Meier生存分析顯示, 發(fā)病第7天血漿CST水平>1.32 ng/ml者其終點事件發(fā)生率(31%)較血漿CST水平<1.32 ng/ml者(7%)升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。圖 2
圖2 STEMI組患者發(fā)病第7天的血漿CST預測預后的Kaplan-Meier生存曲線
急性心肌梗死伴隨交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活。心肌梗死后1小時內血漿兒茶酚胺濃度即開始升高。兒茶酚胺水平升高導致心肌耗氧增加,擴大心肌缺血及梗死范圍?;A研究發(fā)現(xiàn),上調交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的煙堿通過促進細胞膜鈣內流、促進兒茶酚胺釋放的同時亦促進CST的胞吐作用[5],而CST能夠作用于神經(jīng)元煙堿型乙酰膽堿受體,以自分泌方式有效抑制煙堿誘導的兒茶酚胺釋放、降低交感神經(jīng)系統(tǒng)活性[3]。本研究觀察到STEMI患者發(fā)病第1天血漿CST水平明顯升高,發(fā)病第7天內呈持續(xù)升高趨勢。心肌梗死后血漿CST水平的這種演變模式,可能間接反映了機體對抗交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活的代償調節(jié)機制。
以往研究提示,大面積前壁心肌梗死、合并左心室收縮功能障礙的患者交感神經(jīng)系統(tǒng)激活更為顯著[6],血漿兒茶酚胺水平在發(fā)病2周內可持續(xù)升高。過度激活的交感神經(jīng)系統(tǒng)將會升高血壓,增加心率,收縮冠脈,擴大心肌缺血及梗死面積,導致不可逆心肌損傷,形成惡性循環(huán)。兒茶酚胺還會介導心肌細胞凋亡、間質膠原增生,促進心室重構和心功能不全的發(fā)生、發(fā)展。CST不僅能抑制兒茶酚胺釋放,也有研究表明,CST能拮抗內皮素-1對心臟的正性肌力及冠脈收縮作用[7,8]。在缺血再灌注模型中給予外源性CST,可減小梗死面積,改善心臟功能[9]。本研究也觀察到,心肌梗死急性期的血漿CST水平在前壁心肌梗死及左心室收縮功能障礙患者中升高更為顯著,進一步反映了在心肌損傷及心室功能障礙嚴重時機體對抗交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活的保護性代償調節(jié)機制。
我們評價了心肌梗死急性期血漿CST水平對左心室收縮功能障礙的診斷價值,并與臨床常用的心衰標志物腦鈉肽進行了比較。發(fā)現(xiàn)發(fā)病第1天和第7天血漿CST水平診斷急性期左心室收縮功能障礙的ROC曲線下面積分別為0.69和0.71,發(fā)病第1天腦鈉肽水平ROC曲線下面積卻為0.58,提示發(fā)病早期的CST對心功能障礙表現(xiàn)出一定的診斷價值;而血漿腦鈉肽水平僅在發(fā)病第7天時具有診斷價值,ROC曲線下面積為0.85。提示心肌梗死后二者的升高可能存在不同的病生理意義。既往研究提示,心肌梗死后數(shù)小時內血漿兒茶酚胺濃度迅速升高,升高的幅度取決于心肌損傷的程度及心肌梗死對血流動力學的影響。由于CST會伴隨交感神經(jīng)系統(tǒng)激活而釋放增加,因此本研究也顯示出,心肌梗死后早期CST水平即升高,并和心室功能障礙表現(xiàn)出一定相關性。而血漿腦鈉肽水平早期升高可能受心肌缺血等因素影響,后期主要由于梗死區(qū)域膨展及心室重構[10],室壁應力升高、心肌細胞受牽拉時由心室肌細胞合成、分泌,因此發(fā)病第7天的血漿腦鈉肽升高更好的反映了左心室重構和功能障礙的程度。
我們對本組患者隨訪發(fā)現(xiàn),心肌梗死發(fā)病第7天血漿CST水平在發(fā)生再發(fā)心肌梗死、心力衰竭、卒中及死亡等心臟事件的患者中更高,提示STEMI患者血漿CST水平升高可能對預后具有一定的預測價值。既往研究提示,交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活和心肌梗死患者預后不良相關。CST作為機體拮抗交感神經(jīng)系統(tǒng)的一種內源性激素,可能間接反映了交感神經(jīng)系統(tǒng)過度激活,進而和預后不良相關。前已述及,心肌梗死后CST水平升高對心肌有多種保護作用。在本組前壁心肌梗死、心功能低下以及發(fā)生心臟事件的患者,雖然CST水平升高更為顯著,但這種保護性代償機制仍不足以逆轉預后不良的病程。因此,外源性補充CST可能將會是未來治療缺血性心臟病、改善預后的方法之一,值得進一步深入探索。
本研究為單中心研究,且入選的患者例數(shù)相對較少,尚無法在多因素模型中考察血漿CST對預后的獨立預測作用,因此還不足以準確的評價血漿CST水平和長期預后的關系。在后續(xù)的研究中需要擴大樣本量,并進行長期隨訪,以進一步驗證并本研究的結果。
總之,STEMI患者急性期血漿CST水平升高,與心臟收縮功能障礙相關,可能反映了機體的一種保護性代償機制,并且可能具有一定的預后預測價值。其確切的病理生理意義及臨床價值有待進一步深入研究。
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