超声指数和心型脂肪酸结合蛋白水平与冠心病心功能不全相关性研究论文_马双,赵瑞平(通讯作者)

内蒙古包头市中心医院014040

1.前言

冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary atherosclerotic heart disease)是指冠状动脉粥样硬化改变后造成管腔狭窄或闭塞,致使心肌缺血、缺氧或坏死而引起的心脏疾病,简称冠心病(coronary heartdisease,CHD),也称缺血性心脏病”。临床通常所称的冠状动脉性心脏病一般指的就是冠状动脉粥样硬化性心脏病[1]。心力衰竭为临床上以肺循环和(或)体循环淤血以及器官、组织血液灌注不足为主要病理生理特征,表现为疲劳、呼吸困难、气短、心悸、体力活动受限、体液储留、肌肉松弛萎缩,整日卧床等的一种症候群,病人丧失了正常的生活状态,很容易陷入负面情绪中不能自拔,从而使临床治疗效果甚微,很快走向恶化的结局。心功能不全是比心力衰竭更广泛的的概念,只有伴有临床症状的心功能不全才称之为心力衰竭[2]。

随着医学科学技术的不断进步,冠心病急性缺血性事件的致死率明显下降,但是冠心病发展而来的急慢性心力衰竭成为威胁生命及病人生活质量的终极杀手。慢性心力衰竭是一切心脏疾病的终末期,流行病学调查证据显示,心脏衰竭是慢性疾病中发展最快的疾病之一,同癌症一样是威胁生命的头号杀手。另外,由于很多患者发病年龄的提前,全世界心血管疾病发病率的迅速增长,不仅增加了失能及致残的机会,造成了巨大的劳动力损失,同时疾病诊治费用成倍的高涨,给患者本人及其家庭乃至社会均带来了严重的心理及经济负担,且该种疾病负担,随着病人不健康寿命的延长还有日益增加趋势。无论在遥远的大洋彼岸,还是在华夏之洲,因冠心病及冠心病心力衰竭致死及致残数据都是触目惊心的。流行病学上常使用伤残(失能)调整寿命年(DALY)损失来评价疾病所带来的总负担。据统计,全球将近一半的疾病负担来源于非传染性疾病,心血管疾病可占其中的10%以上,亚洲地区心血管疾病负担占据全球心血管疾病负担的50%以上。当直观的从经济角度出发时,全球范围内由于心血管病所导致的经济损失达2.04亿元,预计未来3年,在发达国家,由于心血管病所导致的DALY将持续保持在原来的近20%,而在发展中国家将缓慢上升至26%[3]。

临床上几十年来一直使用的心功能分级方法是通过评估患者的活动耐量情况实现的,但是依靠临床症状的评估带有一定的主观性,是否与客观检查实现统一,一直是临床工作中常存的争议。目前对于心力衰竭尚没有可以逆转和治愈的好办法,只能延缓疾病进展和缓解临床症状。因此,如何对于冠心病患者的心脏功能进行综合性的评价,了解心衰的发生与发展,从而高效特异的诊断心功能不全,继而指导治疗及评价预后,进一步研究诊断心功能不全的客观标准,对于提高患者的生存期和生存质量是很有必要的。

现如今在临床上用来评价心功能的手段包括心脏超声、X线胸片、心功能测定。其中心脏超声是临床上应用最广泛的评价心脏功能的检查,可通过多平面、多参数、多方式来了解心脏的结构和功能障碍;X线胸片只能大致了解心脏增大情况,间接估计心脏可能存在功能不全;心功能测定受到患者本身的意志性的影响,所得到的数据准确性和可控制性差。超声指数方面的研究包括了TEI指数、左室质量指数、左房容积指数以及心衰超声指数等,都试图全面的评估心脏功能,指导临床。因为超声心动图所测量的心脏功能与结构参数均不能够特异的诊断心力衰竭,因此,许多研究提出了综合心脏多项参数的心衰超声指数评分标准,同时证明了其相对于TEI指数的优越性[4]。

