慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是由于神经-内分泌系统被激活所导致的心脏收缩与舒张功能障碍,致使心脏泵血功能减退的一种复杂临床综合征[1]。是婴幼儿期常见的临床危重病症,病死率高。目前其诊断主要依据临床表现,应用最广泛的实验室指标仍是氨基末端脑利钠肽前体(amino-terminalpro-brain natriureticpeptide,NT-pro-BNP),但其受年龄、BMI、左室肥大、肾功能不全等因素影响较多[2, 3],因此寻找反映CHF的指标一直是临床医师关注的热点问题。国内外研究发现,在压力负荷持续增加、缺血等条件下,卵泡抑素样蛋白1(follistatin-like protein 1,FSTL1)在心肌细胞中表达明显上调[4, 5]。在人晚期衰竭心肌中,FSTL1表达上调,且其表达水平随心衰加重而升高[6]。但FSTL1与小儿CHF心室重构是否有相关性未见研究报道。本研究通过观察CHF患儿血清FSTL1水平变化,并通过超声心动图测定心室重构指标,探讨其与心室重构的相关性,且与NT-pro-BNP作相关分析,以判断其在临床诊断、病情评估中的应用价值。
1 资料与方法 1.1 研究对象选取2014年5月至2015年5月在郑州大学第一附属医院儿科确诊为CHF的45例患儿为心衰组,其中男19例,女26例,年龄3.4±1.9岁;包括扩张型心肌病(DCM)24例、心内膜弹力纤维增生症(EFE)21例。依据心功能分级将45例心衰患儿分为心功能Ⅱ级组(n=10)、心功能Ⅲ级组(n=18)和心功能Ⅳ级组(n=17)。心衰诊断标准参照中华医学会儿科学分会心血管学组制定的《小儿心力衰竭诊断与治疗建议》,心功能分级根据改良的Ross评分标准[7]。DCM的诊断参考我国在WHO/ISFC报告基础上于1995年重新修订的诊断标准[8]。EFE的诊断参考1988年Ino提出的诊断标准[9, 10]。排除标准:先天性心脏病、肺部疾病导致的急性心功能不全、严重肝肾功能不全者;急性感染、各种恶性肿瘤、外伤、结缔组织病引起的心功能不全者。另选取同期在我院门诊行健康体检的儿童30例为健康对照组,其中男14例,女16例,年龄3.0±2.0岁。本研究已获得医院伦理委员会批准,并获得所有入组儿童家长的知情同意。
1.2 标本采集心衰组于入院后第2天清晨,健康对照组于门诊体检早晨空腹3~4 h静脉采血2 mL注入红头干燥管中,室温静置30 min后,3 000 r/min离心10 min,分离的血清于-80℃冷冻保存待测。静脉给予心衰组患儿阿糖腺苷抗病毒,给予丹参川芎嗪改善循环,同时静脉给予果糖、磷酸肌酸钠、核黄素磷酸钠及甲硫氨酸维B1,并口服强的松、地高辛、螺内酯和卡托普利治疗2~3周后,再次抽取同一患儿空腹静脉血2 mL,方法同上。
1.3 标志物测定FSTL1采用酶联免疫吸附法测定,NT-Pro-BNP采用放射免疫分析法测定。仪器为全自动酶标仪(Multiskan FC),美国Thermo Fisher公司生产,试剂盒由上海酶联公司生产,批号GS-E709810。操作步骤按照试剂盒说明书进行。
1.4 心室重构参数测定应用PHILIP公司IE33型多普勒超声心动图仪测定心衰组左心室舒张末径(LVEDD)、舒张末室间隔厚度(IVSD)、舒张末左心室后壁厚度(PWT)等左心室重构指标,并记录左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)。探头频率2.5 Hz,所有超声均由经验丰富的心脏超声医师完成,且医师不知情本研究。依据Devereux公式[11]计算左心室质量(LVM)=1.04 [(LVEDD+IVSD+PWT)3- LVEDD3] -14。左心室质量分数(LVMI)=LVM/体表面积。
1.5 统计学分析应用SPSS 21.0统计软件对数据进行统计学分析。正态分布的计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用SNK-q检验;非正态分布的计量资料采用中位数(四分位间距)[M(P25,P75)]表示,两组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料采用例数表示,两组间比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson相关或Spearman秩相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 一般情况两组儿童年龄、性别、体重比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 1。
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表 1 两组儿童一般情况比较 |
