慢性心力衰竭患者血清CA125 GDF15 sTREM-1水平及其与心功能的相关性分析

张国勇, 马 铮, 张 琳, 江 雪, 郭彩霞

(首都医科大学附属北京同仁医院心血管中心, 北京 100730)

慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)是一种常见且严重的心血管疾病,其发病率和死亡率都呈上升趋势。尽管目前已有多种预测慢性心力衰竭患者预后的标志物被应用于临床实践中,但仍然需要更准确、可靠的生物标志物来评估患者的病情和预后。血清糖类抗原125(Cancer Antigen 125,CA125)、生长分化因子-15(Growth Differentiation Factor 15,GDF15)和可溶性髓样细胞触发受体-1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 1,sTREM-1)作为新兴的生物标志物受到了广泛关注。其中,CA125是一种膜蛋白,其高表达与多种恶性肿瘤相关,血清CA125的升高可与心室重塑、炎症反应和心肌纤维化等病理过程密切相关,并可用于评估患者的预后和治疗效果[1]。GDF15是一种转录因子,其表达受到氧化应激和炎症等因素的调控[2]。sTREM-1是一种炎症标志物,通过激活炎症反应参与机体免疫调节。尽管对于CA125、GDF15和sTREM-1在慢性心力衰竭中的表达及其与心功能的相关性已有一些研究报道,但目前仍存在一些争议和局限性[3]。因此,本研究旨在探讨血清CA125、GDF15和sTREM-1在慢性心力衰竭患者中的表达情况,并分析其与心功能的相关性。现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取2022年6月至2023年6月本院收治的CHF患者96例临床资料开展回顾性分析,其中男性56例,女性40例,年龄40～75岁(63.17±8.68)岁,体质量指数20～26(22.85±2.61)kg/m2,轻中度心力衰竭组46例(NYHA分级为Ⅰ～Ⅲ级)、重度心力衰竭组50例(NYHA分级为Ⅳ级)。纳入标准:①符合《慢性心力衰竭的临床诊治指南》[4]中相关标准,且心衰病程>6个月;②美国纽约心脏病协会(NYHA)功能分级为Ⅰ～Ⅳ期;③年龄不低于18岁;④临床资料完整。排除标准:①合并其他重要脏器存在器质性病变者;②先天性心脏病者;③合并恶性肿瘤者;④免疫性疾病者;⑤近服用糖皮质激素类、抗痉挛药物或钙剂类药物者;⑥甲状腺功能异常者;⑦心脏相关手术史者。另按2∶1比例选取同期本院检查健康体检者48名为健康对照组,其中男性25例,女性23例,年龄40～75岁(65.62±8.20)岁,体质量指数20～26(23.19±2.52)kg/m2,两组一般资料经统计学分析比较差异无统计学意义(P>0.05)。本项研究方案已取得院伦理委员会审批。

1.2方法:血清指标的检测:全部对象纳入本研究中,于到院后,采取晨起空腹静脉血3mL,以3000r/min离心10min,离心半径15cm,将血清分离,置于冰箱中待测,应用酶联免疫吸附法对患者的CA125、GDF15、sTREM-1水平进行检测,全部试剂盒购自的公司为上海酶联生物科技有限公司。心脏超声心动图采用飞利浦心悦IE33型进行测定,详细记录左室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期内径(LVEDD)及左心房内径(LA)。检测患者的心功能应用心脏超声心电图进行检查,购自公司为飞利浦心悦,型号为IE33型,记录心功能指标,即左室射血分数(Left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic dimension,LVDd ,LVEDD)、左心房内径(Internal diameter of the left atrium,LA)与左室短轴缩短率(LV short axis shortening rate,FS)。

2 结 果

2.1两组血清CA125、GDF15、sTREM-1比较:结果显示,研究组CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 两组血清CA125 GDF15 sTREM-1比较

2.2两组心功能指标比较:结果显示,研究组FS、EF均低于对照组,LAD、LVEDD均高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组心功能指标比较

2.3血清CA125、GDF15、sTREM-1与心功能指标相关性分析:Person相关性分析显示,CA125、GDF15、sTREM-1均与FS、EF呈负相关(r=-0.605/-0.617、-0.516/-0.512、-0.572/-0.613,P<0.05),均与LAD、LVEDD呈正相关(r=0.827/0.818、0.819/0.834、0.846/0.878,P<0.05)。见表3。

表3 血清CA125 GDF15 sTREM-1与心功能指标相关性分析

2.4两组血清CA125、GDF15、sTREM-1比较:结果显示,重度心力衰竭组CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于轻中度心力衰竭组(P<0.05)。见表4。

表4 两组血清CA125 GDF15 sTREM-1比较

2.5重度心力衰竭影响因素Logistic回归分析:以“重度心力衰竭”为因变量(赋值:是=1,否=0),将“血清CA125(赋值:连续变量,直接纳入)、血清GDF15(赋值:连续变量,直接纳入)、血清sTREM-1(赋值:连续变量,直接纳入)”视为自变量。二元Logistic回归分析显示,血清CA125、GDF15、sTREM-1为重度心力衰竭的危险因素(P<0.05)。见表5。

表5 重度心力衰竭影响因素Logistic回归分析

2.6血清CA125、GDF15、sTREM-1评估慢性心力衰竭严重程度的效能:采用ROC分析血清CA125、GDF15、sTREM-1评估慢性心力衰竭严重程度的AUC分别为0.761、0.695、0.822,截断值分别为32.925U/mL、209.895pg/mL、72.800pg/mL,敏感度、特异度分别为100.0%/52.2%、38.0%/93.5%、72.0%/89.1%。将CA125、GDF15、sTREM-1纳入Logistic回归模型,通过回归系数(β值分别为0.071、0.024、0.103)计算公式为:预测评分=CA125+(0.024/0.071)*GDF15+(0.103/0.071)*sTREM-1,以预测评分绘制ROC曲线评估慢性心力衰竭严重程度的AUC为0.848,敏感度为84.0%、特异性为82.6%。见表6、图1。

