徐潔,郭衍楷,曹桂秋，王貴鵬,薄雅坤，張鵬珂,周莉莉

心力衰竭(HF)是多種心血管疾病晚期的終末表現(xiàn)，具有很高的病死率，目前全世界有2 300萬人受其影響，并且隨著年齡的增長，其患病人數(shù)仍會進(jìn)一步升高[1-2]。射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭(HF-PEF)作為心力衰竭的一種亞型，其具有心力衰竭的所有特征，因為其射血分?jǐn)?shù)保持在正常水平而被命名[3]。流行病學(xué)研究表明，HF-PEF已逐漸成為全球各個地區(qū)心力衰竭的最主要表現(xiàn)形式,其占比高達(dá)52%～71%[4-6]。因其機制不明，表型尚不完全清楚，目前缺乏特異且有效的治療措施能夠顯著降低其發(fā)病率和病死率[7], 已逐漸成為當(dāng)今心臟病學(xué)領(lǐng)域最大難題之一[8]，因此對HF-PEF的早期診治以期獲得更好的預(yù)后是現(xiàn)階段迫切需要解決的問題。目前研究表明，在HF-PEF發(fā)生發(fā)展過程中，存在左心室舒張期主動舒張能力下降，心肌順應(yīng)性減低，僵硬度增強等一系列表現(xiàn)[9]，表明心肌纖維化可能同樣參與了HF-PEF的發(fā)生發(fā)展。既往研究表明，炎性因子如基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)、MMP-9及半乳糖凝集素-3(Gal-3)在射血分?jǐn)?shù)減少型心力衰竭(HF-REF)的起病過程中發(fā)揮著重要作用，在心肌纖維化方面表現(xiàn)尤為明顯[10-11]。但是，這些炎性因子是否在HF-PEF發(fā)病過程中同樣發(fā)揮著類似的作用，目前相關(guān)報道較少。因此，現(xiàn)觀察HF-PEF患者血清MMP-2、MMP-9及Gal-3濃度變化及其與左心功能相關(guān)參數(shù)的關(guān)聯(lián)性，并分析血清炎性因子濃度變化在HF-PEF診斷及疾病嚴(yán)重程度判斷中的臨床價值，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年7月—2017年6月新疆醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科診治的HF-PEF患者88例作為HF-PEF組，其中男39例，女49例，平均年齡(60.67±11.41)歲。按紐約心臟病學(xué)會(NYHA)心功能分級進(jìn)行分組，其中Ⅱ級35例，Ⅲ級31例，Ⅳ級22例；病程5～16(10.45±3.44)年；合并癥：高血壓42例， 糖尿病35例，穩(wěn)定型心絞痛72例，心律失常35例；吸煙史24例。同期另選取無心功能不全的患者35例作為對照組(NHF組)，男15例，女20例，平均年齡(59.26±10.25)歲；病程5～15(10.23±3.32)年，合并癥：高血壓16例， 糖尿病12例，穩(wěn)定型心絞痛26例，心律失常14例；吸煙史11例，既往均無心臟疾病病史。2 組基線資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者及家屬知情同意并簽署同意書。

1.2 選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：HF-PEF組入選患者均滿足2016年歐洲心臟病協(xié)會心力衰竭指南診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。①具備典型HF癥狀和/或體征；②左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)≥50%；③利鈉肽水平升高，即氨基末端腦鈉肽前體(NT-pro BNP)≥125 pg/ml、B型利鈉肽(BNP)≥35 pg/ml；④超聲心動圖結(jié)果符合以下至少1條標(biāo)準(zhǔn)： 相關(guān)的結(jié)構(gòu)性心臟病(左室增厚或左房變大)， 舒張功能不全[舒張早期二尖瓣血流速度與舒張早期二尖瓣環(huán)心肌運動速度之比(E/e’) ≥13或平均e’<9 cm/s等]。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①LVEF<50%；②急性或慢性感染；③腫瘤性疾??；④自身免疫系統(tǒng)性疾病；⑤先天性心臟病、心瓣膜病、心包疾病、心肌??；⑥肝、腎功能不全；⑦血液系統(tǒng)性疾病。

1.3 觀測指標(biāo)與方法

1.3.1 血脂檢測：2組于入院第2天清晨(空腹8 h以上)留取肘靜脈血4 ml，離心取上清液置于-80℃的冰箱中保存待測。采用美國BECKMAN AU5800 LX-20型全自動生化分析儀檢測總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、載脂蛋白-A1(Apo-A1)、載脂蛋白-B(Apo-B)水平。

1.3.2 炎性因子檢測：上述血清采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)定量測定MMP-2、MMP-9、Gal-3水平，試劑盒購自武漢優(yōu)爾生商貿(mào)有限公司，嚴(yán)格按照說明書操作。

1.3.3 心功能測定：由2名專門的經(jīng)驗豐富的心臟病專業(yè)超聲醫(yī)師完成彩色多普勒超聲心動圖(Phillips IE33, Seattle, WA, USA)檢測，具體方法詳見文獻(xiàn)[12]，檢測左心房前后徑(LAD)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)及LVEF；所有數(shù)據(jù)均連續(xù)測量3次，取其平均值。

