李春霞,楊志明,李俊,卜星彭
慢性心力衰竭(CHF)是由多種病因所致的心臟結(jié)構(gòu)異常,從而引發(fā)的終末期臨床綜合征[1]。低密度脂蛋白受體(LDLR)是一種跨膜蛋白,主要位于細(xì)胞膜表面,其編碼基因位于染色體19p13.1~13.3,對機(jī)體內(nèi)極低密度脂蛋白膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)等具有顯著的調(diào)控作用[2]。研究表明,LDLR 能夠結(jié)合固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2(SREBP2),從而激活絲氨酸/蘇氨酸激酶(AKT),參與心肌細(xì)胞的分裂及能量代謝過程[3]。發(fā)動蛋白2(DNM2)屬于鳥苷三磷酸(GTP)酶家族,其分子質(zhì)量約為100 ku,結(jié)構(gòu)呈高度保守性,能夠參與調(diào)控高爾基網(wǎng)狀系統(tǒng)運輸、線粒體融合、胞質(zhì)分裂及突觸泡囊內(nèi)吞等過程[4]。目前,LDLR、DNM2 對CHF 的嚴(yán)重程度及預(yù)后的影響尚不清楚。因此,本研究旨在探討CHF 患者血清中LDLR、DNM2 的水平,并分析其與CHF嚴(yán)重程度的關(guān)系及對預(yù)后的評估價值。
1.1 研究對象 選取山西白求恩醫(yī)院于2018 年2 月—2021年3月收治的123例CHF患者(CHF組)和同期體檢的120例健康者(對照組)。CHF組男65例,女58例,年齡60~80歲,平均年齡(69.1±11.2)歲,其中紐約心臟病學(xué)會(NYHA)分級:Ⅱ級42 例、Ⅲ級61 例、Ⅳ級20 例。對照組男67 例,女53例,年齡59~82 歲,平均年齡(68.5±11.0)歲。CHF 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合《慢性心力衰竭診斷治療指南(2007 版)》[5]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。(2)NYHA 分級≥Ⅱ級者。(3)治療依從性較好,能夠配合整個研究過程。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)伴有先天性心臟疾病者。(2)伴有先天性血脂水平異常者。(3)合并全身嚴(yán)重感染、免疫系統(tǒng)異常及惡性腫瘤者。(4)腎、肺及肝功能失代償者。本研究經(jīng)我院倫理委員會審核(倫理批號:2018-022)。
1.2 研究方法
1.2.1 血清學(xué)指標(biāo)檢測 研究對象均于空腹?fàn)顟B(tài)下采集10 mL 靜脈血置于促凝管中,4 ℃、6 000 r/min 離心5 min(離心半徑10 cm),收集上清液,將其置于-80 ℃冰箱中保存。通過酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清中LDLR、DNM2水平,檢測過程嚴(yán)格遵循試劑盒操作流程。LDLR試劑盒購自上海士鋒生物科技有限公司。DNM2試劑盒購自上海澤葉生物科技有限公司。采用全自動生化分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司,型號:HF-180)檢測高密度脂蛋白膽固醇(HDLC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。采用全自動型電化學(xué)發(fā)光分析儀(瑞士羅氏公司,型號Cobas e601)檢測血清中N末端B型腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平。
1.2.2 心功能檢測 采用彩色多普勒超聲診斷儀(Philips公司,型號:iE33)檢測左心室舒張末內(nèi)徑(LVEDD)和左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF),研究對象均取左側(cè)臥位,取左心室長軸切面,探頭頻率1.7~3.5 MHz。
