CF-6、sST2、GDF-15在冠心病合并心力衰竭患者中的水平及与左室射血分数的相关性.pdf

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F-15水平显著升高，且IV级组的显著高于级组的（P0.05或 0.0 1）。与射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）组相比，射血分数中间值心力衰竭（HFmrEF）组、射血分数减低型心力衰竭（HFrEF）组sST2、G D F15水平显著升高，且HFrEF组GDF-15水平显著高于HFmrEF组（P均=0.0 0 1）。Pearson相关分析显示，CF一6、sST2、G D F一15水平与LVEF呈显著负相关（r=-0.659、-0.6 6 4、-0.59 2，P均=0.0 0 1）。结论：CF-6、s ST 2、G D F-15水平在冠心病合并心力衰竭患者中显著升高，且三者与左室射血分数显著负相关，可以用于反映心脏功能。关键词：冠状动脉疾病；心力衰竭；细胞因子文章编号：10 0 8-0 0 7 4（2 0 2 4）0 2-18 4-0 5Doi:10.3969/j.issn.1008-0074.2024.02.14Levels of CF-6,sST2 and GDF-15 in patients with coronary heart disease and heart failure andtheir correlation with left ventricular ejection fraction/WANG Wei,ZHANG Zheng/Department of Cardiolo-gy,Central Hospital of Qingpu District of Shanghai City,Shanghai,201700,ChinaCorresponding author:ZHANG Zheng,E-mail:zhang.zheng Abstract:Objective:To explore levels of mitochondrial coupling factor-6(CF-6),soluble growth stimulating ex-基金项目：上海市青浦区科技发展基金项目（QKY2019）作者单位：1上海市青浦区中心医院心内科，上海2 0 17 0 0；2.上海市青浦区中山医院青浦分院心内科通讯作者：张政，E-mail：z h a n g.z h e n g q p h o s p i t a l.c o m中图分类号：R541.4文献标识码：A心血管康复医学杂志2 0 2 4年4月第33卷第2 期ChinJCardiovascRehabilMed，A p r il2 0 2 4，V o l.33No.2pression gene 2 protein(sST2)and growth differentiation factor-15(GDF-15)in patients with coronary heartdisease(CHD)and heart failure(HF)and their correlation with left ventricular ejection fraction(LVEF).Meth-ods:A total of 134 CHD+HF patients who were admitted to our hospital from January 2020 to January 2021 wereselected as study group,and another 12o healthy volunteers who simultaneously underwent physical examination inour hospital were randomly selected as control group.Expression levels of CF-6,sST2 and GDF-15 were com-pared between the two groups,among patients with different NYHA class and different LVEF.Their correlationwith LVEF was analyzed.Results:Compared with the control group,there were significant rise in levels of CF-6(2 41.352 4.12)n g/L v s.（52 3.9 8 55.2 3)n g/LJ,s ST 2(0.2 30.0 4)g/Lvs.(1.740.19)g/L andGDF-15（40 1.2 353.2 6)p g/m l v s.（17 32.32 443.9 9）p g/m l,a n d s ig n if ic a n t r e d u c t io n in LV EF（58.2 2 8.30)%vs.