对于发生心脏供血障碍或者心肌梗死的心肌,可以通过测定存活的心肌的范围,了解可以正常工作的心肌细胞的数量,了解心脏的剩余做功能力和心脏负荷量。目前国内外评估心肌存活情况的技术有:正电子断层显像(PET)、单电子断层显像(SPECT)、心肌声学造影。这些先进的技术或是因为检查费用昂贵,或是因为技术还不成熟,在临床应用当中都有一定的局限性。超声心动图可以实时显示室壁厚度,室壁运动幅度、心腔大小,心腔压力改变,心血管腔内血流速度、且具有安全、简便、价廉、可重复和可移动等诸多优势而成为临床评价心功能的基本检查方法[5]。临床流行病学研究显示单纯舒张性左室功能不全只占到约33%,剩下的67%大多数为收缩性合并舒张性左室功能不全[6],故此只是估测心脏收缩功能或只是估测心脏舒张功能均不合理[7],应该综合评价心脏整体功能。

近年来科学家们一直致力于研究心力衰竭发生和发展的分子生物学极机制,发现心力衰竭发生发展是神经内分泌以及炎症因子,甚至微小RNA等生命活性物质参与的一系列复杂心脏重塑过程。于是这些生物活性介质与心衰的相关性研究也是一大热点,如脑钠肽(BNP)、C反应蛋白、基质金属蛋白酶、血清脂联素、白介素、肿瘤坏死因子、转化生长因子、心型脂肪酸结合蛋白、高同型半胱氨酸(Hcy)等,这其中除了脑钠肽已经被公认为与心衰密切相关的化验指标之外,其余都还没有大规模的应用至临床。

心型脂肪酸结合蛋白(h-FABP)是一种由132个氨基酸组成,小分子量新型小胞质蛋白,是心脏最丰富的蛋白质之一,染色体I上存在其特异基因[8,9]。心肌细胞对缺血、缺氧极其敏感,一旦缺氧及心肌缺血性损伤出现后,h-FABP可以迅速持续性释放,在血液和尿液中被发现[10,11],h-FABP在生物学方面具有低分子量、面积小、心肌细胞高浓度、相对组织特异性以及快速释放入血等特征,表明其是心肌损伤早期诊断的有价值标志物[12]。

2.材料与方法

2.1.研究对象

2.1.1心功能不全组 筛选2015年11月至2016年11月我科冠心病心功能不全患者140例,均符合以下条件:男性91例,女性49例,年龄40-55岁31人,年龄55-70岁70人,年龄70以上39人,年龄从40-84岁,病例组再根据美国纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级,心功能Ⅰ级组62例,年龄40-55岁16人,年龄55-70岁30人,年龄70以上16人;Ⅱ级组39例年龄40-55岁8人,年龄55-70岁20人,年龄70以上11人;心功能Ⅲ级组27例年龄40-55岁5人,年龄55-70岁13人,年龄70以上9人;心功能Ⅳ级组12例年龄40-55岁2人,年龄55-70岁7人,年龄70以上3人。入选标准:冠脉造影证实存在冠状动脉狭窄病变,入选患者经仔细询问病史、结合辅助检查,参照内科学第八版心功能不全诊断标准诊断为心功能不全者。按纽约心功能分级(NYHA)标准进行分组。

排除标准:①经检查证实为冠心病急性心肌梗死以及其他心脏疾病(包括非冠脉原因导致的心功能不全,比如心瓣膜疾病(如风湿性心脏瓣膜病、老年性退行性心脏瓣膜病),肺源性心脏病,先天性心脏病,感染性心内膜炎,心包疾病,急性左心功能不全,严重心律失常(如心房颤动、频发早搏、室性心动过速等)、甲亢、甲减、风湿免疫疾病等所致心功能不全;②合并药物难以控制的高血压以及继发性糖尿病,合并严重的自身免疫性疾病及慢性病(如肝硬化、肾功能衰竭、肝、肾、造血系统等严重原发性疾病,精神病等患者);③冠心病患者经治疗(冠脉搭桥或介入)血管完全重建者。④孕妇及哺乳期妇女;⑤过敏体质及对多种药物过敏者。

2.1.2正常对照组 同时选取22例健康体检者为正常对照组,男15例,女7例,年龄40-55岁3人,年龄55-70岁15人,年龄70以上4人,年龄从43-74岁。经详细询问病史、结合辅助检查及冠脉造影检查等检查排除器质性心脏疾病。

2.2主要仪器及试剂

试剂:1.心型脂肪酸结合蛋白试剂盒规格:(上转发光法)heart-fatty acide-binding protein quantitative assay ki,英文简称:UPT,生产企业:北京热景生物技术有限公司,产品标准编号:YZB/京 0179-2011,医疗器械证书编号:京药监械(准)字2013第2400387号。2.NT-proBNP胶体金检测试纸 北京乐普医疗科技有限责任公司。

