血清黃嘌呤氧化酶與MCP-1在慢性心力衰竭患者中的表達(dá)意義及對短期預(yù)后的預(yù)測價(jià)值

董志華，周長宇，張剛，唐敏，王高頻，于曉玲

心臟是機(jī)體耗氧量最大的器官，因此氧化還原穩(wěn)態(tài)是維持心肌正常結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵[1]。心肌細(xì)胞內(nèi)若蓄積大量的活性氧（ROS），則可導(dǎo)致心肌細(xì)胞氧化損傷、蛋白降解增加、肌纖維組織受損、誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)等，與慢性心力衰竭（CHF）患者血管內(nèi)皮障礙、結(jié)構(gòu)性血管異常等病變基礎(chǔ)有關(guān)[2]。黃嘌呤氧化酶（XO）是心肌細(xì)胞中ROS的主要來源之一，是催化嘌呤代謝為尿酸過程中的關(guān)鍵酶，可被還原為過氧化氫（H2O2）和超氧自由基

[3]。Huang等[4]曾對427917例研究對象進(jìn)行系統(tǒng)分析，證實(shí)高尿酸血癥大大增加CHF的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)（HR=1.65，95%CI：1.41～1.94），而41935例CHF患者合并高尿酸血癥的發(fā)生率超過25%，同時(shí)死亡率增加了2.25倍。因此XO活性與尿酸代謝程度密切相關(guān)，進(jìn)而反映了心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激狀態(tài)。此外，CHF屬于全身系統(tǒng)性慢性炎癥反應(yīng)性疾病，而氧化應(yīng)激也是導(dǎo)致炎癥反應(yīng)激活的主要原因之一。邱杰山等[5]發(fā)現(xiàn)，尿酸水平升高，血清ROS含量明顯增加，可通過激活單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）參與血管內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷過程。Chen等[6]證實(shí)MCP-1可直接作用于心肌細(xì)胞，促使心肌細(xì)胞高表達(dá)多種炎性細(xì)胞因子，進(jìn)一步加重心肌損傷?；谏鲜龇肿訖C(jī)制分析，XO和MCP-1都參與了CHF的病理生理過程，但是否對疾病進(jìn)展有一定診斷價(jià)值尚缺乏循證依據(jù)。近年來越來越多的指南開始重視血清生物學(xué)標(biāo)志物在CHF診治、預(yù)后評估及危險(xiǎn)分層中的重要價(jià)值。本研究通過分析血清XO和MCP-1水平與超聲心動(dòng)圖主要指標(biāo)的相關(guān)性，以證實(shí)其對CHF患者心功能分級(jí)的評估價(jià)值及對短期預(yù)后的預(yù)測潛力，現(xiàn)報(bào)告如下：

1 資料與方法

1.1 研究對象與分組前瞻性選擇2016年1月～2018年12月于遼陽市中心醫(yī)院心內(nèi)科確診并接受治療的CHF患者104例作為CHF組，其中男性74例，女性30例，年齡39～87（68.72±9.82）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合2016年歐洲心臟病學(xué)會(huì)修訂的關(guān)于CHF的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）＜50%；紐約心臟協(xié)會(huì)（NYHA）心功能分級(jí)[8]Ⅱ～Ⅳ級(jí)者；有基礎(chǔ)心臟病史的病例資料。排除3個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)急性心肌梗死、急性心力衰竭、不穩(wěn)定型心絞痛等心臟疾病者；近6個(gè)月內(nèi)接受過手術(shù)治療者；急慢性感染、嚴(yán)重肝腎功能障礙、惡性腫瘤、免疫系統(tǒng)疾病者。同時(shí)收集在我院健康體檢中心的健康志愿者104例作為健康對照組，其中男性62例，女性42例，年齡28～86（66.68±13.04）歲。排除長期大量吸煙、飲酒和濫用藥物者。入組對象均簽署知情同意書。本項(xiàng)研究通過市醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核。