(47.407.22)%J in study group(P=0.001 all).Compared with NYHA class II group,there weresignificant rise in sST2 and GDF-15 levels in class II and class IV group,and those of class IV group were signifi-cantly higher than those of class II group,P0.05 or 0.01.Compared with heart failure with preserved ejectionfraction(HFpEF)group,there were significant rise in sST2 and GDF-15 levels in heart failure with medium-re-duced ejection fraction(HFmrEF)and heart failure with reduced ejection fraction(HFrEF)group,and GDF-15level in HFrEF group was significantly higher than that of HFmrEF group,P=O.0ol all.Pearson corelation analy-sis indicated that levels of CF-6,sST2 and GDF-15 were significant inversely correlated with LVEF(r=-0.659,-0.664,-0.592,P=0.001 all).Conclusion:Levels of CF-6,sST2 and GDF-15 significantly rise in pa-tients with coronary heart disease and heart failure,and all three are significant inversely correlated with LVEF,which could be used to reflect heart function.Key words:Coronary artery disease;Heart failure;CytokinesSupported by fund project:Shanghai Qingpu District Science and Technology Development Fund Project(QKY2019)冠心病是由于冠状动脉血管发生动脉粥样硬化病变而引起的血管腔狭窄或者阻塞，从而造成心肌缺血、缺氧或者坏死而导致的心脏病1-2 。冠心病作为临床常见的心脏病，近年来的发病率以及病死率呈现出上升的趋势，并且呈现出年轻化的趋势，严重威胁患者的日常生活以及生命安全3。线粒体耦联因子6（mitochondrial coupling factor 6，CF-6）分布于全身组织的血管内皮上，在心肌组织中含量最高，其参与ATP的生成及能量转换，具有强烈的收缩血管效应。可溶性生长刺激表达基因2 蛋白（soluble growth stimulation expressiongene2protein，s ST 2）是存在于机体心肌纤维细胞上的敏感蛋白，能够反映出心肌纤维化程度，有研究证实sST2在冠心病等多种疾病中表达异常5。生长分化因子15（growthdifferentiationfactor15，GDF-15）能够诱导血管内皮细胞调亡，从而促进炎症细胞的浸润，导致粥样斑块的形成6 。本研究人选了冠心病合并心力衰竭患者，对其CF一6、sST2、G D F-15表达水平进行检测，旨在探究CF-6、s ST 2、G D F-15在冠心病合并心力衰竭中的水平及与左室射血分数（LVEF）的相关性。1资料与方法1.1研究对象185选择2 0 2 0 年1月2 0 2 1年1月我院收治的冠心病合并心力衰竭患者134例为研究组，按照NY-HA心功能分级分为级组（42 例）、级组（53例）、IV级组（39 例）；根据LVEF的不同，患者被分为射血分数保留型心力衰竭（HFpEF，LV EF50%，36 例）、射血分数中间值心力衰竭（HFm-rEF，40%LV EF 50%，49 例）及射血分数减低型心力衰竭（HFrEF，LV EF 0.0 5)，具有可比性。纳人标准：所有患者均符合陈灏珠等编写的实用内科学（14版)7 中关于冠心病的临床诊断标准；所有患者均符合中华医学会在2 0 14年发布的中国心力衰竭诊断和治疗指南2 0 14中关于心力衰竭的临床诊断标准；基线资料完整。排除标准：合并心、肝、肾等器官疾病者；依从性差，无法配合者；有肝胆疾病者。所有患者及家属均对本研究知情，并签署186知情同意书。本研究通过我院伦理委员会审查认可。1.2方法1.2.1样本收集：取所有受检者清晨空腹静脉血5ml，静置1h后在30 0 0 r/min，15m in 条件下进行离心，收集上清液并置于一2 0 保存待用。1.2.2CF-6检测：使用RT-PCR检测CF-6表达：在待测标本内添加TRIzol 试剂，随后在37环境下静置10 min。溶解之后添加6 0 0 l三氯甲烷搅拌至溶液呈乳白色，搅拌好之后放置在4环境下静置10 min，随后进行离心处理，提取上清液。将上清液放置离心管内，1：1添加异丙醇后进行离心15min处理，添加1ml75%乙醇洗涤提取总RNA。