1.2.3 隨訪 以門診或電話的方式進(jìn)行隨訪。隨訪截止時間為患者出院后6個月或發(fā)生血管終點事件(因心力衰竭再次入院或全因死亡)。將發(fā)生血管終點事件者分為預(yù)后不良組(25例),未發(fā)生者分為預(yù)后良好組(98例)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料以例(%)表示,采用χ2檢驗。計量資料均符合正態(tài)分布,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,2 組間均數(shù)比較采用獨立樣本t檢驗,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用LSD-t檢 驗。利 用Pearson 相 關(guān) 分 析LDLR、DNM2 與LVEDD、LVEF 及NT-proBNP 的相關(guān)性。利用受試者工作特征(ROC)曲線分析LDLR、DNM2 對預(yù)后不良的CHF 患者的診斷價值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 2組臨床指標(biāo)比較 2組間性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。CHF組患者血清中HDL-C水平較對照組降低,而LDL-C 水平較對照組升高(P<0.01),見表1。
Tab.1 Comparison of general data between the two groups表1 2組一般資料的比較
2.2 不同心功能分級亞組及對照組患者血清LDLR、DNM2 及心功能指標(biāo)比較 不同NYHA 分級亞組患者血清LDLR、DNM2、LVEF 水平均較對照組下降,而LVEDD、NT-proBNP 水平較對照組升高(均P<0.05)。隨著NYHA 分級的增加,CHF 患者血清中的LDLR、DNM2、LVEF水平逐漸下降,而LVEDD、NT-proBNP水平逐漸升高(均P<0.05),見表2。
Tab.2 Comparison of serum indicators and cardiac function indexes between the different NYHA grading sub-groups and the control group表2 NYHA分級的亞組和對照組的血清中血清指標(biāo)及心功能指標(biāo)的比較 (±s)
Tab.2 Comparison of serum indicators and cardiac function indexes between the different NYHA grading sub-groups and the control group表2 NYHA分級的亞組和對照組的血清中血清指標(biāo)及心功能指標(biāo)的比較 (±s)
**P<0.01;a與對照組比較,b與NYHAⅡ級組比較,c與NYHAⅢ級組比較,P<0.05。
組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F n 120 42 61 20 LDLR(g/L)7.36±3.03 4.02±1.71a 3.11±1.35ab 2.06±0.96abc 64.271**DNM2(μg/L)64.03±15.83 50.82±20.09a 38.67±15.31ab 30.68±12.66abc 46.759**LVEF 0.58±0.07 0.49±0.08a 0.43±0.07ab 0.36±0.07abc 104.187**組別對照組NYHAⅡ級組NYHAⅢ級組NYHAⅣ級組F LVEDD(mm)42.13±5.88 51.65±9.26a 57.63±8.61ab 61.46±9.01abc 79.493**NT-proBNP(ng/L)256.32±80.03 1 678.62±559.75a 2 895.17±963.09ab 3 715.82±995.36abc 364.719**
2.3 CHF患者血清LDLR、DNM2水平與心功能指標(biāo)及NT-proBNP 的相關(guān)性 CHF 患者血清中LDLR、DNM2 與LVEF 呈正相關(guān),而與LVEDD、NT-proBNP呈負(fù)相關(guān)(P<0.01),見表3。
Tab.3 Correlation between serum LDLR and DNM2 levels and cardiac function indexes and NT-probNP in CHF patients表3 CHF患者血清LDLR、DNM2水平與心功能相關(guān)指標(biāo)及NT-proBNP的相關(guān)性 (r)
2.4 不同預(yù)后CHF 患者基線病史、血清LDLR、DNM2及血脂指標(biāo)比較 預(yù)后不良組和預(yù)后良好組吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、LDL-C、HDLC 差異無統(tǒng)計學(xué)意義。預(yù)后不良組患者血清中LDLR、DNM2 水平較預(yù)后良好組降低(均P<0.01),見表4。
