慢性阻塞性肺疾病致肺源性心脏病病人sST2、NT-proBNP水平变化及临床意义

郝晓俊,郑曙光,马 靖,贾国平,姚丽琴

肺源性心脏病主要由呼吸系统疾病致肺血管阻力增加,产生肺动脉高压,继而出现右心结构或/和功能改变,最终导致右心衰竭。氨基末端脑钠肽前体(NT-proBNP)是目前最重要的心脏功能生物学标志物,主要从心室细胞中分泌,容易受肾功能、年龄及性别等因素影响[1-2],可能不是心力衰竭预测及预后的最佳指标[3-4]。可溶性生长刺激表达基因2蛋白(sST2)作为新型心力衰竭标志物,被认为是继NT-proBNP后最有价值的生物学标志物[5],在心肌细胞的机械应变状态中上调,是心肌细胞肥厚和纤维化的标志物,由血管内皮细胞和成纤维细胞释放[6-7]。有研究表明,sST2水平升高可预测慢性心力衰竭的严重程度和死亡风险[8]。近期有系统评价和荟萃分析发现,与健康者相比,心力衰竭病人血清sST2水平明显增加[9]。本研究测定慢性阻塞性肺疾病所致肺源性心脏病病人sST2、NT-proBNP水平,探讨sST2、NT-proBNP对肺源性心脏病的临床诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院老年医学科2021年1月—10月收治的慢性阻塞性肺疾病致肺源性心脏病病人50例为病例组,男26例,女24例;同期我院健康体检者50名为健康组,男25名,女25名。所有受试者均对此项研究知情同意,并签署知情同意书。本研究获得我院伦理委员会的批准。

1.2 诊断标准与排除标准

诊断标准:慢性阻塞性肺疾病诊断符合中华医学会呼吸病学分会慢性阻塞性肺疾病学组等制定的《慢性阻塞性肺疾病(2021年修订版)》[10];肺源性心脏病诊断标准符合中华医学会制定的《慢性肺源性心脏病基层诊疗指南(2018年)》[11]。排除标准:1)急性、慢性左心功能不全;2)急性冠脉综合征;3)急性肺栓塞;4)动脉型肺动脉高压;5)可能会导致右心衰竭影响病情评估的其他疾病,如先天性心脏病、睡眠呼吸暂停低通气综合征等。

1.3 主要实验仪器

全系列德国Heraeus离心机(德国Heraeus公司,型号:PrimoR)、全自动免疫分析仪(郑州安图生物科技有限公司,型号:A2000)、全自动化学发光仪(美国贝克曼库尔特公司,型号DXi800)、全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司,型号Au5821)、全自动酶标仪(美国宝特公司,型号:BioTekELx800)、彩色多普勒超声诊断仪(荷兰皇家飞利浦公司,型号:Philips IE33)。

1.4 研究方法

收集研究对象性别、年龄、体质指数、收缩压、舒张压、空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、血肌酐、尿素氮及心脏超声参数。病例组入院后根据病人病情分别予以吸氧、扩张气管、化痰、抗炎、抗感染、改善心功能等对症支持治疗。所有研究对象均于入院当天抽取静脉血,测定sST2、NT-proBNP水平。sST2水平酶联免疫吸附法测定,试剂盒购自上海瑞缔生物科技股份有限公司。NT-proBNP水平通过酶联免疫荧光法测定,试剂盒购自法国梅里埃公司,检测均按说明书进行操作。

1.5 统计学处理

2 结 果

2.1 两组一般资料比较

两组性别、年龄、收缩压、舒张压、空腹血糖、血肌酐、尿素氮比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。病例组体质指数、三酰甘油、总胆固醇水平低于健康组(P<0.05)。详见表1。

表1 两组一般资料比较

2.2 两组心脏超声参数比较

病例组肺动脉压、主肺动脉内径、右室内径、右房内径均高于健康组,差异均有统计学意义(P<0.001)。详见表2。

表2 两组心脏超声参数比较(±s)

