王同生，蘇秀麗，孫瑜霞，毛毅敏，曲紅培

[河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院（河南科技大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院），河南 洛陽(yáng) 471003]

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）合并肺動(dòng)脈高壓（pulmonary hypertension，PH）患者的早期診斷和分期很關(guān)鍵[1]。腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）是PH和右心室功能不全的敏感指標(biāo)之一[2]。肌生長(zhǎng)抑制蛋白（Myostatin）這種特殊的肌肉生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子在容量負(fù)荷所致的心力衰竭模型中表達(dá)增高[3]，在慢性肺源性心臟病患者表達(dá)水平也升高[4]。本研究評(píng)估COPD合并PH患者是否血漿中Myostatin增加，及其與COPD合并PH的關(guān)系。

1　資料與方法

1.1　一般資料

收錄2013年1月-2016年6月河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸科門診的穩(wěn)定期COPD患者，入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合COPD穩(wěn)定期的標(biāo)準(zhǔn)，咳嗽、咳痰、氣短等癥狀穩(wěn)定或癥狀輕微[5]，持續(xù)8周以上；②年齡＞50歲。③不吸煙或戒煙3年以上。在研究期間，患者的治療主要包括吸入長(zhǎng)效支氣管擴(kuò)張劑和/或抗膽堿能藥物。此外，85%的患者在吸入糖皮質(zhì)激素（相當(dāng)于布地奈德劑400～800 mg/d）。排除標(biāo)準(zhǔn)：①左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜50%，未發(fā)現(xiàn)三尖瓣反流。②排除其他可能引起肺動(dòng)脈壓力升高的疾?。合拗菩酝夤δ苷系K者；近2個(gè)月內(nèi)COPD急性加重者；近2年內(nèi)有靜脈血栓栓塞者；未經(jīng)治療的阻塞性睡眠呼吸暫停；囊性纖維化者；充血性心力衰竭Ⅲ或Ⅳ級(jí)；先天性心臟病者；肝硬化和風(fēng)濕性疾病者。③全身應(yīng)用糖皮質(zhì)激素患者。④惡性腫瘤；代謝性疾??；營(yíng)養(yǎng)不良；骨骼肌疾?。幌到y(tǒng)性炎癥反應(yīng)疾??；腎功能不全。肺動(dòng)脈壓力（systolic pulmonary artery pressure，SPAP）≥40 mmHg為PH[1]。按是否合并PH分為兩組：COPD合并PH組59例，其中，男性47例，女性12例，年齡62～ 75歲，平均（67.8±5.5）歲；COPD無(wú)PH組166例，其中，男性133例，女性33例，年齡61～76歲，平均（65.7±5.1）歲。兩組在年齡、性別、吸煙史、體重指數(shù)、COPD嚴(yán)重程度分級(jí)及吸入藥物治療方面相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)該院倫理委員會(huì)審批通過(guò)（批準(zhǔn)號(hào)：20120307），所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2　方法

記錄COPD患者的性別、年齡、吸煙史、身高、體重等一般臨床資料，并進(jìn)行體檢、經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查、肺功能測(cè)定、6 min步行距離、檢測(cè)Myostatin、BNP水平及動(dòng)脈血?dú)狻?/p>

1.2.1肺功能測(cè)定采用德國(guó)耶格肺功能儀，測(cè)用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）、殘氣量（RV）、肺總量（TLC）、肺一氧化碳彌散量（DLCO）。肺容積通過(guò)體積描記法測(cè)量，DLCO通過(guò)一口氣法測(cè)量并經(jīng)血紅蛋白校正。然后吸入沙丁胺醇?xì)忪F劑二噴（200μg），15 min 后重測(cè) FEV1。

1.2.26 min步行距離試驗(yàn)（6 MWD）參照文獻(xiàn)[1]試驗(yàn)在長(zhǎng)30 m的直走廊里進(jìn)行，患者盡最大可能行走，在6 min內(nèi)能完成的最遠(yuǎn)距離。測(cè)量并記錄步行的最大距離。