1.2 方法

1.2.1 血生化檢查收集入組對象空腹肘靜脈血3 ml，檢測項(xiàng)目包括：乳酸脫氫酶（LDH）、肌酸激酶同工酶（CK-MB）、總膽紅素、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、糖化血紅蛋白（HbA1C）、血清肌酐（Scr）等。DXC800全自動(dòng)血液生化分析儀購自美國Beckman公司。采用葡萄糖氧化酶法測定末梢空腹血糖（FPG）。卓越型血糖儀及配套采血針、血糖試紙購自上海羅氏診斷產(chǎn)品有限公司。采用電化學(xué)發(fā)光法測定血漿N末端腦鈉肽前體（NT-proBNP）水平。Cobas e411全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀以及配套的試劑盒購自上海羅氏診斷產(chǎn)品有限公司。

1.2.2 血清XO、MCP-1含量測定采用雙抗體夾心法檢測血清XO和MCP-1水平，ELX-800型酶標(biāo)儀購自上海實(shí)驗(yàn)儀器公司；酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒購自武漢Elabscience生物科技股份有限公司。

1.2.3 超聲心動(dòng)圖檢查CHF患者檢查時(shí)取左側(cè)臥位，測量患者左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（LVESd），利用心尖雙平面Simpson法計(jì)算LVEF。探頭頻率設(shè)置為2.0～2.5 MHz，掃描速度50 mm/s，心臟彩色多普勒超聲儀購自日本東芝。

1.2.4 隨訪CHF患者視自身病情給予抗心力衰竭常規(guī)治療，包括（單用或合用）β受體阻斷劑、鈣離子通道阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑/血管緊張素受體拮抗劑、洋地黃類藥物、利尿劑等治療。隨訪12個(gè)月，觀察主要不良心血管事件（MACE）的發(fā)生情況，包括全因死亡、急性心力衰竭、急性心肌梗死、不穩(wěn)定型心絞痛。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理將資料由Epidata數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，均數(shù)的比較采用單因素方差分析或者t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用中位值（P25，P75）表示，均數(shù)的比較采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)（構(gòu)成比）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。連續(xù)變量采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析。采用多因素條件Logistic回歸模型分析血清XO和MCP-1水平與CHF病理過程的關(guān)系。采用受試者工作特征（ROC）曲線分析血清XO、MCP-1水平預(yù)測MACE的效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CHF組和健康對照組基線資料比較CHF組FPG、LDH、CK-MB、總膽紅素、TG、LDL-C、NT-proBNP、XO、MCP-1水平明顯高于健康對照組人群，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。兩組受試對象其他基線資料比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，表1）。

表1 CHF組和健康對照組受試者基線臨床資料比較

2.2 血清XO、MCP-1水平與CHF發(fā)生的關(guān)系建立多元Logistic回歸模型，將CHF作為因變量，賦值為1，分別將XO值、MCP-1值以連續(xù)變量納入方程，校正各項(xiàng)混雜因素后，血清XO、MCP-1是CHF發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（P＜0.05，表2）

表2 血清XO、MCP-1水平與CHF發(fā)生關(guān)系的多因素Logistic回歸分析

2.3 血清XO、MCP-1水平與CHF患者NYHA心功能分級(jí)的關(guān)系隨著NYHA心功能分級(jí)的升高，患者血清XO、MCP-1水平和NT-proBNP水平逐漸升高，心臟彩超顯示，Ⅲ～Ⅳ級(jí)組患者LVEF值低于Ⅱ級(jí)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；但LVESd和LVEDd比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，表3）

表3 不同CHF心功能分級(jí)患者血清XO、MCP-1水平比較

2.4 血清XO、MCP-1水平與NT-proBNP、心功能的相關(guān)性經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，CHF患者血清XO、MCP-1水平與NT-proBNP呈正相關(guān)性（P＜0.05），與LVEF則呈負(fù)相關(guān)性（P＜0.05，表4）。