2.3 两组sST2、NT-proBNP水平比较

病例组sST2、NT-proBNP水平高于健康组,差异均有统计学意义(P<0.05),提示肺源性心脏病病人sST2、NT-proBNP水平升高。详见表3。

表3 两组sST2、NT-proBNP水平比较[M(P25,P75)]

2.4 病例组sST2与NT-proBNP、心脏超声参数的相关性

sST2与NT-proBNP、肺动脉压、主肺动脉内径、右室内径、右房内径呈正相关(P<0.01)。详见表4。

表4 病例组sST2与NT-proBNP、心脏超声参数的相关性

2.5 sST2联合NT-proBNP检测诊断肺源性心脏病的临床价值

sST2和NT-proBNP联合检测预测肺源性心脏病的ROC曲线下面积为0.809。详见图1。

图1 sST2联合NT-proBNP诊断肺源性心脏病的ROC曲线

3 讨 论

ST2是白介素-1(IL-1)受体家族成员,以跨膜性(ST2L)和可溶性(sST2)两种形式存在[12]。白介素-33(IL-33)是一种核蛋白,具有抗心肌细胞肥大和纤维化的作用,而sST2起到“诱饵受体”阻断作用,与IL-33结合后,致上述作用逆转[7],已被用作多种心血管疾病中心肌纤维化和重塑的新型生物标志物。关于sST2对慢性阻塞性肺疾病所致肺源性心脏病的研究甚少。因此,探索心力衰竭指标对肺源性心脏病早期预测、诊断具有重要意义。

肺源性心脏病发生发展过程中,肺动脉高压为必不可少的环节,80%～90%由慢性阻塞性肺疾病所致。有研究表明,NT-proBNP与肺动脉高压严重程度和生存率相关[13-14],可直接反映右心室舒张和收缩功能障碍的严重程度[15-16]。本研究中,两组年龄、性别、血压、血糖、血肌酐、尿素氮比较差异均无统计学意义,肺源性心脏病病人体质指数、三酰甘油、总胆固醇水平低于健康者,考虑与病人高代谢、高消耗状态及脂肪吸收不良等有关。病例组病人NT-proBNP水平高于健康组,提示NT-proBNP参与肺源性心脏病发展过程。肺源性心脏病病人sST2水平亦高于健康者,sST2水平升高可能与肺源性心脏病病人肺动脉压升高或心肌拉伸导致生长刺激表达基因2蛋白(ST2)的过度分泌有关,进而激活IL-33/ST2信号通路,致心肌纤维化和重塑,加速右心衰竭病情进展。有研究显示,从体外实验发现肺泡细胞和心肌细胞分泌sST2[17]。Pascual-Figal等[18]研究表明,肺脏是心力衰竭中sST2的相关来源脏器。sST2浓度增加也存在于心脏外的其他疾病,如哮喘[19]、肺部疾病[20]。

本研究比较了病例组与健康组心脏超声右心相关参数,结果显示,病例组肺动脉压、主肺动脉内径、右室内径、右房内径均高于健康组,符合肺源性心脏病发生发展的病理生理改变,进一步深入分析sST2与心脏超声右心参数之间的相关性,提示sST2与肺动脉压、主肺动脉内径、右室内径及右房内径均呈正相关。有研究表明,IL-33/ST2信号传导通路可能与肺血管重塑的发病机制有关[21]。sST2水平可能与肺血管阻力有关,在肺动脉高压病人中升高[22]。sST2与肺动脉高压严重程度相关,是病情恶化的重要预测指标[23]。Carlomagno等[24]研究发现,血清sST2在肺动脉高压病人中增加,并与右心室扩张和收缩功能障碍相关。Agoston-Coldea等[25]研究也证实,sST2水平与慢性阻塞性肺疾病导致肺动脉高压病人的右心功能指标相关且具有高度预测性。本研究亦得出相似结论。

sST2与NT-proBNP有良好的相关性,提示sST2、NT-proBNP均参与肺源性心脏病发生发展过程。sST2、NT-proBNP联合检测预测肺源性心脏病ROC曲线下面积为0.809,两者联合检测可提高肺源性心脏病预测的准确性。本研究亦存在一定局限性,为单中心研究,且样本量小,需多中心大样本进一步深入研究。