中华急诊医学杂志  2017, Vol. 26 Issue (8): 944-947
慢性心衰患儿血浆心型脂肪酸结合蛋白和脑利钠肽水平改变
孙裕平, 孙平平, 蒋艳, 李德华, 杨柳, 徐迎军     
266034 山东省青岛,青岛妇女儿童医院神经内科(孙裕平、孙平平、蒋艳、李德华、杨柳), 重症医学科(徐迎军)
摘要: 目的 观察慢性充血性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)患儿血浆心型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding protein,h-FABP)、脑利钠肽(brain natriurettic peptide,BNP)水平改变,探讨二者在慢性心力衰竭患儿诊断中的临床应用价值。方法 选择50例CHF患儿作为观察组,同期选择30例健康体检儿童作为对照组。血浆h-FABP、BNP浓度测定采用酶联免疫吸附法(ELISA),并以心脏超声心动图测量左室收缩末期内径(LVESD)、舒张末期内径(LVEDD)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)及心脏指数(CI)。结果 CHF患儿血浆h-FABP、BNP浓度均明显高于健康对照组[(22.68±4.18) ng/mL和(6.31±1.72) ng/mL, (565.52±179.64) pg/mL和(31.22±9.83) pg/mL,均P<0.01)],且心衰程度越重,h-FABP、BNP浓度升高越明显(均P<0.01);EFE、DCM两组h-FABP、BNP水平均高于对照组(均P<0.01),而两组间h-FABP、BNP水平比较无统计学意义(均P>0.05);CHF患儿心功能明显降低,轻、中、重度心衰患儿LVEDD、LVESD、LVEF、LVSF、CI明显不同,心衰程度越重,心功能越差,两两比较差异具有统计学意义(均P < 0.01);CHF患儿h-FABP与BNP血浆水平呈正相关(r=0.782,P < 0.01);h-FABP血浆水平与心功能参数LVEDD、LVESD值呈正相关(分别r=0.626,0.662,均P < 0.01),与LVEF、LVFS、CI值呈负相关(分别r=-0.652,-0.636,-0.709,均P < 0.01);BNP血浆水平与心功能参数LVEDD、LVESD值呈正相关(分别r=0.733,0.689,均P < 0.01),与LVEF、LVFS、CI值呈负相关(分别r=-0.745,-0.612,-0.791,均P < 0.01)。结论 血浆h-FABP、BNP水平均可作为小儿慢性心衰的生物学标志物,两者具有高度相关性。
关键词: 心力衰竭,慢性     脂肪酸结合蛋白,心型     脑利钠肽     心功能     改变     相关性     标志物     儿童    
Changes of the serum heart-type fatty acid-binding protein and brain natriuretic peptide in chronic pediatric heart failure
Sun Yuping, Sun Pingping, Jiang Yan, Li Dehua, Yang Liu, Xu Yingjun     
Department of Neurology(Sun YP, Sun PP, Jiang Y, Li DH, Yang L), Pediatric Intensive Care Unit(Xu YJ), Qingdao Women and Children's Hospital Qingdao, Qingdao 266034, China
Corresponding author: Xu Yingjun, Email:siviky@126.com
Abstract: Objective To observe the changes of serum heart-type fatty acid-binding protein (h-FABP) and brain natriuretic peptide (BNP) for assessing the clinical values in children with chronic heart failure (CHF). Methods Atotal of 50 patients with CHF, including 22 endocardial fibroelastosis (EFE) cases and 28 dilated cardiomyopathy (DCM) cases, were enrolled. Thirty healthy children were enrolled as controls. The concentrations of serum h-FABP and BNP were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and the left ventricular end-systolic diameter (LVESD), left ventricular end-diastolic diameter (LVEDD), left ventricular ejection fraction (LVEF), left ventricular fractional shortening (LVFS), and cardiac index (CI) were measured by echocardiography. Results The concentrations of serum h-FABP and BNP in patients with CHF were significantly higher than those in control group (22.68±4.18 ng/mL vs. 6.31 ± 1.72 ng/mL; 565.52±179.64 pg/mL vs.31.22±9.83 pg/mL, all, P < 0.01), and h-FABP and BNP were positively correlated with the degree of heart failure (all, P < 0.01), and they were both higher in group EFE and DCM than those in control group (all, P < 0.01), but there was no statistically significant difference between the two groups (P > 0.05). The h-FABP concentration in CHF patients was positively correlated with BNP ((r=0.782, P < 0.01). The h-FABP concentration in CHF patients was positively correlated with LVESD, LVEDD (r = 0.626, 0.662, respectively; all, P < 0.01), and negatively correlated with LVEF, LVFS, and CI (r = -0.652, -0.636, -0.709, respectively; all, P < 0.01). The BNP concentration was also positively correlated with LVESD, LVEDD (r = 0.733, 0.689, respectively; all, P < 0.01), and negatively correlated with LVEF, LVFS, and CI (r=-0.745, -0.612, -0.791, respectively; all, P < 0.01). Conclusions Serum concentrations of h-FABP and BNP can be used as biomarkers to evaluate the severity of chronic heart failure.
Key words: Heart failure, chronic     Fatty acid-binding protein, Heart-type     Brain natriuretic peptide     heart function     Changes     Correlation     Biomarkers     Children    

