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低氧环境下慢性充血性心力衰竭患者脂肪因子水平变化对心室构型的影响
梅艳1, 郗爱旗2, 廖宝霞2, 尚玲2     
1. 810016 西宁,青海大学研究生院临床医学系;
2. 810007 西宁,青海省人民医院干部保健科
[摘要] 目的 观察低氧环境下慢性心力衰竭(chronic heart faiture, CHF)患者脂肪因子趋化素(chemerin)、瘦素(leptin)、脂联素(adiponectin)水平的变化及对心室构型的影响。方法 选择收住我科按美国纽约心脏病协会心功能分级标准确诊的CHF患者,按生活的海拔区分为2 260 m组CHF患者、健康对照组各67例和3 300 m组CHF患者、对照组各62例。检测血浆脂联素、趋化素、瘦素水平,计算平均室壁应力(mean wall stress,MWS)和心室质量指数(left ventricular mass index,LVMI)。结果 海拔3 300 m组CHF患者和健康对照组脂联素、趋化素、瘦素水平和MWS、LVMI均高于2 260 m组(P < 0.01);同一海拔高度CHF患者脂联素、趋化素、瘦素水平和MWS、LVMI高于健康对照组;MWS和LVMI与脂联素、趋化素、瘦素水平均呈正相关(P < 0.01)。结论 低氧环境下CHF患者脂肪因子脂联素、趋化素、瘦素水平的变化参与了CHF发生、发展的病理生理过程。
[关键词] 心力衰竭,充血性     心室构型     趋化素     瘦素     脂联素     低氧    
Changes of adipokine levels and their effect on ventricular remodeling in chronic congestive heart failure patients in hypoxic condition
MEI Yan1 , XI Aiqi2 , LIAO Baoxia2 , SHANG Ling2     
1. Department of Clinical Medicine, Qinghai University Graduate School, Xining, Qinghai Province, 810016;
2. Department of Cadre's Healthcare, Qinghai Provincial People's Hospital, Xining, Qinghai Province, 810007, China
Supported by the Project of Science and Technology Plan of Qinghai Province (2013-T-Y30)
Corresponding author: XI Aiqi, E-mail: 13519786606@163.com
[Abstract] Objective To observe the changes of chemerin, leptin, adiponectin levels in chronic heart failure (CHF) patients living in hypoxic regions and investigate their effect on ventricular remodeling. Methods Totally 129 CHF patients diagnosed by the New York Heart Association (NYHA) criteria admitted to our department from May 2013 to December 2015 were enrolled in this study. According to the altitude they resided, they were divided into the 2 260 meters group (n=67) and the 3 300 meters group (n=62). Another 67 and 62 healthy individuals who were residents of similar altitudes respectively served as normal control. The levels of plasma chemerin, leptin, and adiponectin were measured, and the mean wall stress (MWS) and left ventricular mass index (LVMI) were calculated. Results The levels of chemerin, leptin, adiponectin, MWS and LVMI were significantly higher in the healthy individuals and CHF patients at 3 300 meters than those at 2 260 meters above sea level (P < 0.01). The above indicators were also obviously higher in the CHF patients than the healthy subjects living at the same regions. Chemerin, leptin and adiponectin levels were positively correlated with MWS and LVMI (P < 0.01). Conclusions Adipokines chemerin, leptin and adiponectin take part in the pathogenesis of CHF in the patients living in hypoxic regions.
[Key words] heart failure, congestive     ventricular remodeling     chemerin     leptin     adiponectin     hypoxia    

脂肪组织释放的分子被称为脂肪因子,研究表明在慢性心力衰竭(chronic heart faiture, CHF)发生、发展过程中脂肪因子发挥了重要作用[1-3]。在CHF过程中,患者血液和局部心肌有大量脂肪因子分泌, 其中炎症介质的异常活化是其共同特征。但目前国内外关于高海拔低氧环境下CHF发生的病理生理机制及其对心室结构功能的影响,以及神经内分泌激素、细胞因子、细胞凋亡在高海拔地区CHF发生、发展和心室结构功能损伤中的作用研究甚少。本研究拟观察低氧环境下CHF患者脂肪因子脂联素(adiponectin)、趋化素(chemerin)、瘦素(leptin)、平均室壁应力(mean wall stress,MWS)和心室质量指数(left ventricular mass index,LVMI)水平的变化及脂肪因子对心室构型的影响,探讨高原低氧环境下脂肪因子脂联素、趋化素、瘦素水平的变化是否参与了CHF发生、发展的过程,以及对CHF的影响程度,探索脂肪因子作为标记物用于临床判断CHF严重程度及评估其预后的可能性。