2 結(jié) 果

2.1 2組血脂比較 2組患者TC、TG、HDL-C、LDL-C、Apo-A1及Apo-B比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 2組患者血脂水平比較

2.2 2組血清炎性因子比較 HF-PEF組血清MMP-2、MMP-9和Gal-3水平均高于NHF組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，見表2。

表2 2組患者血清MMP-2、MMP-9及Gal-3水平比較

2.3 2組心功能比較 HF-PEF組LAD水平高于NHF組，而LVEF水平低于NHF組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，2組LVEDD比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 2組患者LAD、LVEDD、LVEF水平比較

2.4 HF-PEF組不同心功能分級患者血清炎性因子比較 隨著心功能分級的增加，HF-PEF組患者血清MMP-2、MMP-9和Gal-3水平逐漸升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，見表4。

表4 HF-PEF組不同NYHA分級患者血清炎性因子水平比較

2.5 HF-PEF患者炎性因子水平與左心功能相關(guān)性分析 HF-PEF患者血清MMP-2、MMP-9和Gal-3水平與LAD呈顯著正相關(guān)(P<0.01),與LVEDD 指數(shù)呈弱正相關(guān)(P<0.05),與LVEF水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)，見表5。

表5 HF-PEF患者血清炎性因子水平與左心功能相關(guān)分析

3 討 論

目前研究表明，心肌纖維化不僅是心力衰竭的始動因素之一，同時也參與心力衰竭的發(fā)病過程中。另外，也有許多對HF-REF的研究報道表明，在心肌纖維化過程中，存在著炎性因子的高表達(dá)，這對預(yù)測心力衰竭的發(fā)生及評估其預(yù)后方面也發(fā)揮著重要的作用[13-16]。HF-PEF作為心力衰竭的一種亞型，對其機制的研究并不透徹，因其發(fā)病機制不明，臨床預(yù)后欠佳，仍需大量的研究對其發(fā)病機制作進(jìn)一步闡述。因此，本研究對在HF-REF中發(fā)揮著重要作用的相關(guān)炎性因子(MMP-2、MMP-9和Gal-3)是否在HF-PEF患者中也發(fā)揮著重要的作用進(jìn)行深入探討。

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是在細(xì)胞外基質(zhì)分解過程中起關(guān)鍵作用的一種內(nèi)肽酶，其功能障礙能夠?qū)е滦呐K舒張或收縮功能障礙，進(jìn)而出現(xiàn)心力衰竭[17-19]。既往研究表明，檢測血漿中MMP水平可能是定量膠原蛋白在HF-PEF疾病進(jìn)程中降解的一種方法，對評估疾病嚴(yán)重程度、預(yù)后及炎性反應(yīng)等方面均具有重要的影響。MMP-2和MMP-9是發(fā)生心臟重構(gòu)和參與慢性心力衰竭進(jìn)展的2種重要的酶[20-21]。MMP-2在HF-PEF患者中普遍存在，并與心臟纖維化程度密切相關(guān)[22]。Sanchis 等[23]對HF-PEF患者中BNP與MMP-2的研究表明，在預(yù)測HF-PEF發(fā)生方面，MMP-2有更高的敏感度和特異度，并且對其病死率、心血管病住院或因心血管原因到急診室就診終點的綜合預(yù)后評分貢獻(xiàn)更大。同樣，MMP-9能夠調(diào)控心肌間質(zhì)纖維化及炎性反應(yīng)過程，主要是因為其能夠影響心肌細(xì)胞基質(zhì)降解及重塑的平衡，進(jìn)而最終出現(xiàn)心肌膠原的重構(gòu)[24-25]。研究表明[26]，血漿MMP-9水平可識別有舒張功能不全和HF-PEF風(fēng)險的無癥狀高血壓患者，表明MMP-9參與高血壓誘導(dǎo)的HF-PEF早期發(fā)展。進(jìn)一步對高血壓人群合并心力衰竭癥狀的研究表明，MMP-9是無癥狀性左心室舒張功能障礙嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)。而MMP-9主要是通過激活TGF-1和允許心肌肌成纖維細(xì)胞遷移而導(dǎo)致左心室僵硬，進(jìn)而介導(dǎo)出現(xiàn)舒張功能障礙[27]。在此次研究中，HF-PEF組患者血清中MMP-2和MMP-9濃度顯著升高，并且隨著心功能程度的加重而逐漸升高，表明MMP-2和MMP-9同樣也參與了HF-PEF的發(fā)生發(fā)展，進(jìn)一步也證實了HF-PEF的發(fā)病過程中存在著心肌纖維化及心肌的重構(gòu)，這與以往研究結(jié)果相似。MMP-2和MMP-9水平可能是一種有用的標(biāo)志物，可用于識別有HF發(fā)展風(fēng)險和預(yù)后不良的患者，或可作為多標(biāo)記方法的組成部分[28]。Gal-3屬于可溶性β-半乳糖苷結(jié)合蛋白的一種，在組織炎性反應(yīng)、修復(fù)及纖維化中發(fā)揮著重要的作用, 被認(rèn)為是HF心臟纖維化發(fā)展的重要蛋白，具有潛在的臨床意義[11]。Beltrami等[29]對急性HF-PEF的研究中表明，Gal-3與HF-PEF舒張功能障礙的嚴(yán)重程度和左心室僵硬有關(guān)，在HF-PEF患者中具有獨立于腎功能障礙的預(yù)后作用。Ansari等[30]研究同樣表明, Gal-3在嚴(yán)重舒張功能障礙患者的診斷中具有顯著的療效。根據(jù)超聲心動圖對舒張功能障礙的分級，Gal-3水平的升高可能反映了HF-PEF的進(jìn)展過程。本研究發(fā)現(xiàn)Gal-3在HF-PEF患者中高表達(dá)，并且隨著心功能的惡化而表達(dá)進(jìn)一步增加，這與相關(guān)研究一致，即Gal-3水平與心肌纖維化密切相關(guān),并參與病程進(jìn)展[28]。