慢性充血性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是婴幼儿期较常见的心血管疾病之一,由于初始的心肌损害,引起心肌重塑(remodeling),经过一段适应性代偿时期,最后进入适应不良的失代偿阶段,发生顽固性心衰,病情危重,病死率较高[1-2]。因此早期正确诊断和评价心功能,对患儿的及时治疗、判断预后非常重要。小儿CHF的诊断主要依据临床表现,虽可借助于心电图、X线和超声心动图检查,但缺乏灵敏性和特异性的实验室分析指标,误诊率高,且不利于诊断及病情程度的判断。心型脂肪酸结合蛋白(heart-type fatty acid-binding protein,h-FABP)是近年来发现的对心血管疾病具有重要诊断价值的血浆生化标志物,其在急性冠脉综合征、心肌梗死等疾病中的诊断价值已得到充分肯定[3-4],而在小儿CHF中的改变报道较少。近年来对脑利钠肽(brain natriurettic peptide,BNP)的研究较多,发现BNP与心功能有密切关系,心功能不全时其血浆浓度明显升高,对CHF的诊断和预后评估具有极其重要的价值,并将其作为心力衰竭的特异性血浆标志物,近年已将BNP作为CHF诊断的金标准[5-7]。本研究观察CHF患儿h-FABP血浆浓度的变化,并与BNP作相关性分析,以探讨h-FABP血浆水平检测在CHF中的临床应用价值。

1 资料与方法 1.1 一般资料

CHF组纳入2012年1月~2015年2月本院确诊为慢性心功能不全(CHF)患儿50例,包括心内膜弹力纤维增生症(EFE)22例,扩张型心肌病(DCM)28例。男31例,女19例;年龄4个月~10岁,平均3.8岁,均符合慢性心衰的诊断标准[8],心功能分级评估参照改良Ross评分法[9]:轻度心衰25例,中度心衰16例,重度心衰9例。对照组纳入选择健康体检儿童30例作为健康对照组,其中男12例,女18例,年龄、性别、体质量与CHF组患儿差异均无统计学意义(均P>0.05)。

1.2 方法 1.2.1 h-FABP、BNP血浆浓度测定

研究人群均在清晨采集空腹静脉血2 mL,并注入含抗凝剂的真空胶管中,混匀,离心机3 000 r/min离心5 min分离血清,并置于-80 ℃冰箱中保存备用。应用酶联免疫吸附法(ELISA)集中检测h-FABP、BNP浓度,h-FABP试剂盒由荷兰Hycult Biotechnology公司提供,BNP试剂盒由美国Abbott公司生产,严格按照说明书进行操作。