对提取总RNA的纯度、含量进行检测，随后逆转录，逆转录处理后获得cDNA，再使用Primer5.0软件设计引物，采用2-ci方法计算，内参为a c tin。设置逆转录反应条件：2 5C10min，40 6 0 m in，8 55m in；设置扩增条件：942 0 s、7 2 C 30 s、6 0 30 s，35个循环，采用2-Ct 方法计算出需要检测的CF-6表达量。CF-6 上游引物：5 TCTTCAGAGGCTCTTCAGGT-TCTC3，下游引物：5-GCCACTGCTGTAA-CACCAATGT 3。actin 上游引物：5-GAGGGAAATAGTGAGAC-3，下游引物：5-AGGAAGGAAGGCTGGAAGAG-3。1.2.3sST2、G D F-15检测：使用酶联免疫吸附法检测：使用包被缓冲液将特异性抗体球蛋白稀释至最合适的浓度（110 Ug/ml)，随后在每个凹孔内添加0.3ml，放置在0 环境下保存过夜，次日移去包被液之后使用洗涤缓冲液对凹孔进行间隔5min的冲洗，共冲洗3次，在每个凹孔内加人0.2 ml含抗原的标本，在37 环境下作用2 h，随后再次进行洗涤，使用洗涤缓冲液（含0.0 5%吐温2 0）洗涤3次。加入0.2 ml的抗体溶液（稀释缓冲液稀释过后的酶标记特异性抗体溶液）在37 下作用2 h。再次进行3次洗涤。洗涤后在每个凹孔加人0.2 ml底物溶液，在常温下作用30 min之后在每个凹孔内加人2 MH,SO4或者2 M柠檬酸0.0 5ml，使用酶标比色计对sST2、G D F-15水平进行检测。1.3统计学处理使用SPSS20.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数土标准差（x土s）表示，组间比较采用独立样本t检验，多组间采用单因素方差分析，如有显著差异，组间进一步行事后LSD一t检验。计数资料以百分率表示，比较采用检心血管康复医学杂志2 0 2 4年4月第33卷第2 期ChinJCardiovascRehabilMed，A p r il2 0 2 4，V o l.33No.2验。使用Pearson相关分析法分析CF-6、s ST 2、GDF-15表达水平与LVEF的相关性。P0.05表示差异具有统计学意义。2结果2.1对照组与研究组CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平比较如表1所示，与对照组相比，研究组CF6、sST2、G D F15表达水平显著上升，差异具有统计学意义（P均=0.0 0 1)。表1两组CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平比较（xs）CF-6GDF-15组别例数对照组120241.35 24.12研究组134 523.98 55.231.740.191732.32443.99451.802P0.001注：CF-6：线粒体耦联因子6，sST2可溶性生长刺激表达基因2 蛋白，GDF-15：生长分化因子15。与对照组比较P0.01。2.2对照组与研究组 LVEF对比研究组LVEF为（47.40 7.2 2）%，显著小于对照组的（58.2 2 8.30）%，差异具有统计学意义(t=11.114,P=0.001)。2.3不同NYHA心功能分级组间CF6、s ST 2、GDF-15表达水平比较如表2 所示，与NYHA级组相比，级、IV级组sST2、G D F15水平显著升高，且IV级组的显著高于级组的（P0.05或 0.0 1)。表2 不同心功能分级组间CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平比较(xs)CF-6组别例数(ng/L)级组42514.21 51.23级组53524.21 52.32IV级组39534.21 62.32F/P1.334/0.267P1:2Pi:3P2:3注：CF-6：线粒体耦联因子6，sST2：可溶性生长刺激表达基因2 蛋白，GDF-15：生长分化因子15。与级组相比P0.05，P 0.0 1；与级组相比P0.05，P 0.0 1。P1:2 表示I级组与级组比较，余类推。SST2(ng/L)(g/L)0.23 0.0485.360.001SST2(g/L)1.62 0.161.76 0.1741.84 0.184217.703/0.0010.0010.0010.019(pg/ml)401.2353.2632.6250.001GDF-15(pg/ml)1231.25 135.231856.23 212.1342103.55 410.23115.561/0.0010.0010.0010.001心血管康复医学杂志2 0 2 4年4月第33卷第2 期ChinJCardiovascRehabilMed，A p r il2 0 2 4，V o l.33No.22.4不同LVEF心衰分组的CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平比较如表3所示，与HFpEF组相比，HFmrEF组、表3不同LVEF心衰分组的CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平比较（x）CF-6组别例数射血分数保留型心力衰竭组36射血分数中间值心力衰竭组49射血分数减低型心力衰竭组49F/PPi:2P1:3P2:3注：LVEF：左室射血分数，CF-6：线粒体耦联因子6，sST2：可溶性生长刺激表达基因2 蛋白，GDF-15：生长分化因子15。