S100A1蛋白表達水平變化對小兒心衰預后轉(zhuǎn)歸指導分析及作用機制分析

杜燕

(南陽市宛城區(qū)婦幼保健院，河南 南陽 473000)

小兒心衰病因與先天心血管畸形、風濕性心臟病、心肌炎、重癥肺炎、嚴重貧血、克山病等有關[1]。發(fā)病患兒伴呼吸急促、咳嗽、表淺、頸靜脈怒張、指趾端冰涼感、水腫等癥狀，嚴重者可出現(xiàn)血流動力學障礙、心源性休克，直接危及患兒生命。早期診斷是小兒心衰防治要點之一。鈣結合蛋白（S100A1）是Ca信號傳導系統(tǒng)中的重要調(diào)節(jié)因子，對青少年生長發(fā)育、孕產(chǎn)婦優(yōu)生優(yōu)育、老年健康長壽等具有重要作用[2]。近些年的研究表明，S100A1與心血管疾病發(fā)生發(fā)展密切相關，其可通過鈣依賴調(diào)節(jié)心肌運轉(zhuǎn)、心室重構，影響心肌細胞凋亡和心肌能量供應[3]。為分析S100A1水平變化對小兒心衰預后轉(zhuǎn)歸的指導作用及其在心衰發(fā)生中的作用機制，選取我院收治的84例心力衰竭患兒進行了如下研究，報告如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年1月-2017年1月我院收治的84例心力衰竭患兒為觀察組，其中男40例、女44例，年齡2個月～14歲，按心功能分級標準分為心功能Ⅱ級25例，Ⅲ級36例，Ⅳ級23例。同期健康體檢兒童84例為對照組，其中男39例，女45例，年齡5個月～14歲，兩組患者在性別、年齡等一般資料方面差異無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)，具有可比性。納入標準：符合小兒心力衰竭診斷標準；年齡≤14歲；非先天性心臟病、肺部疾病導致的心功能不全；無肝、腎功能不全、造血系統(tǒng)疾病及腫瘤，急性創(chuàng)傷；監(jiān)護人同意參與本次研究，并簽署知情同意書，健康對照組血常規(guī)、肝腎功能、心臟超聲等檢查均無異常。排除標準：臨床資料不完整，治療后無明顯好轉(zhuǎn)或死亡[4]。

1.2 分組標準 心力衰竭診斷標準：呼吸急促，每分鐘嬰兒＞60次，幼兒＞50次，兒童＞40次；心動過速，每分鐘嬰兒＞160次，幼兒＞140次，兒童＞120次；心臟擴大；煩躁，喂哺困難，體質(zhì)量增加，尿少，水腫，多汗，發(fā)紺，嗆咳，陣發(fā)性呼吸困難（2項以上）。具備以上4項加以下1項或以上2項加以下2項即可確診心衰：肝大，嬰幼兒右肋下＞3cm，兒童＞1cm，進行性肝臟腫大或伴觸痛者更有意義；肺水腫；奔馬律。心功能分級標準：3歲以內(nèi)患兒參考改良ROSS評分法、＞3歲患兒參考NYHA分級方法將心衰分為心功能Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級3組[5]。

1.3 方法 觀察組患兒在入院第2d和治療后采集空腹靜脈血1～2ml，低溫離心 (離心條件為3000 rpm)，吸取血清，置-20℃凍存?zhèn)溆?，對照組兒童取清晨空腹靜脈血1～2ml，處理同心衰組，采用ELISA Kit嚴格按試劑盒步驟檢測所有受試者血清鈣結合蛋白(S100A1蛋白)質(zhì)量濃度，心功能參數(shù)LVEF、LVFS測量采用多普勒超聲心動圖儀，測定健康對照組兒童、心衰患兒心衰期及心衰緩解期的LVEF、LVFS，根據(jù)兩組的LVESD和 LVEDD計算出左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)。

1.4 統(tǒng)計學方法 統(tǒng)計軟件采用SPSS 16.0，采用均數(shù)±標準差（）進行統(tǒng)計描述，組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗；P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 心衰期、心衰緩解期與對照組血清S100A1蛋白水平比較 觀察組患兒血清S100A1蛋白水平較對照組明顯升高，心衰患兒治療前較治療后S100A1蛋白水平升高，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表 1。

表1 心衰期、心衰緩解期與對照組血清中S100A1蛋白水平比較

2.2 不同心功能等級心衰患兒血清中S100A1蛋白水平比較 血清S100A1蛋白水平在不同心功能等級組間差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），心功能等級越高，血清S100A1蛋白含量越高，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表 2。

表2 不同心功能等級心衰患兒血清中S100A1、sST2蛋白水平比較

2.3 心衰期、心衰緩解期與對照組左室射血分數(shù)、左室短軸收縮率及左心室質(zhì)量指數(shù)比較 見表3。

2.4 不同心功能等級心衰患兒左室射血分數(shù)、左室短軸收縮率及左心室質(zhì)量指數(shù)比較 見表4。

2.5 血清S100A1蛋白水平與心力衰竭患兒心功能指標及心功能分級的相關性分析 相關性分析結果顯示：心衰患兒血清S100A12水平與心功能分級及LVEF、LVFS、LVMI均呈正相關，結果見表5。