1.2.2 心功能参数测量

被检查者均取平卧位,选择PHILIP公司IE33型多普勒超声心动图仪,探头频率2.5 Hz,所有患者均由同一技师操作。采用美国超声心动图协会推荐的测量方法,用二维超声心动图取三个心动周期常规测量左室收缩末期内径(LVESD)、舒张末期内径(LVEDD),并计算左室短轴缩短率(LVFS)、心脏指数(CI),用改良Simpson法检测患儿左室射血分数(LVEF)。

1.3 统计学方法

使用SPSS 11.5软件进行统计学处理,数据采用均数±标准差(x ± s)表示,两组间比较采用成组t检验,多组间比较采用方差分析,组间两两比较应用SNK-q检验,相关分析采用直线相关分析法。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 CHF组、对照组血浆h-FABP、BNP浓度

CHF组h-FABP、BNP血浆水平均显著高于健康对照组,差异具有统计学意义(t=7.62,10.41,均P < 0.01);心衰程度不同,h-FABP、BNP浓度明显不同,两者在轻度、中度、重度心衰之间两两比较差异均有统计学意义(均P < 0.01)。见表 1

表 1 不同程度心衰患儿血浆h-FABP、BNP水平比较(x ± s) Table 1 Comparison of h-FABP, BNP levels between the CHF and control groups(x ± s)
组别例数h-FABP(ng/mL)BNP (pg/mL)
健康对照组306.31±1.7231.22±9.83
CHF组5022.68±4.18a565.52±179.64a
  轻度2515.81±4.73382.78±80.52
  中度1617.17±5.42b602.38±175.34b
  重度928.35±9.20c989.22±215.07c
  F5.45837.221
  P0.0020.001
注:与健康对照组比较,aP < 0.01;与轻度比较,bP < 0.01;与中度比较,cP < 0.01
2.2 EFE和DCM组间血浆h-FABP、BNP浓度比较

EFE、DCM两组血浆h-FABP、BNP浓度均显著高于对照组,差异有统计学意义(P均 < 0.01);而EFE、DCM两组间比较血浆h-FABP、BNP水平差异无统计学意义(均P>0.05)。见表 2

表 2 EFE、DCM及对照组3组间血浆h-FABP、BNP水平的比较(x ± s) Table 2 Comparison of h-FABP, BNP levels among the EFE, DCM and control groups(x ± s)
组别例数h-FABP(ng/mL)BNP (pg/mL)
对照组306.31±1.7231.22±9.83
EFE组2221.44±4.42a526.23±171.09a
DCM组2822.08±4.66ab542.11±172.50ab
F6.07140.223
P0.0050.001
注:与对照组比较,aP < 0.01;与EFE组比较,bP>0.05
2.3 不同心衰程度患儿心功能参数比较

CHF患儿心功能明显降低,轻、中、重度心衰患儿LVEDD、LVESD、LVEF、LVSF、CI明显不同,心衰程度越重,心功能越差,两两比较差异具有统计学意义(均P < 0.01)。见表 3

表 3 CHF患儿心功能参数比较表(x ± s) Table 3 Comparison of heart functional parametersin in CHF group(x ± s)
组别例数LVEDD(mm)LVESD(mm)LVEF(%)LVSF(%)CI[(L/m2·min)]
轻度2542.41±1.6723.42±1.0751.45±11.2325.67±6.642.53±0.50
中度1650.78±1.52 a31.31±1.56a41.03±2.28a23.09±0.56a1.54±0.44a
重度958.24±1.30a,b38.45±1.03a,b37.41±9.18a,b18.89±5.41a,b1.27±0.33a,b
F10.84811.4826.8535.8175.411
P0.0010.0010.0020.0020.002
注:与轻度比较,aP < 0.01;与中度比较,bP < 0.01
2.4 CHF患儿h-FABP、BNP水平以及心功能参数间的相关性分析

