慢性心衰患者血清SIRT1的表达及临床意义*

赖运波, 刁晓艳

(1.贵州医科大学 临床医学院, 贵州 贵阳 550004; 2.贵州医科大学附属医院 心血管内科, 贵州 贵阳 550004)

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是各种心脏结构或功能异常导致心室充盈或射血能力受损的临床综合征[1],其基本机制是心室重构,包括心肌细胞肥大、凋亡与坏死、外基质过度沉淀和降解增加等[2]。CHF是心血管事件的终末阶段,严重危害人类健康。抗衰老酶1(sirtuin 1,SIRT1)与慢性心衰关系密切[3],SIRT1是组蛋白去乙酰化酶Sirtuins家族的重要成员,是一种NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶,参与心肌肥大、心肌衰老、抗氧化性应激等一系列病理过程[4-8]。目前,国内外对SIRT1的抗氧化性应激在心衰的作用研究较为突出,以动物实验和基础研究报道较多,研究显示心衰时SIRT1的表达增加,而体外诱导SIRT1的表达后,可减轻氧化性应激和减少心肌细胞的凋亡[9-12],但相对于人体血清SIRT1的水平变化报道甚少。本研究对比107名CHF患者与59名非心力衰竭患者相关指标,探讨血清SIRT1表达水平与心衰的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2018—2019年心内科住院的CHF患者107例设为CHF组,50～80岁、平均(67.08±9.30)岁,其中男58例、女49例,CHF诊断根据《中国心力衰竭诊断和治疗指南 2018》[13]。排除标准:(1)结构性心脏病(心瓣膜疾病、心包疾病、先天性心脏病)、心内肿瘤、肥厚型心肌病、限制性(浸润性)心脏病等;(2)昏迷或感染的患者;(3)近1月伴发急性心肌梗死;(4)终末期肾病患者(肾小球滤过率<15 mL/min.1.73 m2),(5)缩窄性心包炎;(6)血糖明显异常;(7)慢性阻塞性肺疾病患者;(8)伴有脑梗死患者。选择同期住院心内科非心衰患者59例为对照组,50～80岁、平均(61.74±8.12)岁,其中男33例、女性26例。纳入标准:(1)无慢性心力衰竭、N端脑钠肽前体(b-type natriuretic peptide,NT-pro BNP)<125 ng/L;(2)无感染性疾病,排除急性心肌梗死、先天性心脏病、心瓣膜病等疾病。入选患者血压、体质量指数等一般指标均控制在正常范围内,且患者或其近亲属对本研究均知情同意。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求,并获得医院伦理委员会批准(批准文号2020091K)。

1.2 研究方法

1.2.1血生化指标测定 所有对象于清晨6点(空腹8 h以上)抽取静脉血,采用瑞士Cobas 8000全自动生化分析仪检测NT-pro BNP、空腹血糖、血脂、肝功能、肾功能及血常规等指标。

1.2.2超声心动图检查 采用美国飞利浦iE33高端心血管超声诊断仪常规测定各房室腔的结构和大小,记录左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心房前后径(left atrium diameter, LAD)、左心室舒张末期内径(left ventricle end diastolic diameter,LVEDd)、左心室后壁厚度(left ventricle posterior wall,LVPW)、舒张末期室间隔厚度(inter ventricular septum thickness at diastole,IVSD)等指标。根据心脏超声心动图检查结果,将观察组分为射血分数保留型心力衰竭亚组(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF亚组,LVEF≥50%)和射血分数降低型心力衰竭亚组(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF亚组,LVEF<40%)。

1.2.3SIRT1水平测定 所有研究对象血液经离心处理后置于EP管中,置-80 ℃冰箱备用。采用美国Aviva Systems Biology公司提供的酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay ELISA)试剂盒检测血清SIRT1水平,加入酶反应的底物后,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,可根据颜色反应的深浅在波长450 nm处通过微型平板阅读器(Chroate Manager 4300,Palm City,USA)进行定性或定量分析。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 血生化指标

与对照组比较,CHF组肌钙蛋白T、肌酐明显升高,胆固醇及甘油三酯下降,差异均有统计学意义(P<0.05),但上述结果均在正常参考值范围内符合纳入标准。见表1。

表1 CHF组及对照组患者血生化指标比较

2.2 血清SIRT1及NT-pro BNP,左心结构及功能

CHF组血清SIRT1、NT-pro BNP、LVEDd、LAD、IVSD及LVPW高于对照组,但LVEF低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 对照组与CHF组患者血清SIRT1、NT-pro BNP、左心结构及功能指标比较

2.3 血清SIRT1与NT-pro BNP、LVEF及LVEDd相关性

经Spearman相关分析,血清SIRT1与血清NT-pro BNP、LVEDd、LAD均呈正相关(P<0.05),而血清SIRT1与LVEF呈负相关(P<0.05)。见表3。

表3 血清SIRT1与NT-pro BNP、左心结构指标及功能的相关性分析

3 讨论

随着我国老年化进程,慢性心力衰竭发病率逐渐上升,其发病机制复杂,可由心肌代谢异常、能量利用障碍、氧化性应激等多种途径共同作用[14-16]。近年来,国内外学者研究最多的是氧化性应激在心力衰竭发病的途径,当心衰时,机体RAAS被激活,产能较低的游离脂肪酸β氧化供能占主导地位,并伴有线粒体功能障碍。脂肪酸β氧化产生大量活性氧自由基,降低调节线粒体能量生成的心磷脂含量,造成线粒体结构和功能损伤,抑制心肌收缩,引起心肌细胞凋亡[17]。与此同时,CHF患者血清C1q肿瘤坏死因子相关蛋白1水平明显升高,通过诱导SIRT1的表达及其活性,减弱心脏炎症和细胞损伤[18-19]。在心衰的发生发展进程中,SIRT1表现出激活状态,从而起到减少活性氧的产生和心肌细胞凋亡的作用。在本研究中CHF患者血清SIRT1水平升高,且与NT-pro BNP水平呈正相关,符合心衰时机体的自我代偿机制,由此推测CHF患者血清SIRT1的升高可能是一种保护机制,其与BNP在心衰时,心室肌受牵拉刺激分泌增多,从而代偿性保护心肌机制相似[20-22],当发生慢性心力衰竭时,分泌更多的SIRT1保护心肌细胞,减轻细胞炎症,或通过抑制ROS生成,增加抗凋亡蛋白的表达,激活抗凋亡机制,减少心肌细胞凋亡,促进心肌细胞生存,保护心脏,维持其功能和代谢[23-25],从而改善心衰。本研究还显示,心脏的结构在CHF患者中出现了明显的改变,LVEF较正常对照组也明显降低,这也符合心衰患者的临床特点,SIRT1表达水平随着左心室和左房的扩大而增加,并随心脏收缩功能减退,SIRT1水平也有所上升。这也提示SIRT1对临床工作有一定的指导意义。

综上所述,本研究结果显示CHF患者血清SIRT1表达水平明显升高,并与NT-pro BNP水平呈高度正相关,推测其可能作为一种代偿性心肌保护机制,为心衰的诊疗评估提供数据支撑,由于本研究样本量较少,其结果亦可能存在一定偏倚,尚需大量临床实验数据验证。