与射血分数保留型心力衰竭组相比P0.05,P 0.0 1；与射血分数中间值心力衰竭组相比PP0.01。P1:2 表示射血分数保留型心力衰竭组与射血分数中间值心力衰竭组比较，余类推。2.5 CF-6、s ST 2、G D F-15表达水平与 LVEF的相关性Pearson相关性分析显示冠心病合并心力衰竭患者中，CF6、s ST 2、G D F15表达水平与LVEF呈显著负相关（r=一0.6 59，一0.6 6 4，-0.592,P均=0.0 0 1)。3 讨 论随着人口老龄化的加重以及生活水平的不断提高，心血管疾病已成为影响人们生命健康的主要疾病之一9。冠心病是临床较为常见的心血管疾病，严重威胁着患者的生命安全。大量临床研究显示，冠心病能够导致患者心脏受损，严重影响心功能10-11CF-6是一种内源性阻滞因子，是线粒体 ATP的亚单位，其存在于各类线粒体细胞中，心肌细胞中CF-6含量较高；在血液循环中，CF-6能够促进血管的收缩，抑制磷脂酶A2活性，减少花生四烯酸释放，从而影响前列腺素生成12-13。有研究表明14，当机体出现缺血、缺氧或内皮细胞受到损害、细胞通透性增强时，CF6 会释放进人血液，血清浓度升高，且其含量与疾病的严重程度密切相关。亦有临床研究指出151，冠心病心力衰竭患者机体CF-6水平异常升高，对其进行有效的治疗之后，CF-6水平下降，此结果再次验证CF-6与冠心病心力衰竭疾病密切相关。本研究结果显示，与187HFrEF组 sST2、G D F15水平显著升高，且HFrEF组GDF-15水平显著高于HFmrEF组（P均=0.0 0 1)。SST2(ng/L)(g/L)515.94 50.471.61 0.17521.30 52.831.75 0.18532.57 60.591.82 0.1841.033/0.35914.087/0.0010.0010.0010.081对照组比较，冠心病合并心力衰竭患者机体CF6水平显著升高，且随着LVEF降低、NYHA分级升高，CF-6水平随之上升，说明了CF6 水平升高与心功能下降可能有一定的关系。ST2是白介素受体家族的一员，有ST2L和sST2两种形式，sST2是一种与心肌重塑有关的心肌蛋白，其能够反映患者心脏的压力及容量负荷，主要表达于Th2细胞、成纤维细胞、肥大细胞中，还能参与多种炎症反应16-18 。有研究表明，心力衰竭患者血清中sST2水平显著升高，并且其参与了心肌纤维化和心室重构19 。本研究结果发现，与对照组比较，冠心病合并心力衰竭患者sST2表达水平显著升高，且随着LVEF降低、NYHA分级升高，其水平也随之显著升高，说明sST2表达水平与冠心病合并心力衰竭密切相关。其原因可能是冠心病心力衰竭患者心脏负荷增加，心室肌受到拉伸刺激，导致sST2水平升高，且 sST2通过抵抗IL3/ST2L通路降低心脏保护作用，促进心力衰竭的发展。本研究发现，与对照组比较，冠心病合并心力衰竭患者GDF15表达水平显著上升，且随着LVEF降低、NYHA分级升高，GDF-15水平显著升高，且GDF-15表达水平与LVEF呈显著负相关。此结果的原因可能是GDF15作为心脏应激保护因子的一种，和心脏功能密切相关。GDF-15作为转化生长因子超家族的成员之一，其在GDF-15(pg/ml)1256.33 120.451767.61 326.652046.74 396.014465.025/0.0010.0010.0010.001188胎盘、前列腺、肾脏中有着较高的表达，但在心脏组织中的表达量较低2 0-2 1。当心脏中GDF-15高表达时，说明心脏功能已受到一定的损伤。有临床研究显示冠心病患者机体GDF-15表达出现异常升高的现象，说明GDF15与冠心病的发生发展密切相关2 2 ，提示GDF15水平升高与冠心病心功能下降有着一定的相关性。本研究尚存在一些不足，如纳入病例数较少，未对CF-6、s ST 2、G D F-15水平在冠心病合并心力衰竭中的作用机制进行研究。期待未来大样本、多中心试验对其具体机制进行进一步研究。综上所述，冠心病合并心力衰竭患者CF6、sST2、G D F15表达水平显著升高，且随着NY-HA分级的上升和LVEF的降低而逐渐升高，上述指标与LVEF呈显著负相关。参考文献：1J Pagliaro BR,Cannata F,Stefanini GG,et al.Myocardial ische-mia and coronary disease in heart failure LJ.Heart Fail Rev,2020,25（1)53-6 5.2 Mosley JD,Gupta DK,Tan J,et al.Predictive Accuracy of aPolygenic Risk Score Compared With a Clinical Risk Score forIncident Coronary Heart Disease J.JAMA,2020,323(7):627-635.3J Khandaker GM,Zuber V,Rees JMB,et al.Shared mecha-nisms between 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