经直线相关分析,CHF患儿h-FABP与BNP血浆水平呈正相关(r=0.782,P < 0.01);h-FABP血浆水平与心功能参数LVEDD、LVESD值呈正相关(分别r=0.626,0.662,均P < 0.01),与LVEF、LVFS、CI值呈负相关(分别r=-0.652,-0.636,-0.709,均P < 0.01);BNP血浆水平与心功能参数LVEDD、LVESD值呈正相关(分别r=0.733,0.689,均P < 0.01),与LVEF、LVFS、CI值呈负相关(分别r=-0.745,-0.612,-0.791,均P < 0.01)。

3 讨论

心力衰竭是一种心功能进行性下降和循环衰竭的临床综合征[10],心力衰竭的诊断在临床上备受关注,如何在早期识别高危患者,进而采取积极的干预措施,使患者获得更好的预后显得尤为重要。小儿慢性心力衰竭的诊断主要依据临床表现,缺乏准确、简捷的实验室检查指标,而临床表现轻重不一,尤其在心衰早期往往难以判断。本文通过检测CHF患儿h-FABP、BNP血浆浓度的变化,探讨二者在慢性心衰患儿诊断中的临床价值。

h-FABP特异地大量存在于心肌组织中,在骨骼肌细胞中含量较少,在肝脏、脂肪组织中则无h-FABP的存在;h-FABP相对分子质量小,约为14 000~15 000,当心肌细胞受损时,h-FABP可迅速被释放进入血液中[11],导致h-FABP血浓度迅速升高。因此h-FABP可以特异、敏感地反映心肌细胞损伤。有报道h-FABP与心肌损伤有很好的相关性[11-12],且较肌钙蛋白、肌酸磷酸激酶同工酶更加灵敏[13]

BNP是一种神经内分泌激素, 主要分泌自心室尤其是左心室肌细胞, 作用包括利尿、利钠、扩血管、抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统等,降低体循环血管阻力及血浆容量, 起到维护心功能的作用[14-15]。在心室负荷过重或扩张时BNP分泌增加, 诸多前瞻性临床试验证实BNP是心脏疾病一个较为敏感的指标,近年来更是把BNP作为心肌损害、心力衰竭临床诊断的金标准[16-17]

本研究显示CHF患儿h-FABP、BNP血浆水平均显著升高,且心衰程度不同,h-FABP、BNP浓度明显不同,在轻、中、重度心衰患者之间两两比较差异具有统计学意义,心衰程度越重,h-FABP、BNP血浆浓度愈高。EFE、DCM两组患儿血浆h-FABP、BNP水平均明显高于对照组,而EFE、DCM两组间h-FABP、BNP血浆浓度比较差异无统计学意义,表明心衰时h-FABP、BNP水平升高是由于心力衰竭这一病理生理过程所导致,不受原发病的影响。

本组资料CHF患儿心功能明显降低,轻、中、重度心衰患儿左室舒张末期内径、收缩末期内径、左室射血分数、左室短轴缩短率、心脏指数值明显不同,心衰程度越重,心功能越差;CHF患儿h-FABP、BNP血浆水平与左室舒张末期内径、收缩末期内径均呈正相关,与左室射血分数、心脏指数、左室短轴缩短率数值均呈负相关,且h-FABP与BNP呈高度正相关。表明h-FABP、BNP血浆水平均能够反映心功能状态,两者数值越高,心功能越差,藉此可估计患儿病情及预后,指导临床治疗。

综上所述,血浆h-FABP、BNP水平均可作为小儿慢性心衰的生物学标志物,两者具有高度相关性,两者结合检测,对慢性心衰的临床诊断、指导治疗以及判断预后具有重要的临床价值。