1.2.3心臟彩超由于經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖不能直接測(cè)量平均肺動(dòng)脈壓（PAMP），故采用多普勒超聲測(cè)定三尖瓣返流速度（TRV），再經(jīng)柏努力方程式計(jì)算肺動(dòng)脈收縮壓（SPAP），即SPAP=4×最大返流速度（TRVmax）2+右房壓（RAP），按照2009年9月歐洲呼吸學(xué)會(huì)和歐洲心臟病學(xué)會(huì)頒布的PH診治指南，當(dāng)SPAP≥40 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）時(shí)，即可認(rèn)為存在PH[1]。采用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀，探頭2.5MHz，患者取左側(cè)臥位或平臥位，同步記錄Ⅱ?qū)?lián)心電圖。超聲心動(dòng)圖測(cè)量方法參照2010版ASE成人右心指南[6]。參數(shù)包括：三尖瓣環(huán)收縮期位移（TAPSE）、右室心肌做功指數(shù)（RVMPI）、右室面積變化分?jǐn)?shù)（FAC）。同時(shí)測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、右心室橫徑（RVD）、右心房橫徑（RAD）、右心室室壁厚度（RVWT）、SPAP。

1.2.4Myostatin和BNP測(cè)定每位患者空腹12 h早晨抽肘靜脈血6 ml，注入加有10%乙二胺乙酸二鈉30μl及抑肽酶40μl抗凝劑的試管中，混均，4℃，3 000 r/min離心15 min，分離血漿-80℃保存待測(cè)定。Myostatin用ELISA法測(cè)定（人ELISA試劑盒，廣東兆康生物科技有限公司），Myostatin抗體、兔抗人多克隆抗體（上海信裕生物科技有限公司），嚴(yán)格按照操作說(shuō)明書進(jìn)行，單位ng/ml。BNP也采用ELISA法測(cè)定，均嚴(yán)格按照操作說(shuō)明書進(jìn)行，單位pg/ml。

1.3　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料構(gòu)成比比較采用χ2檢驗(yàn)；非正態(tài)分布資料用中位數(shù)（四分位間距）表示，兩組間比較采用Mann-Whitneyu檢驗(yàn)。非正態(tài)分布資料應(yīng)用log轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布資料，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析和多元線性逐步回歸分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1　臨床特征

225例COPD患者，其中，男性180例，女性45例，150例患者屬于重度（30%≤FEV1＜50%），75例患者極重度（FEV1＜30%）。COPD合并PH組59例，COPD無(wú)PH組166例，兩組年齡、性別、體重指數(shù)、吸煙史，TLC、FRC、RV、DLCO占預(yù)計(jì)值百分比，動(dòng)脈二氧化碳分壓及吸入藥物情況差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；和無(wú)PH患者相比，PH患者吸藥前后FEV1占預(yù)計(jì)百分比、FEV1/FVC、動(dòng)脈氧分壓更低，COPD嚴(yán)重程度分級(jí)相比，PH患者更重，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組MWD和SPAP比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

2.2　心臟彩超參數(shù)

兩組比較：心率、LVEF差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；COPD合并PH患者TAPSE、FAC低于COPD無(wú)PH患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。COPD合并PH患者RVMPI、RVWT、RVD、RAD高于COPD無(wú)PH患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

2.3　Myostatin和BNP水平

COPD合并PH組Myostatin和BNP水平高于COPD無(wú)PH組，Myostatin水平分別是16.4（四分位間距，2.2～25.7 ng/L）與12.8 ng/L（四分位間距，3.2～20.3 ng/L），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-2.741，P=0.011）；BNP水 平 分 別 是（147.87±42.98） 和（114.61±53.47）pg/ml，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-2.023，P=0.042）。

表1　COPD合并PH與未合并PH患者各種臨床特征比較

續(xù)表1

表2　在COPD合并PH與未合并PH患者心臟彩超參數(shù)比較 （±s）

表2　在COPD合并PH與未合并PH患者心臟彩超參數(shù)比較 （±s）

COPD 無(wú) PH 組（n =166）　81.2±6.1　62.2±5.9　21.3±3.2　43.1±5.4　45.2±4.7　4.75±0.5　32.7±5.1　40.5±4.9 COPD合并PH組（n =59）　82.2±6.9　56.2±6.1　15.2±2.3　34.1±1.4　55.9±3.9　5.68±0.7　36.8±3.5　48.8±4.3 t值　0.678　0.632　1.213　2.098　2.097　1.643　1.843　1.812