实验仪器1、小型高速离心机(TL80-1型)江苏天力医疗器械有限公司;2、心脏彩超仪(iU Elite型)美国PHILIP公司;3、BNP鉴定仪 北京乐普医疗科技有限责任公司型号:Lenew 800;4、HFABP鉴定仪北京热景生物技术有限公司。

2.3方法

2.3.1血清心型脂肪酸结合蛋白、BNP测定

所有入选患者及健康查体者(入院24小时)经肘静脉采静脉血5毫升(ml),将收取标本保存在1.8mg/MIEDTA-Na2抗凝试管中(紫帽管),在1小时之内送检。在恒温离心机中静置30分钟(min)后以3000y/min离心15min,取出抗凝管,以移液器采血清2ml置入冻存管并在﹣20℃冰箱冻存备检。

将检测卡、待测样本以及稀释液平衡至室温(20-25℃)。拆开检测卡的铝箔袋包装,将检测卡放置在平整的表面上(拆开后的检测卡,应在30分钟之内使用,在室温20-25℃放置30分钟后,不可使用)。在检测卡外壳上写上待测样本的编号。取100μ 1样本与150μ 1样本稀释液充分混匀,取与样本稀释液混匀后的混合物100μ 1,加入检测卡加样孔。室温放置15分钟(测量应在加样15分钟后尽快完成,超过30分钟后测量结果无效)。在上转发光免疫分析仪中输入该批检测卡的参数,进行测量。测量完成后仪器自动在屏幕上显示浓度结果。

2.3.2心脏彩超多普勒超声

采用PHILIPScx50型超声仪,应用S5-1经胸探头,融合频率为1~3.5 MHz,嘱患者取左侧卧位,平静呼吸,分别于胸骨旁长轴切面、胸骨旁短轴切面、胸骨旁大动脉短轴切面、心尖四腔切面、心尖五腔切面、心尖两腔切面、剑突下四腔切面、胸骨上窝主动脉弓切面测量3-5个连续稳定的心动周期动态图像,采集信息取均值,包括左室射血分数(EF)、左室舒张早期二尖瓣血流峰值流速(E峰)、左室舒张晚期二尖瓣血流峰值流速(A峰)、左室舒张末期内径(LVDd)、左房内径(LAD),室间隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(LVPW)、室壁运动状态等;应用彩色多普勒及连续多普勒在多个标准切面测定瓣膜返流及狭窄程度;根据连续多普勒测量的三尖瓣返流压差估测肺动脉压。

2.3.3心衰超声指数评分

根据超声心动图检查结果对研究对象的各项参数指标进行赋分,然后把各项参数指标的分值相加,得出心衰超声指数分值。见图1

项目 指标 记分

图1 超声指数评分标准

2.3.4研究方法

本研究选取我院2015年11月至2016年11月冠心病心功能不全患者以及同期进行健康体检者作为对照组进行分析。按照纽约心功能分级标准,分为心功能I-IV级。在入院24小时内完善超声心动图检查及血清心型脂肪酸结合蛋白、NT-proBNP、心肌损伤标志物、血脂、血糖、肝功能及肾功能等化验检查。通过分析比较病例组和对照组超声指数、心型脂肪酸结合蛋白,验证各组之间的差异有无统计学意义,对超声指数与心脏结构参数及功能参数的相关性进行分析,对超声指数及、h-FABP与脑钠肽的相关性进行分析,探讨超声指数或者h-FABP对评价冠心病心功能不全有无的价值。最后可以将病例组数据按照性别以及高血压分级、有无糖尿病分别分为亚组,比较亚组之间超声指数和h-FABP指标差异大小,大致评估一下两指标在哪一组中更为有意义。

2.4统计学处理

所有数据均采用IBM SPSS 19.0统计软件进行处理,所取超声心动图指标均为连续测量3个心动周期的平均值。数值变量以均数士标准差或中位数表示;正态性检验用Kolmogorov.Smimov检验;多样本方差齐性检验用Levene检验;数值变量资料均数间比较用独立样本的t检验;多组间比较采用单因素方差分析;偏态分布资料应用非参数检验;分类变量资料采用例数(构成比)表示,组间比较采用卡方检验或非参数检验;两参数间相关性分析采用双变量相关分析;所有数据经统计学处理结果均以P <0.05为标准,视为有显著差异,具有统计学意义