2.5 血清LDLR、DNM2 水平對預(yù)后不良CHF 患者的診斷價值 將CHF 組作為分析對象,以是否發(fā)生血管終點事件為結(jié)局指標(biāo)繪制ROC 曲線。LDLR、DNM2診斷CHF患者預(yù)后不良的最佳截斷值分別為2.01 g/L、32.26 μg/L。AUC 值分別為0.793(95%CI:0.668~0.919)、0.777(95%CI:0.669~0.884),敏感度分別為78.6%、76.5%,特異度分別為72.0%、76.5%。2 指標(biāo)聯(lián)合(LDLR<2.01 g/L 或DNM2<32.26μg/L)的AUC 為0.858(95%CI:0.751~0.965),其敏感度和特異度分別為87.8%和88.0%,見圖1。
Tab.4 Comparison of baseline medical history,serum LDLR,DNM2 and blood lipid between CHF patients with different prognosis表4 不同預(yù)后CHF患者基線病史、血清LDLR、DNM2及血脂指標(biāo)的比較
Fig.1 Diagnostic value of serum LDLR and DNM2 levels in CHF patients with poor prognosis圖1 血清LDLR、DNM2水平對預(yù)后不良的CHF患者的診斷價值
CHF以水腫、呼吸困難、疲倦及乏力為主要臨床表現(xiàn)[1]。CHF的起病機(jī)制復(fù)雜,涉及多種因素(如肥胖、糖尿病、冠心病等),其中心室重構(gòu)是引起CHF的核心病理機(jī)制[6]。目前,針對CHF 嚴(yán)重程度或預(yù)后的評估多采用超聲心動圖和心電圖,但由于多數(shù)患者的臨床癥狀不典型,常造成評估誤差較大,延誤后續(xù)治療。心臟供血血管粥樣硬化和心肌能量代謝異常是引發(fā)CHF 的主要原因,而血清中LDLR 和DNM2 水平異??赡茉诖诉^程中發(fā)揮重要作用[6]。因此,探索LDLR 和DNM2 是否與CHF 的嚴(yán)重程度和預(yù)后相關(guān)對早期精準(zhǔn)干預(yù)治療至關(guān)重要。
LDLR 屬于膜表面糖蛋白,主要存在于肝細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞及動脈壁平滑肌細(xì)胞表面,參與高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化及冠心病等多種心腦血管疾病的起病過程[2]。LDLR 包含5種結(jié)構(gòu)域,其內(nèi)富含半胱氨酸,結(jié)合相應(yīng)配體后,以網(wǎng)格蛋白小窩為載體轉(zhuǎn)運至內(nèi)體,破壞內(nèi)體的酸堿平衡狀態(tài),通過胞吐作用釋放至血漿中,促進(jìn)LDL-C 轉(zhuǎn)移至溶酶體,加速LDL-C的降解[7]。Martinelli 等[7]研究發(fā)現(xiàn),LDLR通過結(jié)合其誘導(dǎo)降解蛋白的結(jié)構(gòu)域FERM,使自身降解,導(dǎo)致膽固醇轉(zhuǎn)運調(diào)節(jié)機(jī)制紊亂,促進(jìn)膽固醇在血液中積聚,誘導(dǎo)高膽固醇血癥的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn),CHF 組患者血清中LDLR 水平較對照組降低,提示LDLR 可能參與CHF 的疾病過程。其原因可能是編碼LDLR 的基因發(fā)生甲基化,使其無法轉(zhuǎn)錄翻譯合成LDLR,導(dǎo)致血清中LDLR 水平下降[7]。本研究還發(fā)現(xiàn),隨著NYHA分級的增加,CHF患者血清中的LDLR 水平逐漸下降。Sun 等[8]發(fā)現(xiàn),LDLR水平降低能夠抑制雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號通路,使核糖體激酶蛋白去磷酸化,抑制心肌細(xì)胞分裂及分化;同時,失活的mTOR信號通路能夠抑制正常心肌細(xì)胞合成及利用ATP,影響心肌細(xì)胞正常的能量代謝過程,使CHF 的嚴(yán)重程度增加。此外,下調(diào)的LDLR 能夠使Wnt 信號通路失活,β-連環(huán)蛋白及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9轉(zhuǎn)錄受阻,使心臟供血血管的脂質(zhì)沉積增加,減少心臟供血量,誘導(dǎo)CHF進(jìn)展[9]。