1 资料与方法 1.1 研究对象

我科于2013年5月至2015年12月收治的按美国纽约心脏病学会的心功能分级标准[4]诊断为CHF的患者和健康查体者共258例,按居住海拔和有无CHF进行分组:海拔2 260 mCHF患者组和海拔2 260 m健康对照组各67例、海拔3 300 mCHF患者组和海拔3 300 m健康对照组各62例。研究对象均记录氧饱和度,并行常规心电图,胸部正位片,腹部彩超,心脏彩超,血、尿、便常规,生化,凝血常规,叶酸、维生素B12水平等检查,排除急性心肌梗死、急性炎症、慢性支气管炎、慢性肝病、肾功能不全、活动性出血、恶性肿瘤、叶酸及维生素B12缺乏等疾病患者。

1.2 研究指标及检测方法

受试者均于入院后第2天(未应用强心、利尿类药物)晨空腹采静脉血15 mL, 加入依地酸二钠和抑肽酶, 分离血浆-70℃冷冻待测。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测脂联素、趋化素、瘦素含量。

受试者于住院3 d内行超声心动图检查。应用HDI500心脏超声诊断仪(美国飞利浦公司),探头频率为2.5~3.5 MHz。于心尖搏动最强点放置探头,根据显示的标准心尖四腔心切面,以确定心室收缩及舒张末期,用以对以下指标测定取值(单位:cm):左室舒张末期内径(LVDd)、左室收缩末期内径(LVDs)、室间隔舒张末期厚度(IVSd)、室间隔收缩末期厚度(IVSs)、左室后壁舒张末期厚度(LVPWd)和左室后壁收缩末期厚度(LVPWs),测量左上肢肱动脉收缩压(SBP),计算MWS[5]:SBP×(LVDd+LVDs)/4/[(IVSd+IVSs+LVPWd+LVPWs)/4],结果乘以1.332换算成力的单位:dynes×103/cm2;按Devereux公式[6]计算LVMI,公式如下:(左室质量)LVM(g)=0.8×1.04×[(IVSd+LVPWd+LVDd)3-LVDd3]+0.6;体表面积(BSA)(m2)=0.006 1×身高(cm)+0.012 8×体质量(kg)-0.152 9;LVMI(g/m2)=LVM/BSA。男性LVMI>130 g/m2、女性>110 g/m2为异常。参数均测量3个心动周期,取其均值。

1.3 统计学分析

应用SPSS 22.0统计软件,计量资料以x±s表示。两组均数间用t检验,方差不齐时用t′检验;多组均数间用单因素方差分析,两样本均数间用q检验;计数资料采用χ2检验;指标间的相关分析采用Pearson分析方法(α=0.01)。相关性检验采用直线相关。

2 结果 2.1 一般资料

4组研究对象年龄、性别、心率、心功能分级等差异均无统计学意义,而氧饱和度4组之间差异均有统计学意义(P < 0.01,表 1)。

表 1 不同海拔CHF患者和健康对照组一般资料
组别 n 性别(男/女) 年龄(岁) 心率(/min) 心功能分级 氧饱和度(%)a
海拔2 260 mCHF患者组 67 40/27 70.21±5.78 73.99±6.30 2.36±0.48 87.13±1.71
海拔2 260 m健康对照组 67 38/29 70.49±5.47 73.25±5.64 - 93.37±1.11
海拔3 300 mCHF患者组 62 40/22 69.61±7.43 74.29±6.32 2.37±0.49 86.00±1.29
海拔3 300 m健康对照组 62 35/27 70.56±6.29 73.27±5.84 - 89.39±3.31
a: F=346.82, P < 0.01

2.2 不同海拔CHF患者和健康对照组脂肪因子水平和LVMI、MWS的变化

海拔3 300 m组CHF患者、健康对照组的趋化素、脂联素、瘦素水平和LVMI、MWS分别高于2 260 m组CHF患者、健康对照组(P < 0.01),且同一海拔高度CHF患者趋化素、脂联素、瘦素水平和LVMI、MWS高于健康对照组(P < 0.01)。提示高海拔CHF患者机体脂肪因子分泌增加,炎性细胞因子分泌增加,神经内分泌过度激活,且LVMI和MWS明显增加(表 2)。

表 2 不同海拔CHF患者和健康对照组脂肪因子水平以及LVMI和MWS的变化(x±s)
组别 n 趋化素(ng/L) 瘦素(ng/L) 脂联素(ng/L) MWS LVMI
海拔2 260 mCHF患者组 67 26.29±3.04 6.57±1.38 7.85±1.05 308.14±9.34 94.75±6.24
海拔2 260 m健康对照组 67 14.98±1.61a 5.32±0.71a 3.46±0.64a 224.90±12.13a 56.80±4.10a
海拔3 300 mCHF患者组 62 43.11±4.66ab 16.71±1.58ab 17.25±1.24ab 477.42±8.41ab 191.20±5.53ab
海拔3 300 m健康对照组 62 24.35±2.26abc 9.47±1.11abc 9.39±1.04abc 288.01±12.08abc 93.66±11.63bc
a: P < 0.01, 与海拔2 260 mCHF患者组比较;b:P < 0.01, 与海拔2 260 m健康对照组比较;c:P < 0.01, 与海拔3 300 mCHF患者组比较