3.结果

3.1对照组与慢性心功能不全不同分级各组一般临床参数比较慢性心功能不全患者各组性别比率、年龄、体重指数、糖尿病及高血压情况与正常对照组比较差异均无显著性意义(P>0.05),(见表1、2)。

3.2对照组与慢性心功能不全不同分级各组左室功能参数比较

慢性心功能不全各组及对照组之间心衰超声指数差异有统计学意义(H=71.295,P<0.01),并且随着心功能分级增大而逐渐增高,EF、FS在对照组、Ⅰ组之间比较无差异(P>0.05),在其余各组之间差异显著(EF:F=43.770,FS:F=70.539,均P<0.05)。E/A比值在对照组及Ⅰ组、Ⅱ组之间无差异(P>0.05),在Ⅲ组与Ⅳ组之间无差异(P>0.05),在对照组与Ⅲ组、Ⅳ组之间差异有统计学意义(F=4.704,P<0.05),(见表3、4)。

注:?与对照组比较,P<0.05;★代表与I组比较,P<0.05;#代表与II组比较,P <0.05;▲代表与III组比较,P < 0.05

3.3对照组与慢性心功能不全不同分级各组左室结构参数比较

LVD,LVDD在Ⅰ组、Ⅱ组与对照组之间比较差异不明显((P>0.05),但总体各组比较差异显著(LAD:F=26.002,LVDD:F=22.726,均P<0.05)。IVSD在对照组与Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组之间均无明显差异(F=0.994,P>0.05),(见表5)。

3.5 对照组与慢性心功能不全不同分级各组心型脂肪酸结合蛋白及脑钠肽比较

慢性心功能不全各组心型脂肪酸结合蛋白水平以及脑钠肽水平均随心功能分级升高,差异有统计学意义(P<0.05),其中对照组与Ⅰ组之间心型脂肪酸结合蛋白及脑钠肽水平均无差异(P>0.05),从Ⅱ组开始随心功能分级升高,心型脂肪酸结合蛋白及脑钠肽水平逐渐升高,各组之间差异具有统计学意义(脑钠肽的Kruskal wallis Test:H=69.461,P<0.01;心型脂肪酸结合蛋白的Kruskal wallis Test:H=22.346,P<0.01),(见表7)。

3.7不同亚组中超声指数和H-FABP差异性

不同性别患者当中,心型脂肪酸结合蛋白检测值存在差异(Z=-2.174,P<0.05),提示此两种诊断方法对于男性患者中升高更加显著,评价作用可能更好、更加适用。而有无高血压、有无糖尿病以及是否吸烟均不影响两指标结果,见表9、10。

4.讨论

心力衰竭是心脏疾病的终末期,如同步入迟暮之年的老人,全身的零件都老旧而难以灵活运作,一方面不能向外射血,一方面不能接受新血,导致全身脏器包括心脏自身都陷入缺血、缺氧的状态,不仅正常机能不能运转,还会产生众多有害物质,加剧病程进展,最终走向难以逆转的恶化结局,甚至有流行病学证据支持心力衰竭4年死亡率高达50%,难治性重度心力衰竭患者1年死亡率就达50 %[13,14]。医学也是科学,科学的道路永远是不能太过平顺的,虽然在医学研究的过程中屡遭失败,但是无畏探索的精神确从未冷却,医学研究一直致力于寻找能够更早、更准确的诊断和评价心功能不全严重程度,从而指导治疗及评定预后的指标。

4.1超声指数评价心功能

人类最早从蝙蝠身上了解到了超声波,第一次世界大战时期人类将其应用于军事战争,第二次世界大战时期奥地利医生杜西克首次将超声技术应用于扫描脑部结构,开启了人类探索医学超声波技术的序幕,超声诊断技术低成本、简单、安全、快捷而且可重复操作的,如今已成为现代医学诊断不可缺少的工具,可用于各种心脏疾病的诊断,被广大临床医生及患者广泛接受,50多年来,超声心动图技术从M型超声心动图、二维超声心动图、组织多普勒超声心动图,再到如今的三维、四维超声心动图及计算机重建技术[15],几乎能准确地诊断收缩性及舒张性心力衰竭,并基本判断出造成心功能不全的原因是哪一种基础性心脏病。