2.4　Pearson相關(guān)分析結(jié)果

Myostatin水平應(yīng)用log轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布資料，Myostatin水平與TAPSE、FAC呈負(fù)相關(guān)（r=-0.315和 -0.241，P=0.002和 0.003）；與 RVWT、RVMPI、RVD呈正相關(guān)（r=0.351、0.209和0.195，P=0.001、0.003和0.005）；BNP水平與SPAP呈正相關(guān)（r=0.201，P=0.009）；Myostatin水平和BNP水平呈正相關(guān)（r=0.295，P=0.002）。見(jiàn)表 3。

2.5　多元線性逐步回歸分析結(jié)果

通過(guò)對(duì)Myostatin和BNP表達(dá)水平有影響的相關(guān)性因素行多元線性逐步回歸分析，篩除混雜變量的影響，結(jié)果顯示，TAPSE 、RVMPI和SPAP對(duì)Myostatin表達(dá)水平的影響差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表4。

表3　Myostatin和BNP水平與COPD患者有關(guān)參數(shù)的相關(guān)分析

表4　Myostatin表達(dá)水平影響因素多元線性逐步回歸分析結(jié)果

3　討論

本研究有2個(gè)發(fā)現(xiàn)：①COPD合并PH組血漿Myostatin水平高于COPD無(wú)PH組；②Myostatin水平與右心室（RV）功能障礙和肥厚有關(guān)；并與COPD合并PH有關(guān)，基于相關(guān)系數(shù)比較，較BNP指標(biāo)更敏感。本研究第一次探討了COPD穩(wěn)定期患者血漿Myostatin和右心室超聲心動(dòng)圖參數(shù)的關(guān)系，以及與肺動(dòng)脈高壓的關(guān)系。

本研究入選的COPD患者多數(shù)有非常嚴(yán)重的氣流受限，平均FEV1占預(yù)計(jì)值百分比＜50%，合并PH的比例是59（26.2%），說(shuō)明在COPD危重及極危重期患者合并PH普遍存在。RV功能障礙和由此產(chǎn)生的失代償是COPD的自然過(guò)程[2]。有文獻(xiàn)報(bào)告說(shuō)[7]，根據(jù)超聲心動(dòng)圖測(cè)量結(jié)果，慢性肺源性心臟病患者，即使在COPD無(wú)PH患者，RV會(huì)出現(xiàn)功能不全、肥厚和擴(kuò)張。研究同時(shí)還強(qiáng)調(diào)，在肺血管病的早期，可能出現(xiàn)RV功能不全。

GRUSON等[8]報(bào)道，慢性充血性心力衰竭患者與對(duì)照組相比，血漿myostatin水平升高。同時(shí)，GEORGE等[4]發(fā)現(xiàn)，缺血性心臟疾病或擴(kuò)張型心肌病引起的心力衰竭，血漿Myostatin水平增加。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，COPD患者血漿Myostatin水平與反應(yīng)RV功能的重要超聲參數(shù)相關(guān)。結(jié)果表明，循環(huán)血中Myostatin水平升高可能與COPD晚期RV功能障礙有關(guān)。Myostatin是肌肉、骨骼肌質(zhì)量調(diào)節(jié)因子，主要在骨骼肌上表達(dá)，而它也在心肌組織中表達(dá)。本研究的結(jié)果提出了1個(gè)問(wèn)題：血漿Myostatin升高的原因是什么嗎？是心力衰竭患者心臟分泌的Myostatin？

在心肌梗死動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)，心肌細(xì)胞上Myostatin的表達(dá)升高，在健康動(dòng)物的心肌受損或心力衰竭時(shí)，心肌myostatin水平升高[3]。心力衰竭大鼠心肌Myostatin水平增加，并且干預(yù)治療可降低心肌Myostatin水平[9]。由于心力衰竭患者M(jìn)yostatin水平在循環(huán)血和心肌中同時(shí)增加，本研究假設(shè)COPD患者右心衰竭，合并PH患者循環(huán)血Myostatin升高可能和心肌中水平伴隨增加，后者可能是循環(huán)血Myostatin升高的原因。HEINEKE等[10]報(bào)道，在心力衰竭時(shí)，心臟特異性產(chǎn)生Myostatin，使血漿中Myostatin水平增加3到4倍正常水平。