图1 血清CA125、GDF15、sTREM-1与预测评分评估慢性心力衰竭严重程度ROC曲线

表6 血清CA125 GDF15 sTREM-1评估慢性心力衰竭严重程度效能

3 讨 论

CHF的发病机制涉及心脏结构和功能异常[5-6]。常见的原因包括冠心病引起的心肌缺血或心肌梗死、高血压引起的心肌肥厚和心腔扩张、心肌炎症导致的心肌损伤、心脏瓣膜病变等。这些因素会引起心脏收缩功能减退、舒张功能障碍或两者同时存在,最终导致心脏泵血功能不足。及时诊断CHF非常重要,因为早期诊断可以使患者尽早接受合适的治疗,改善心功能并延长生存期。此外,及时采取措施还能预防病情进展和并发症的发生,提高患者的生活质量。

血清指标在CHF的诊断中具有重要作用。sTRENM-1、CA125和GDF-15等指标在CHF的诊断中也扮演重要角色。它们能反映心脏的炎症状态、纤维化程度和心肌损伤情况。本研究显示,研究组CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于对照组。提示在CHF患者中,其CA125、GDF-15与sTREM-1水平呈现过高表达,主要原因为对于CA125而言,它最初被发现与卵巢癌相关,但在CHF中的升高可能是由于心脏组织炎症和纤维化引起的。心力衰竭患者的心脏组织受损,炎症反应被激活,导致CA125的释放增加[7]。GDF-15是一种生长因子,在CHF患者中升高可能是由于心肌损伤、心肌纤维化和细胞凋亡等过程的增加[2]。这些过程与心力衰竭的发展和心脏功能减退有关。sTREM-1是一种可溶性受体,主要存在于免疫细胞表面。它的升高可能反映了心肌组织的炎症状态和免疫系统的激活。在CHF中,心脏组织受到损伤和炎症反应增加,因此sTREM-1的水平会明显升高[8]。

在CHF患者中,心功能通常受损。本研究显示,研究组的FS、EF较之对照组更低,主要原因为在CHF中,心脏的收缩能力下降,导致每次心搏时射入左心室的血液量减少,从而降低了FS和EF。本研究显示,研究组LAD、LVEDD较之对照组更高。主要原因为在CHF中,左心室功能减退导致左心房的负荷增加。为了应对增加的血液容量,左心房逐渐扩大,导致LAD增大。CHF患者的左心室舒张功能受损,无法完全充盈,造成LVEDD增大。

本研究根据相关性分析结果显示,CA125、GDF15、sTREM-1与FS、EF呈现明显的负相关关系,即随着CA125、GDF15和sTREM-1水平的升高,FS和EF的数值较低。此外,这三个指标与LAD、LVEDD呈现正相关关系,即随着CA125、GDF15和sTREM-1水平的升高,LAD和LVEDD的数值较大。提示CA125、GDF15和sTREM-1与FS、EF呈负相关,其原因为CA125、GDF15和sTREM-1都是炎症标志物,其升高通常反映了机体内的炎症过程。炎症对心肌有直接影响,可以引起心肌细胞损伤和纤维化,从而导致心肌收缩和射血功能的下降,进而降低FS和EF数值。同时,CA125、GDF15和sTREM-1的升高可能与心肌纤维化有关。心肌纤维化是心肌变硬和增加纤维组织的过程,会导致心肌的弹性降低和舒张能力减弱,从而影响FS和EF的数值。另外,CA125、GDF15和sTREM-1的升高可能与心脏结构的改变有关,LAD和LVEDD的增加。这些结构改变可能会导致心脏功能下降,从而降低FS和EF数值。

本研究显示,CA125、GDF15和sTREM-1的水平与CHF病情严重程度可能存在一定的关系。即重度心力衰竭组CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于轻中度心力衰竭组。主要原因为随着CHF的进展,心肌细胞受到更多的压力和损伤[9]。这种损伤会导致细胞释放出更多的CA125、GDF15和sTREM-1等炎症标志物,在血液中的浓度也相应增加。

本研究显示,CA125、GDF15、sTREM-1在CHF患者中具有较高的诊断效能,其联合诊断可提高患者灵敏度与特异度。分析原因为联合诊断将多个指标的信息进行综合,而不仅仅依赖单一指标的结果。这样可以更全面地了解患者的生物学状态,从而提供更准确的评估结果。同时,CA125、GDF15和sTREM-1在CHF发展过程中扮演重要角色,它们与CHF的病理生理过程相关连。通过联合使用这些指标,可以综合考虑它们在预测CHF严重程度时的相对重要性和贡献度。这样可以提高模型的预测能力,使其更准确地判断CHF的严重程度。另外,血清指标之间可能存在一定的相关性。联合诊断可以考虑到这些指标之间的关联性,避免忽略其中任意一个指标的重要信息。通过适当地权衡和组合这些指标,联合数据可以提供更准确的评估结果。

综上所述,血清CA125、GDF15、sTREM-1在CHF患者中高表达,与心功能相关密切,可作为评估心力衰竭严重程度的有效指标,联合评估效果更好。本研究选取的样本数量较小,期望今后扩大样本量以进行更深入的研究。