2.6 血清S100A1蛋白水平小兒心力衰竭預后轉(zhuǎn)歸的關系 84例心力衰竭患兒經(jīng)治療出院后隨訪6個月，21例S100A1＞30ng/ml患兒中其中6例死亡，9例再次住院，心臟事件發(fā)生率71.4%；28例S100A1在25～30ng/ml之間的患兒中1例死亡，5例再次住院，心臟事件發(fā)生率為21.4%；S100A1＜25ng/ml的35例患兒未出現(xiàn)心臟事件，差異均有統(tǒng)計學意義。

3 討論

心力衰竭病機與四部分內(nèi)容相關：心功能障礙、運動耐力降低、肺體循環(huán)充血以及后期的心律失常，其中心功能障礙是本病的基礎條件，其余三種則是心功能障礙的代償表現(xiàn)[6，7]。小兒心功能障礙則是一個多因素作用結果，包括先天發(fā)育不良、病原體感染、電解質(zhì)紊亂、內(nèi)分泌異常等[8]。生物標記物檢測是小兒心力衰竭診斷、治療以及預后分析的重要方式，同時還可有效探究小兒心力衰竭病理機制，為疾病防治提供新思路。

表3 心衰期、心衰緩解期與對照組心功能指標LVEF、LVFS及LVMI比較

表4 不同心功能等級心衰患兒功能指標LVEF、LVFS及LVMI比較

表5 心衰患兒血清S100A12水平與心功能分級及 LVEDD、LVESD、LVMI相關性分析

S100A1蛋白是一種具有鈣離子高親和性的蛋白質(zhì)，分子量約為28000，生物學功能以鈣運載為主[9]。S100A1蛋白在諸多炎癥疾病中呈高表達狀態(tài)，包括腸道炎癥疾病、心血管炎癥疾病等[10]。近幾年的研究顯示，S100A1蛋白對心力衰竭具有重要作用[11]，提示S100A1蛋白或可作為心力衰竭的重要診斷指標，但其在心力衰竭中作用機制尚無明確結論。本組研究中，心力衰竭患兒在心衰期S100A1蛋白水平高于平穩(wěn)期和對照組，LVEF、LVFS及LVMI均低于平穩(wěn)期對照組，表明心衰患兒存在明顯心功能異常及炎癥癥狀，這與其他研究結果相似。隨后我們還發(fā)現(xiàn)，S100A1蛋白在心功能Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級三組間任意兩組比較差異有統(tǒng)計學意義，提示S100A1蛋白與心衰患兒心功能密切相關，其機制可能為：S100A1具有的鈣親和性可通過選擇性結合鈣離子，參與機體炎癥反應，具體方式可能為：S100A1主要存在于炎性效應的細胞漿內(nèi)，如巨噬細胞、中性粒細胞等。當這些細胞內(nèi)的鈣離子被激活后，S100A1將與之結合，并轉(zhuǎn)移至細胞骨架或膜內(nèi)，同時其將通過鈣信號激活、鈣離子型調(diào)節(jié)等方式，促使細胞內(nèi)蛋白磷酸化，形成炎癥反應，并同時影響細胞的增殖[12]；細胞外的S100A1則可通過與晚期糖基化終末產(chǎn)物受體結合來激活淋巴細胞、巨噬細胞，并以此誘導炎癥因子、血管粘附因子表達，最終參與炎癥[13]。在這一反應中，患者心肌收縮能力將隨之降低，同時出現(xiàn)大量心肌細胞凋亡情況，最終發(fā)展為心功能障礙，誘發(fā)心衰。S100A1主要存在于炎性效應的細胞漿內(nèi)，如巨噬細胞、中性粒細胞等[14]。當這些細胞內(nèi)的鈣離子被激活后，S100A1將與之結合，并轉(zhuǎn)移至細胞骨架或膜內(nèi)，并借助鈣離子濃度依賴模式調(diào)節(jié)細胞生物功能。已有研究發(fā)現(xiàn)，心力衰竭患者S100A1水平與患者炎癥水平正相關[15]，這與本研究結論相似。本研究通過隨訪發(fā)現(xiàn)，出院后6個月，71例S100A1＞500ng/L患兒中其中6例死亡，37例再次住院，心臟事件發(fā)生率60.6%；30例S100A1在100～500ng/L之間的患兒中1例死亡，5例再次住院，心臟事件發(fā)生率為20.0%；S100A1＜100ng/L的38例患兒未出現(xiàn)心臟事件，表明S100A1水平與患兒預后密切相關，S100A1水平越高患兒預后越差，提示S100A1或可成為小兒心衰預后判定指標。

本研究通過分組實驗，對S100A1在小兒心衰中的表達意義及作用機制進行探究，發(fā)現(xiàn)S100A1可通過鈣信號激活、鈣離子型調(diào)節(jié)以及晚期糖基化終末產(chǎn)物受體結合等方式參與心肌炎癥、心肌細胞凋亡，并作用患兒心功能，參與心衰發(fā)生發(fā)展。本研究創(chuàng)新之處在于對S100A1在小兒心衰預后判定的探究，發(fā)現(xiàn)S100A1與心衰患兒預后密切相關，S100A1水平越高患兒預后越差。

綜上所述，S100A1參與了心力衰竭的發(fā)生發(fā)展過程，對于診斷小兒心力衰竭具有重要的臨床意義，可作為判斷預后的一個參考指標。