治疗前心功能Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级组患儿血清FSTL1水平均高于健康对照组(P<0.05)。且不同心功能分级组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
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表 2 治疗前不同心功能分级心衰患儿与健康对照组儿童 血清FSTL1 水平比较( x±s) |
EFE、DCM两组间血清FSTL1水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表 3。
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表 3 不同病因心衰患儿血清FSTL1 水平比较( x±s) |
相关分析结果显示血清FSTL1与LVEDD、LVM、LVMI、心功能分级及NT-pro-BNP呈正相关(r分别为0.485、0.322、0.353、0.814、0.562,P<0.05),与LVEF、LVFS呈负相关(r分别为-0.436、-0.436,P<0.05),见图 1~7。
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图 1 FSTL1 与LVEDD 相关分析图 |
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图 2 FSTL1 与LVM 相关分析图 |
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图 3 FSTL1 与LVMI 相关分析图 |
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图 4 FSTL1 与心功能分级相关分析图 |
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图 5 FSTL1 与NT-pro-BNP 相关分析图 |
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图 6 FSTL1 与LVEF 相关分析图 |
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图 7 FSTL1 与LVFS 相关分析图 |
FSTL1是一种细胞外基质糖蛋白,其分子量约35 kD,糖基化后分子量在45~55 kD范围内。其在胚胎发育、细胞增殖、迁移及器官的形成中发挥着重要作用[12]。近年来Oshima等[4]证实FSTL1是一种由心肌细胞分泌的心脏保护因子,具有保护心肌细胞、抗凋亡的功能。在持续过表达Akt的转基因小鼠心肌中FSTL1表达显著上调,而且压力负荷增加、心肌缺血和缺血-再灌注损伤均可以诱导心肌表达FSTL1上调。Ouchi等[13]发现给心肌缺血小鼠注射腺病毒载体介导的FSTL1,缺血区毛细血管密度增加,局部血流恢复,凋亡心肌细胞减少。给心肌缺血再灌注损伤模型小鼠注射重组人FSTL1蛋白后,心肌梗死面积减少,心肌收缩功能改善,并且心肌凋亡和炎症反应下降[14]。上述研究均说明FSTL1具有保护心肌细胞的作用。
Lara-Pezzi等[6]研究显示,在心衰心肌中FSTL1的表达是升高的,并随心衰加重表达水平升高,在心衰缓解后,其表达水平下调。本研究显示,心衰患儿治疗前FSTL1水平明显高于健康对照组,随心衰程度加重递增,且不同心功能分级患儿血清FSTL1含量之间差异有统计学意义。说明随心肌损伤程度加重,心肌细胞分泌FSTL1越多,从而起到保护心肌细胞的作用。这也提示FSTL1可以作为评价心衰严重程度的一项指标。同时,本研究还比较了不同病因导致的心衰患儿血清FSTL1水平变化,显示差异无统计学意义,说明该指标可能不受原发疾病的影响,从而弥补了NT-pro-BNP的不足。
国外学者El-Armouche等[15]及国内学者张芃等[16]均证实,FSTL1可能作为心肌细胞分泌的保护性因子参与心室重构,心力衰竭患者血清FSTL1水平与LVEDD、LVMI及NT-pro-BNP呈正相关,与LVEF、PWT呈负相关,控制了年龄、性别、心血管危险因素和生化指标后,FSTL1水平仍与LVMI呈正相关,这提示心力衰竭患者血清FSTL1水平与左心室重构程度具有显著独立的相关性。本研究也证实了这一结果,说明无论在成人或是儿童,血清FSTL1可能参与左心室重构。
综上所述,血清FSTL1表达水平不仅可以作为成人诊断CHF的标志物,而且也可以适用于儿童。其随着心衰严重程度递增,且不受原发疾病的影响,并与NT-pro-BNP及LVM等呈线性相关,在一定程度上可判断心室重构。从而为临床诊断及判断心衰程度提供了新的生化标志物。
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