超声诊断方法有四大类不同的形式,为A型、B型、,M型及D型,传统心脏超声心动图技术多应用M型,通过观察活动界面时间变化形成的曲线的动态改变来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,射血分数(ejection fraction,EF)、每搏量(stroke vlume,SV)、心输出量(cardiac output,CO)、心指数(cardiac index,CI)、左心室短轴缩短率(fractional shortening,FS)等是临床上常用的评价心脏收缩功能的超声技术指标[16],本研究也证实EF、FS在心功能不全各组之间差异显著(EF:F=43.770,FS:F=70.539,均P<0.05),虽然其中EF在评估左心排量和提示预后中被认为具备优势,但是,EF值的测定在瓣膜严重返流以及心室腔显著扩大的情况下,准确性将大幅下降,也就是说其是基于对心室几何形态的假设,一旦心脏重构及重塑因素存在时将失去真实评估价值。相对应的左室舒张早期二尖瓣血流峰值流速(transmitral peak velocity at early diastole,E),左室舒张晚期二尖瓣血流峰值流速(transmitral peak velocity at late diastole,A),E/A比值、肺静脉血流频谱收缩期流速与舒张早期流速比(S/D比值)、E峰减速时间(EDT)等是评价心脏舒张功能的常用指标,这些指标在诸多方面需不同程度的受到来自透声条件、年龄、心率、心脏前后负荷等因素的影响[17],在左室舒张功能减低过程中二尖瓣血流E/A比值还会出现U形改变,因此以上指标的临床应用价值仍争议不断,褒贬同存[18]。

目前,随着高血压心脏病、冠心病发病率的增高,单纯性收缩性心力衰竭并不多,国外研究证明单纯性舒张性心衰及收缩性心衰合并舒张性心衰的患者在慢性充血性心衰中所占比例不断的扩大。原有心脏超声指标不再能完整的评价心脏功能[19],临床上需求能够同时评价心脏的收缩和舒张功能的超声指标。现代超声诊断技术在技术革新当中也在不断寻找更加简便综合的检查指标,并没有一味的独求科技引领前沿。

心衰超声指数(Heart failure ultrasound index,HFUI)综合超声心动图的多项参数,可综合评价心力衰竭患者的收缩与舒张功能。早在1995年时,Tei等提出(等容收缩期+等容舒张期)/射血时间,即TEI指数,被研究证实是可以反映心力衰竭严重程度的综合性指标。近年来随着研究的深入,有研究表明TEI指数评价能力并非优于心衰超声指数。首先,TEI指数测量标准不统一,主观性强,尤其在图像清晰度欠佳时,误差极大;其次,对于合并心律失常如房扑、房颤的患者,不能测量TEI指数;再次,合并二尖瓣和主动脉瓣功能异常的患者时测量的TEI指数是不准确的[20]。以上问题说明TEI指数在诊断心力衰竭、评价其严重程度及提示预后方面的运用受到诸多限制。心衰超声指数评分标准,可以综合超声心动图常规检测以及其他多项参数,其客观基础在于心力衰竭的病理过程中同时存在着功能及结构的改变,本研究也再次证实随心功能分级各组结构参数LAD以及LVDD差异显著(LAD:F=26.002,LVDD:F=22.726,均P<0.05),故超声指数指标通过将心脏结构及功能参数分别根据严重程度的不同可划分出层次,分别赋予积分值,量化评估心功能。