本研究觀察到Myostatin水平與SPAP之間呈正相關(guān)。COPD患者，右心室超負(fù)荷導(dǎo)致PH出現(xiàn)。隨著氣流受限程度的日益嚴(yán)重和慢性低氧血癥，肺血管收縮和血管阻力增加，肺動(dòng)脈壓力增大。這意味著，右心室功能長(zhǎng)期過(guò)度后負(fù)荷和機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致肺心病失代償，之后右心衰竭，并出現(xiàn)PH[3]。這也解釋了本研究COPD患者中Myostatin水平和RV功能指標(biāo)如TAPSE、FAC、RVMPI之間相關(guān)性的原因。Myostatin水平與RV功能指標(biāo)、以及與肺血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)（SPAP）相關(guān)性，可能與COPD患者右心衰竭導(dǎo)致Myostatin上調(diào)有關(guān)。

COPD合并PH患者，RV直徑擴(kuò)大。Myostatin與RV直徑相關(guān)，與RVMPI相關(guān)。RVMPI增大是右室功能不全的指標(biāo)和反應(yīng)RV擴(kuò)張的一個(gè)間接指標(biāo)[11]。研究結(jié)果表明，血漿Myostatin水平可能與RV容積增大有關(guān)。在容量超負(fù)荷致心力衰竭時(shí)，大鼠心肌Myostatin的表達(dá)上調(diào)[12]，可以解釋上述原因。研究表明[10]，Myostatin可以作為心肌細(xì)胞增生性生長(zhǎng)因子抑制劑。本研究中，大多數(shù)COPD合并PH患者，RV肥大與右室游離壁厚＜5 mm以上。此外，觀察到Myostatin水平和右心室室壁厚度呈正相關(guān)[13]。事實(shí)上，肥大是RV后負(fù)荷過(guò)度的早期跡象。表現(xiàn)為室壁增厚、RV趨于正?；牟±響?yīng)激過(guò)程。COPD合并PH自然病程中，最初右心室代償肥大，隨后失代償，RV擴(kuò)張，最終心力衰竭。研究發(fā)現(xiàn)[3]，Myostatin可能作為1個(gè)潛在的反調(diào)節(jié)器響應(yīng)于心力衰竭的病理應(yīng)激，但這種平衡以心力衰竭為代價(jià)。所以，本研究結(jié)果顯示，右室功能參數(shù)（TAPSE和RVMPI）及SPAP與血漿Myostatin水平的相關(guān)性是合理的。從某種程度上，在COPD中，血漿Myostatin是RV功能障礙的1個(gè)指標(biāo)，可早期預(yù)測(cè)是否合并PH。

研究發(fā)現(xiàn)在COPD、右心衰竭等患者中BNP和氨基末端腦鈉肽前體（amino-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-Pro BNP）升高；同時(shí)，它們可作為慢性肺部疾病患者PH的1個(gè)預(yù)測(cè)因子[14]。本研究血漿BNP水平在COPD合并PH組中高于COPD無(wú)PH組。相關(guān)分析觀察到BNP水平與SPAP相關(guān)。最近研究表明，COPD合并PH患者血漿BNP水平升高，BNP和NT-Pro BNP是目前用于診斷PH的重要的血清學(xué)標(biāo)志物[2]。在COPD中發(fā)現(xiàn)，BNP和Myostatin呈正相關(guān)。這是因?yàn)锽NP和Myostatin都在心肌中表達(dá)，與室壁應(yīng)力增加有關(guān)，它們都可以從心肌釋放進(jìn)入循環(huán)。因此，血漿BNP水平與Myostatin水平的相關(guān)性是合理的。然而，相關(guān)系數(shù)顯示，在反映RV功能參數(shù)上，BNP水平?jīng)]有Myostatin水平強(qiáng)烈；此外，回歸分析顯示，2個(gè)重要的RV功能參數(shù)（TAPSE和RVMPI）、SPAP與Myostatin水平相關(guān)，但BNP水平僅僅與SPAP相關(guān)。本研究沒(méi)有發(fā)現(xiàn)BNP水平與RV形態(tài)學(xué)相關(guān)。因此，這項(xiàng)研究表明，和BNP相比，在預(yù)測(cè)COPD合并PH方面，Myostatin可能更敏感。

目前的研究表明，COPD合并PH，血漿Myostatin水平增加，血漿Myostatin水平和COPD右心功能及形態(tài)學(xué)相關(guān)。與血漿BNP水平比較，在評(píng)估右心功能及肺動(dòng)脈高壓方面，Myostatin水平有更強(qiáng)的相關(guān)性。這些結(jié)果表明，Myostatin可能優(yōu)于BNP對(duì)COPD合并PH的早期診斷，值得深入研究。

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