参考文献
[1] Kishi S, Armstrong AC, Gidding SS, et al. Relation of left ventricular mass at age 23 to 35 years to global left ventricular systolic function 20 years later (from the Coronary Artery Risk Development in Young Adults study)[J]. Am J Cardiol, 2014, 113(2): 377-383. DOI:10.1016/j.amjcard.2013.08.052
[2] 田朝伟, 陈晓辉. 急性心力衰竭的诊治进展:2016ESC急慢性心力衰竭诊断和治疗指南[J]. 中华急诊医学杂志, 2016, 25(7): 854-857. DOI:10.3760/cma.j.issn.167-0282.2016.07.002
[3] Cappellini F, Da Molin S, Signorini S, et al. Heart-type fatty acid-binding protein may exclude acute myocardial infarction on admission to emergency department for chest pain[J]. Acute Card Care, 2013, 15(4): 83-87. DOI:10.3109/17482941.2013.841947
[4] Pyati AK, Devaranavadagi BB, Sajjannar SL, et al. Heart-Type Fatty Acid-Binding Protein, in Early Detection of Acute Myocardial Infarction: Comparison with CK-MB, Troponin I and Myoglobin[J]. Indian J Clin Biochem, 2016, 31(4): 439-445. DOI:10.1007/s12291-015-0544-7
[5] 陈励, 茶春喜, 马鹏超. 血浆N末端脑利钠肽水平和心脏超声心功能参数对心功能分级的评估价值[J]. 中华实用诊断与治疗杂志, 2013, 27(5): 496-498.
[6] Auerbach SR, Richmond ME, Lamour JM, et al. BNP levels predict outcome in pediatric heart failure patients: post hoc analysis of the Pediatric Carvedilol Trial[J]. Circ Heart Fail, 2010, 3(5): 606-611. DOI:10.1161/CIRCHEARTFAILURE.109.906875
[7] Knirsch W, Husermann E, Fasnacht M, et al. Plasma B-type natriuretic peptide levels in children with heart disease[J]. Acta Paediatr, 2011, 100(9): 1213-1216. DOI:10.1111/j.1651-2227.2011.02258.x
[8] 中华医学会儿科学分会心血管学组, 《中华儿科杂志》编辑委员会. 小儿心力衰竭诊断与治疗建议[J]. 中华儿科杂志, 2006, 44(10): 753-757. DOI:10.3760/j.issn:0578-1310.2006.10.011
[9] Ross RD. Grading the severity of congestive heart failure in infants[J]. Pediatr Cardiol, 1992, 13(2): 72-75. DOI:10.1007/BF00798207
[10] 朱海娟, 何淑芳, 金世云, 等. 大鼠心力衰竭细胞microRNA表达谱及生物信息学分析[J]. 中华急诊医学杂志, 2016, 25(4): 439-443. DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2016.04009
[11] Kakoti A, Goswami P.Heart type fatty acid binding protein: Structure, Function and biosensing applications for early detection of myocardial infarction[J]. 2013, 43:400-411.DOI:10.1016/j.bios.2012.12.057.
[12] Colli A, Josa M, Pomar JL, et al. Heart fatty acid binding protein in the diagnosis of myocardial infarction:Where do we stand today?[J]. Cardiology, 2007, 108(1): 4-10. DOI:10.1159/000095594
[13] Ozdemir L, Elonu OH, Gocmen AY, et al. Heart type fatty acid binding protein is more sensitive than troponin I and creatine kinase myocardial band at early stage in determining myocardial injury caused by percutaneous coronary intervention[J]. Int Heart J, 2011, 52(3): 143-145. DOI:10.1536/ihj.52.143
[14] Goto T, Takase H, Toriyama T, et al. Circulating concentrations of cardiac proteins indicate the severity of congestive heart failure[J]. Heart, 2003, 89(11): 1303-1307. DOI:10.1136/heart.89.11.1303
[15] Li J, Ye H, Zhao L. B-type natriuretic peptide in predicting the severity of community-acquired pneumonia[J]. World J Emerg Med, 2015, 6(2): 131-136. DOI:10.5847/wjem.j.1920-8642.2015.02.008
[16] Mangat J, Carter C, Riley G, et al. The clinical utility of brain natriuretic peptide in paediatric left ventricular failure[J]. Eur J Heart Fail, 2009, 11(1): 48-52. DOI:10.1093/eurjhf/hfn001
[17] 傅永平, 周玥. 和肽素和NTproBNP联合检测在慢性心力衰竭患者病情分级中的应用[J]. 中华急诊医学杂志, 2016, 25(4): 509-511. DOI:10.3760/cma.j.issn.167-0282.2016.04.024