DNM2 是一種GTP 酶,通過調(diào)控GTP 的合成和水解在囊泡內(nèi)吞過程發(fā)揮關(guān)鍵的剪切作用[4]。Yuan等[10]研究發(fā)現(xiàn),DNM2 失活能夠誘導(dǎo)淀粉樣前體蛋白聚集于細(xì)胞膜表面,通過脂筏作用促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)及淀粉樣Aβ 蛋白合成,損傷神經(jīng)元,影響相應(yīng)靶器官功能。本研究結(jié)果表明,CHF 組患者血清中DNM2水平較對照組降低。其原因可能是CHF使心肌細(xì)胞的能量代謝異常,心肌細(xì)胞不能通過胞吐作用釋放DNM2 入血,導(dǎo)致血清DNM2 水平下降[11]。本研究還發(fā)現(xiàn),隨著NYHA分級的增加,CHF患者血清中的DNM2 水平逐漸下降,提示血清中DNM2 水平可能對CHF 的嚴(yán)重程度具有一定影響。其原因可能是血清DNM2 水平下降時,CaM 依賴性蛋白激酶Ⅱ合成被抑制,使受磷蛋白的Thr17 位點無法磷酸化,減弱了肌小節(jié)的收縮能力,降低了心臟的收縮-頻率反應(yīng)(FFR),使CHF 的嚴(yán)重程度增加[12-13]。此外,DNM2 缺乏使L 型鈣通道關(guān)閉,限制了Ca2+內(nèi)流,降低了肌質(zhì)網(wǎng)和胞漿的Ca2+含量,使心肌收縮能力減弱,促進(jìn)CHF進(jìn)展[14-15]。
NT-proBNP 是一種肽類激素,對輔助評估CHF具有較好的特異性[16]。當(dāng)心臟內(nèi)血容量增加時,心室肌細(xì)胞在牽拉伸張的刺激下合成前B 型鈉尿肽原,經(jīng)內(nèi)切酶裂解為NT-proBNP[17-18]。本研究結(jié)果表明,CHF患者血清中LDLR、DNM2與LVEF呈正相關(guān),而與LVEDD、NT-proBNP呈負(fù)相關(guān),提示LDLR、DNM2 水平與心臟功能密切相關(guān),且與心力衰竭的指標(biāo)具有良好的相關(guān)性,可能作為心臟收縮和舒張能力的潛在篩查指標(biāo)。Iacoviello 等[19]研究發(fā)現(xiàn),LDLR 失活阻礙了LDL-C 和膽固醇的清除,使機(jī)體血脂水平升高,促進(jìn)α-平滑肌肌動蛋白和心臟1 型膠原蛋白轉(zhuǎn)錄,心肌細(xì)胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)分化,誘導(dǎo)心肌纖維化形成,減弱心肌的收縮和舒張功能,使每搏輸出量和心肌射血分?jǐn)?shù)受限,導(dǎo)致LVEF降低,LVEDD升高。DNM2缺乏還能夠抑制肌漿/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+-ATP酶2a活性,使舒張期肌質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的Ca2+回流減少,鈣瞬變量下降,F(xiàn)FR提前進(jìn)入“飽和”狀態(tài),心肌收縮力和舒張力明顯受限,導(dǎo)致心臟射血能力下降,LVEF 降低,LVEDD升高[15]。
本研究結(jié)果顯示,預(yù)后不良組患者血清中LDLR、DNM2 水平較預(yù)后良好組降低,提示LDLR、DNM2 可能與患者的預(yù)后情況有關(guān)。LDLR 活性降低時能夠激活髓過氧化物酶,介導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng),使LDL-C氧化,促進(jìn)心臟供血血管發(fā)生粥樣硬化,降低心肌的功能,提高了心源性休克的風(fēng)險[20-21]。而DNM2缺乏能夠使GTP代謝紊亂,Ca2+在心肌細(xì)胞內(nèi)流動異常,使細(xì)胞膜表面的Ca2+超載,誘導(dǎo)線粒體依賴性心肌細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致CHF 急性發(fā)作的概率增加[22]。ROC 曲線顯示,LDLR 聯(lián)合DNM2 的AUC 值高于較LDLR 或DNM2 單獨檢測,提示LDLR 聯(lián)合DNM2能夠提高CHF發(fā)生預(yù)后不良患者的診斷價值。
綜上,CHF患者血清中LDLR和DNM2水平隨著NYHA 分級的增加而降低。同時,血清中LDLR 和DNM2 的水平能夠在一定程度上反映心臟功能情況。LDLR 聯(lián)合DNM2 在評估CHF 患者是否預(yù)后不良具有良好的診斷效能,可為臨床早期干預(yù)治療提供有力支持。但由于試驗設(shè)備及試驗條件的限制,CHF 患者血清中LDLR 和DNM2 變化的具體機(jī)制尚不清楚,需要在接下來的基礎(chǔ)研究中逐步證實。