2.5 血清XO、MCP-1水平與CHF患者短期預(yù)后的關(guān)系隨訪12個(gè)月，共21例患者發(fā)生MACE，MACE發(fā)生率為20.19%。包括2例全因死亡，10例發(fā)生急性心力衰竭，6例發(fā)生急性心肌梗死，3例發(fā)生不穩(wěn)定型心絞痛。MACE組患者血清XO、MCP-1水平明顯高于非MACE組患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表5）。

2.6 血清XO、MCP-1水平對CHF患者發(fā)生MACE的預(yù)測價(jià)值經(jīng)ROC曲線分析，血清XO、MCP-1以及聯(lián)合指標(biāo)預(yù)測CHF患者短期預(yù)后不良的ROC曲線下面積分別為0.650（95%CI：0.516～0.784）、0.633（95%CI：0.507～0.759）、0.839（95%CI：0.745～0.933），（圖1）。

3 討論

近幾十年，CHF已成為全球重大的公共衛(wèi)生問題之一，每年約有50～60萬新發(fā)心力衰竭病例，且該數(shù)字一直呈上升趨勢。上世紀(jì)中期，就有學(xué)者提出氧化應(yīng)激是心力衰竭重要的病變機(jī)制。心肌組織氧化應(yīng)激抵御系統(tǒng)包括由抗氧化劑組成的非酶系統(tǒng)，及依賴于超氧化物歧化酶、過氧化物酶、硫氧還蛋白等催化作用的酶系統(tǒng)[9]。正常生理狀態(tài)下，ROS屬于局部信號(hào)分子，在穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)環(huán)境、維持細(xì)胞正常功能中發(fā)揮著重要作用。而氧化應(yīng)激抵御系統(tǒng)則是維持ROS在生理閾值范圍內(nèi)，防止超過閾值導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)的發(fā)生。ROS產(chǎn)生過多或降解受損都到導(dǎo)致氧化應(yīng)激狀態(tài)。XO是心肌細(xì)胞中ROS的主要來源之一，在催化嘌呤降解的過程中，XO被還原為H2O2和O2-。在本研究中，我們證實(shí)CHF患者血清XO水平明顯高于健康對照人群，且隨NYHA心功能分級(jí)的增加，血清XO水平逐漸增加，說明CHF患者心肌組織處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，與XO的大量分泌有關(guān)，XO被還原為ROS，導(dǎo)致心肌細(xì)胞線粒體功能障礙，并且誘導(dǎo)大量炎癥細(xì)胞因子的分泌，進(jìn)一步加重心肌的炎癥損傷[10]。Van der Pol A等[11]也證實(shí)H2O2和O2-等ROS分子通過影響心肌興奮收縮偶聯(lián)蛋白質(zhì)的活性，導(dǎo)致心肌細(xì)胞電生理損傷和舒張/收縮功能障礙。此外，有學(xué)者證實(shí)血尿酸可激活XO活性，這也解釋了高尿酸血癥是CHF發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素；而同時(shí)CHF也可導(dǎo)致高尿酸血癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)大大增加[12]。因此在本研究中，我們也發(fā)現(xiàn)CHF患者血清XO水平升高是CHF發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。血尿酸是機(jī)體嘌呤代謝的終產(chǎn)物，很多學(xué)者均證實(shí)慢性心衰患者血尿酸水平明顯高于健康對照人群，且是CHF預(yù)后的一項(xiàng)主要預(yù)測因子。韓震等[13]發(fā)現(xiàn)血尿酸水平與CHF患者疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)，并推測其最主要的一個(gè)原因是，血尿酸水平過高，可導(dǎo)致氧自由基生成過度，進(jìn)而激活內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞，最終加快慢性心力衰竭的進(jìn)展。血尿酸水平增加可激活XO活性，增加ROS的生成，則進(jìn)一步加重心肌損傷。