本研究中证实心衰超声指数在心功能分级各组中差异存在统计学意义(H=71.295,P<0.01),并有随心功能分级(NYHA分级)而升高的趋势,其与脑钠肽(NT-ProBNP)指标也有良好相关性(b=0.625,P<0.01),并且超声指数分别与各功能参数以及结构参数呈有意义相关(与EF相关系数b=-0.470,P<0.01;与结构参数LVDD相关系数r=-0.427,P<0.01)。我们知道B型尿钠肽暨脑尿钠肽(Brain natriuretic peptide,BNP),是世界医学界公认的与心力衰竭严重程度及预后相关,并且被广泛应用的血检指标。氮末端脑钠肽(NT-ProBNP)是伴随脑钠肽产生的无活性直线多肽,相较于脑钠肽半衰期更长,浓度更高,稳定性更高,血液检测更容易,相对精确度和灵敏度也提高,诊断地位可比脑钠肽本身有所提升[21]。韩淑杰等研究中讲到心力衰竭超声指数(HFUI)高于TEI指数与血浆BNP的相关系数,表明心衰超声指数比TEI指数更能确切地诊断慢性心力衰竭,并可判断严重程度[22]。由于慢性心力衰竭多发生于高龄者,往往合并多器官多系统疾病,也常合并房颤,房颤与心衰可互为因果,相互促进,HFUI对房颤合并心衰患者心功能评价也具有优势[23-25]。Agha SA等[26]入选223例已经接受优化的心衰治疗的患者,将心脏超声参数加入西雅图心衰模型进行研究,结果发现ESV、SV和严重的三尖瓣返流是预测心脏意外事件的独立因素,加入超声心动图参数可能提高了西雅图心衰模型对预后的预测价值。目前关于具体评价心功能的指数范围鲜有报道,曾有研究对TEI指数与EF值、E/A值判断有无心力衰竭的能力绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)进行比较分析后显示以TEI指数>0.45鉴别漫性心功能不全的敏感性为89%,特异性为90%,与EF值以及E/A比值相比,其灵敏度及特异度均较高,本研究未能进行类似对比,有继续研究的价值[27]。

但是超声指数评价心功能扔有需要继续改进的空间,首先目前超声测量指标带有强烈的主观性,不同的超声技师可能由于经验量的不等造成评价指标的差异;其次超声指数其中包含的指标全面但不细化,且各指标受影响因素难以完全忽略,比如射血分数受血容量、心率及血压等多重因素制约,而测量过程中未能对此类因素进行评估,可见心衰超声指数评分在未来有更高的潜在力量可发掘。

随着无创超声技术的不断进步,超声指数中可能综合更多的指标,比如评价心肌运动指标[28]、心电图、心肌能量代谢图以及心脏病理生理解剖等,应用强大计算机技术进行精准的图像及数据后处理,削弱人的主观因素,更加客观、精准的评价心脏功能,进而更加个体化的、有针对性的指导治疗及康复。

4.2心型脂肪酸结合蛋白评价心功能

虽然医学界对于脑钠肽指标应用广泛,然而血浆BNP及NT-ProBNP诊断慢性心力衰竭与大多数血液学检测指标一样,同样易受性别、年龄、体形及肝肾功能的影响,另外,心力衰竭发生的病理生理机制包括细胞坏死与凋亡,伴随着心肌细胞不断减少,能够分泌BNP的存活心肌细胞不断减少,BNP检测值必将与临床心功能分级出现分歧,而且对于舒张性心力衰竭,BNP升高也不明显,如此,其临床指导准确性也同时倍遭质疑。

心型脂肪酸结合蛋白(Heart-Type Fatty Acid Binding Protein,hFABP)的特征与肌红蛋白的相似。有文献中讲到心肌损伤标志物中的各指标当心肌坏死时升高,而心型脂肪酸结合蛋白在心肌损伤时当即升高,此为其灵敏度的保证[29],但与BNP一样,其特异性扔被不断质疑,因其主要在心脏组织中表达,在心脏以外的组织中也有低浓度表达,其实它的特征与肌红蛋白相似,都是在心肌和骨骼组织中表达的低分子量胞质蛋白,是线粒体氧化的基质。不同的是心脏中心型脂肪酸结合蛋白(hFABP)浓度是骨骼肌中浓度的2-10倍,相反的骨骼肌细胞中肌红蛋白浓度是心脏细胞中的2倍[30],尽管肌红蛋白曾被推荐为心脏损伤的早期标志物,但hFABP在心脏特异性方面较血红蛋白有优势,被认为是一种更准确的诊断试验,此外,我不怀疑未来技术能为任何一种蛋白分子加上“身份证”。2010年Muehlschlegel J D[31]等研究证实心肌脂肪酸结合蛋白是冠状动脉搭桥手术后一个独立的预测死亡和心室功能障碍的生物标志,近几年心型脂肪酸结合蛋白的研究多数集中于其与急性心肌梗死的诊断、治疗及预后[32-34],其他方面还有肺栓塞、败血症、肥胖等[35,36],还有研究还表明,hFABP的含量与肿瘤增生也有一定的关系,预测其有抑制肿瘤生长的作用[ 37]。基于心型脂肪酸结合蛋白的心脏富源性,研究者们同样关注了其与心力衰竭的关系。