另一方面，盡管HF-PEF組患者LVEF水平仍然大于50%，但與NHF組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，表明在HF-PEF發(fā)生發(fā)展中，存在著LVEF下降的趨勢，最終可能逐漸進(jìn)展為HF-PEF，因此僅僅通過監(jiān)測LVEF水平并不能早期反映HF-PEF的疾病進(jìn)展，如果不采用及時有效的預(yù)防策略，可能延誤此類患者的早期診治。同時，HF-PEF組LA水平大于NHF組，且隨著心功能的惡化，LA逐步增加，提示HF-PEF組患者心房結(jié)構(gòu)的改變與病情的進(jìn)展密切相關(guān)，即心臟發(fā)生纖維化且逐漸加重后，左室順應(yīng)性降低，心室舒張末壓增加，心室充盈壓隨之增大，最終呈現(xiàn)出左心房后負(fù)荷增大，左心房重構(gòu)發(fā)生，這與曹省等[31]的研究一致，左心室舒張功能水平與左心房擴大的程度明顯相關(guān)。而相關(guān)性分析顯示，MMP-2、MMP-9及Gal-3水平與LA水平呈顯著的正相關(guān)，與LVEDD水平呈弱正相關(guān)，與LVEF呈負(fù)相關(guān)。反映心臟纖維化的炎性因子與LVEDD和LVEF存在著較弱的關(guān)聯(lián)性，表明隨著心功能不全的加重，也同樣出現(xiàn)了心室重構(gòu)，只是異構(gòu)程度較小，暫未呈顯著性變化，這與之前的研究報道相符[12]。因而，可以推測監(jiān)測炎性因子水平聯(lián)合心功能相關(guān)指標(biāo)參數(shù)變化可以更有效地評估患者的心功能水平，更早地反映患者心臟重構(gòu)的變化，從而為臨床早預(yù)防、早診斷及早治療提供更多的理論支持依據(jù)，為臨床此類患者提供更多的獲益。

目前而言，HF-PEF患者的臨床治療效果差，一方面與其機制復(fù)雜且不明有關(guān)，另一方面，與臨床醫(yī)療人員對其缺乏充分的認(rèn)識也有很大的關(guān)系，繼而對其診療、預(yù)后判斷及院外管理方面存在缺陷。本研究初步結(jié)果表明，在HF-PEF的發(fā)生發(fā)展過程中，心肌纖維化也發(fā)揮著重要的作用，這與HF-REF的發(fā)病機制方面存在著某種相通之處，結(jié)合研究結(jié)果，盡管HF-PEF患者的射血分?jǐn)?shù)及左室舒張末期內(nèi)徑仍處于正常范圍，但其朝著惡化的方向進(jìn)展，因而估測，HF-PEF是HF-REF較早的疾病呈現(xiàn)狀態(tài)，隨著病情的發(fā)生發(fā)展，HF-PEF終究會發(fā)展成為HF-REF，但是相比于HF-PEF，HF-REF的藥物治療和器械治療均取得了長足的進(jìn)步，患者的生活質(zhì)量以及預(yù)后均得到了很大的提高，然而HF-PEF患者的治療情況及預(yù)后并不容樂觀，因而推測，HF-PEF在其發(fā)病過程中，應(yīng)該還存在著一些尚不明確的機制，且發(fā)揮著重要的作用，需要進(jìn)一步的研究來進(jìn)行探討。

綜上所述，本研究結(jié)果證明MMP-2、MMP-3、Gal-3等在HF-PEF起病及疾病進(jìn)程中發(fā)揮了一定的作用，在HF-PEF診斷及預(yù)后判斷等方面具有較高的臨床應(yīng)用價值，后期可以通過改變相關(guān)通路來進(jìn)行特定的干預(yù)治療從而使臨床患者獲益[22]，但這仍待進(jìn)一步的研究證實。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

徐潔、王貴鵬：設(shè)計研究方案，論文修改；郭衍楷：分析整理數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，論文撰寫；曹桂秋：提出研究思路，課題設(shè)計，論文審核；薄雅坤、張鵬珂：實施研究過程，資料搜集整理；周莉莉：實施研究過程，資料收集整理，分析數(shù)據(jù)