表4 血清XO、MCP-1水平與NT-proBNP、心功能的相關(guān)性

表5 MACE組和非MACE組受試者血清XO、MCP-1水平比較

圖1 血清XO、MCP-1水平預(yù)測CHF患者短期預(yù)后不良的ROC曲線圖

此外，氧化應(yīng)激是導(dǎo)致心肌組織炎癥反應(yīng)加重的重要原因。張秀娟等[14]發(fā)現(xiàn)氧化應(yīng)激能夠促進(jìn)MCP-1的表達(dá)，進(jìn)而介導(dǎo)脂肪細(xì)胞功能障礙。賀海波等[15]通過體外培養(yǎng)Wistar乳大鼠的心肌細(xì)胞，證實(shí)H2O2可誘導(dǎo)心肌細(xì)胞氧化損傷，而珠子參總皂苷通過抑制心肌細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生與聚集，進(jìn)而抑制MCP-1的表達(dá)，從而發(fā)揮心肌細(xì)胞抗氧化損傷的保護(hù)作用。因而推斷血清XO水平與MCP-1分子的分泌存在一定關(guān)聯(lián)。在本研究中，我們同樣發(fā)現(xiàn)CHF患者血清MCP-1水平明顯高于健康對照人群，且隨NYHA心功能分級(jí)的增加，血清MCP-1水平也逐漸增加，這也和血清XO的變化趨勢基本一致。

目前NYHA心功能分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是各項(xiàng)指南和臨床實(shí)踐中最常使用的診斷依據(jù)，但存在一定局限性，一方面受主觀因素影響較多，另一方面心臟超聲檢查成本較高，且很多醫(yī)院需提前預(yù)約。在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)Ⅲ～Ⅳ級(jí)組患者LVESd和LVEDd值與Ⅱ級(jí)組患者比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，雖然Ⅲ～Ⅳ級(jí)組患者LVEF值低于Ⅱ級(jí)組患者，但存在個(gè)體差異性，對于判斷心功能損傷程度的靈敏度較差。說明單純依靠超聲心動(dòng)圖，并不能夠完全反映CHF心功能下降程度。而隨著心功能分級(jí)的增加，血清XO、MCP-1水平逐漸升高，并且與LVEF和NT-proBNP水平具有密切相關(guān)性，說明血清XO、MCP-1有望成為重度心力衰竭篩查的參考指標(biāo)，對于臨床CHF的診斷和危險(xiǎn)分層有一定的指導(dǎo)價(jià)值。此外，我們還進(jìn)一步考察了兩者與CHF患者1年短期隨訪結(jié)局的關(guān)系。結(jié)果顯示，發(fā)生MACE的患者血清XO和MCP-1水平高于未發(fā)生MACE的患者，經(jīng)ROC曲線分析，血清XO、MCP-1對1年內(nèi)MACE地發(fā)生有一定預(yù)測效能。

CHF本身病因復(fù)雜、病程較長，不同病理階段可能涉及不同的分子機(jī)制，但是氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)一直伴隨CHF病理進(jìn)程的始終，因而尋找高靈敏度的作用分子對于CHF的診治、預(yù)后評估具有重要臨床意義。本研究結(jié)論雖然為XO、MCP-1與CHF心功能損傷程度的關(guān)系提供了一定的循證依據(jù)，但由于兩者都屬于心力衰竭復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的重要一環(huán)，在不同階段、不同途徑上可能發(fā)揮著不同作用，因此需要進(jìn)行更深入的機(jī)制研究及多中心、大樣本、長時(shí)間分層分析，以證實(shí)本結(jié)論的可靠性。

綜上所述，CHF患者血清XO和MCP-1水平均高于健康對照人群，且與NYHA心功能分級(jí)呈顯著的正相關(guān)性。通過為期1年的隨訪，我們發(fā)現(xiàn)血清XO和MCP-1對于CHF的近期主要不良心血管事件有一定預(yù)測效能，可為臨床分層治療提供一定信息。