我们知道脑钠肽是当心脏受到牵拉刺激时由心肌细胞分泌的生物活性物质,起到调节心力衰竭病理生理过程的作用,那么心型脂肪酸结合蛋白在心力衰竭发生过程中扮演怎样的角色呢?其实心脏脂肪酸结合胞质蛋白(hFABP)可通过结合两个脂肪酸分子参与脂肪酰基辅酶A的转运过程,在线粒体中活跃于氧化过程以及能量代谢过程,而心肌能量代谢过程包括生成、储存和利用三个阶段,这其中无论哪一个环节发生障碍,都可对心肌细胞的收缩性产生巨大影响,甚至使得心力衰竭的发生、发展陷入恶性循环。简单的说就是说hFABP的作用是摄取细胞中游离脂肪酸,携带其转运至线粒体,进入线粒体的质子交换及磷酸腺苷转化体系,参与能量代谢循环的生化圈[38]。而正常情况下,血浆中的脂肪酸结合蛋白很少,几乎很难被现在的检测手段检测出来,只有在心肌细胞严重损伤或者持续损伤时释放到血浆中达可测浓度后,才会被成倍的检测到[39]。心肌细胞是对缺血、缺氧敏感度极高的细胞之一,心力衰竭时心肌细胞处于相对缺血、缺氧状态,动员脂肪酸在短氧状态下继续功能,脂肪酸肌红蛋白将一度迅速上升,但是心肌损伤导致细胞膜结构改变及功能下降,通透性增加,致脂肪酸结合蛋白从胞浆中溢出到细胞外液中,心力衰竭越严重,损伤心肌面积越大,释放量也就越大[40,41]。试想心肌细胞能量的生产和利用障碍,当产物过多时,是否存在原料过剩的情况,当然同时假设生物负调节系统障碍,这种绝对性的假设发生机会不多,但我想这是个触发点,去关注心肌细胞能量代谢系统中各种有机或无机分子,结合现代先进的高科技技术,互相支持,也许会擦出不一样的火花。

基于上述机理,科学家们相信hFABP同样可以用于诊断心力衰竭。2002年Setsuta等[ 42]入选56例慢性心衰的患者进行研究,结果显示心功能Ⅲ~Ⅳ级(NYHA分级)的患者hFABP浓度较心功能Ⅱ级患者的hFAPB浓度明显增高,分别为(9.9 ±5.3)μg/L和(4.9 ±1.9)μg/L。2004年Setsuta[43]等再次比较了38例慢性心衰的患者进行研究,结果与上次类似,其中分级较高组hFABP浓度为(9.3±5.9)ng/ml,而分级较低组为(5.1±1.8)ng/ml。同年国内学者入选76例慢性心力衰竭患者进行的hFABP,检测结果显示,随着心力衰竭程度的加重,患者体内h-FABP浓度逐渐升高,心功能Ⅱ级hFABP浓度为(3.2士 1.6)μg/L、心功能Ⅲ级h-FABP浓度为(6.7 ±1.7)μg/L、心功能Ⅳ级h-FABP浓度为(9.5 ±2.0)μg/L,差异具有统计学意义,经药物治疗随病情好转后,各组hFABP浓度均较前有显著下降[44],此后相继有诸多研究均支持以上结果[45,46],同时从正面证实了hFABP可成为评价慢性心力衰竭严重程度的可靠指标。本研究中心功能Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级hFABP水平分别为 2.77(3.89-1.870)ng/ml、5.11(7.93-2.330)ng/ml、(6.04±3.51)ng/ml,呈现上升趋势,且差异有意义(H=22.346,P<0.01),同NT-proBNP指标相关系数分别为r=0.412,P<0.01,呈显著正相关。2008年Niizeki[47]等研究者以发生死亡及心功能恶化为预后终点进行研究,证实了心型脂肪酸结合蛋白水平超过4.3ng/ml的预测价值与脑钠肽水平超过200pg/ml的预测能力相似,进而从预后角度证明了心型脂肪酸结合蛋白(hFABP)是一个新的有效的心力衰竭的诊断指标[48,49]。此后又有研究者以4.ng/ml为分界点,对心力衰竭患者进行危险分层或生存曲线分析均证实心型脂肪酸结合蛋白在心力衰竭时的预测价值[50]。

hFABP是在心肌发生微小损伤时一个敏感的标记物[ 51,52],心力衰竭时虽不像心肌梗死时发生大面积的心肌坏死,但是存在持续性的心肌损伤。事实上hFABP在慢性心力衰竭患者中的释放、清除机制尚未完全阐明,其中可能涉及多种机制如心肌细胞凋亡和坏死、心室重构、微循环障碍、炎症反应、钙离子调异常等[53],而且其浓度受肾功能的影响大,而心衰患者往往伴随肾功能不全,因此对于慢性心力衰竭患者心肌损伤时hFABP浓度的研究还未完全成熟,仍有待进一步研究。

4.3联合超声指数与心型脂肪酸结合蛋白评价心功能

本研究显示超声指数与心型脂肪酸结合蛋白均与心功能情况存在关联,可从不同角度评价心功能情况,可见联合两项指标也许能更加全面的评价心功能,从而提升心功能评价的灵敏度和特异性,对于两项指标诊断价值的不确定性,本研究还将病例组按照性别以及高血压有无、糖尿病有无分别分为几个亚组,比较亚组间超声指数和hFABP指标差异大小,结果显示在男性患者中心型脂肪酸结合蛋白升高更明显(Z=-2.174,P<0.05),提示心型脂肪酸结合蛋白对于男性患者可能更加敏感,指导意义更大,但仍需大规模临床研究进行验证。

在未来,当我们把心衰超声指数上升至心脏超声指数,再结合敏感生物学标志物或者由各种血清、血浆标志物计算出的新型算数型指数[54],当数据量大时,计算机程序将数据处理成直观可视的图像、图表,从而对于患者疾病状态的评估更全面、综合,治疗方案也会同时出现几个,任由病人结合自身条件进行选择,也就是说将来医生会是计算机,会是病人自己,不知何时这种绝对人对机器的时代就会来临。

回归当下,其实我国医学与世界的医学还是存在差异的,一方面我们国家地大物博人口多,一方面我们是发展中国家,中国医学自然也是中国特色,在肯定医学进步的成就的同时,不能忘记自我批评,中国医生不同外国医生,中国的全民医疗不同国外的,中国的医疗不仅仅要学外国的技术,更要自我创新,还要学习理念,回想过去,国民医生更关注治身体上的病,更关注院内治疗,也就是说对于心理辅导和院外随访跟踪不在行,国民自身总被医保限制,此时中国人坚强的传统精神大多数时候只会延误病情,2013年Poppe KK[55]发表的荟萃分析报告结论显示那些射血分数失访的心力衰竭患者的长期与短期预后都不佳,且高频失访的病人为高危人群,这样的失踪病人在国外也常见。

5.结论

心脏超声指数与血清H-FABP浓度与冠心病心功能不全相关,血清H-FABP可与心脏超声指数共同评价冠心病心功能不全患者心功能。

6.局限性与不足

1.本研究中的病例数较少,且入选病人来源单一(仅包头市中心医院),样本代表性较差,需要多中心、大样本研究进一步证实。

2.另外心型脂肪酸结合蛋白水平随心肌损伤面积增大以及治疗措施不同,很可能产生浓度上的差异,不同患者心肌损伤面积虽无法确定,但可根据对于心肌梗死后患者室壁运动减退范围进行分组后分析,本研究未能进行此分组、同时对入院前进行的诊疗措施未进行考虑。

3.本研究对于研究对象未能进行连续观察,如果从患者住院期间开始一直追踪随访其短期及远期预后,应该可以更加清楚的展现出同一指标对同一病人在疾病进展的不同时期的的评价情况,更加有力的证明其应用价值。

4.本研究利用的纽约心功能分级虽然是临床应用多年的经典指标,但是纽约心功能分级的主观因素过强是难以消除的不利,心功能分级诊断对指导临床治疗至关重要,应该出现更加客观的分级诊断新标准。

5.本研究中由于入选研究对象年龄不服从正态分布,离散趋势趋势较大,未能以年龄因素分组观察超声指数与心型脂肪酸结合蛋白水平情况。

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论文作者:马双,赵瑞平(通讯作者)

论文发表刊物:《健康世界》2018年23期

论文发表时间:2018/12/20

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超声指数和心型脂肪酸结合蛋白水平与冠心病心功能不全相关性研究论文_马双,赵瑞平(通讯作者)
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