2.3 不同海拔CHF患者LVMI、MWS与脂肪因子的关系

LVMI和MWS与趋化素、脂联素和瘦素水平呈正相关(P < 0.01)。不同海拔CHF患者趋化素、脂联素和瘦素水平与LVMI、MWS呈正相关(P < 0.01),但高海拔CHF患者相关系数更高(表 3)。

表 3 不同海拔CHF患者LVMI、MWS与脂肪因子的相关系数(r)
海拔 趋化素 瘦素 脂联素
2 260 m
  LVMI 0.401 0.415 0.417
  MWS 0.459 0.524 0.467
3 300 m
  LVMI 0.526 0.663 0.673
  MWS 0.607 0.538 0.554
表中相关系数的P值均 < 0.01

3 讨论

脂肪是活跃的内分泌组织[7],可分泌释放多种生物活性类物质,如趋化素、脂联素和瘦素等,统称为脂肪因子。这些脂肪因子通过旁分泌和自分泌的方式作用于心脏,参与到CHF的发病过程中。近年来新发现的一种脂肪因子——趋化素,其本质是一种参与早期炎症反应的趋化蛋白,有研究发现趋化素与炎性标志物呈正相关关系[8]。本课题组既往研究发现,高原低氧激活炎症反应,随着海拔高度的升高,高原CHF患者细胞因子水平显著增高[9],而趋化素的水平会随着促炎因子的水平升高而增高,进而表达促进炎症的作用,进一步可导致心肌病理性重构。本研究结果显示:海拔3 300 m组CHF患者血清趋化素水平高于海拔2 260 m组,提示高海拔低氧环境下CHF患者机体脂肪因子趋化素水平更高。

瘦素和脂联素是由脂肪组织分泌的脂肪因子。此两种脂肪因子可能参与了CHF的发生与发展[10-12]。瘦素具有调节心肌细胞形态、心肌收缩力,参与食物摄入及能量代谢的作用,其通过负性肌力作用影响心肌细胞而减少心输出量,进而促进心衰的发生。瘦素通过激活p44/42和p38 MAPK通路引起大鼠心肌细胞肥大,促进心衰的发生。研究发现CHF患者的瘦素水平显著高于健康对照者,血清瘦素水平与CHF严重程度呈正相关[13]。有研究表明血清脂联素与CHF的病死率及其严重程度有关,并且是其独立的危险因子,其可能参与了CHF的发生过程[14-16]。ESSICK等[17]研究发现脂联素通过激活AMPK途径、抑制细胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated kinase, ERK)信号传导和转录因子(NF-κB)活化调节活性氧(reactive oxygen substance, ROS)的量,遏制ROS导致的心室重构。CHF患者治疗期间可通过脂联素浓度来判断预后情况[18]。本研究发现海拔3300 m的CHF患者瘦素和脂联素水平高于海拔2 260 m组,提示高海拔低氧环境引起CHF患者瘦素、脂联素水平升高。

本研究相关分析表明:血清趋化素、脂联素和瘦素水平与LVMI和MWS呈正相关, 显示CHF患者血清趋化素、脂联素和瘦素水平的变化与LVMI和MWS的改变相一致,提示心衰患者血清趋化素、脂联素和瘦素水平升高与LVMI和MWS的增加有一定的关系,高海拔地区CHF患者脂肪因子脂联素、趋化素、瘦素水平的升高加重了CHF发生、发展的病理生理过程。LVMI和MWS与趋化素、脂联素和瘦素水平均呈正相关(P < 0.01),提示心室构型的变化与脂肪因子、炎性细胞因子分泌增加和神经内分泌的过度激活,并由此导致心室构型的改变。不同海拔CHF患者趋化素、脂联素和瘦素水平与LVMI、MWS均呈正相关(P < 0.01),但高海拔CHF患者相关系数更高。提示低氧环境下CHF患者脂肪因子的变化与CHF的严重程度有关,脂肪因子在高海拔低氧环境下CHF心室重构中扮演着重要角色。

参考文献
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http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201708045
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由第三军医大学主管、主办

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梅艳, 郗爱旗, 廖宝霞, 尚玲.
MEI Yan, XI Aiqi, LIAO Baoxia, SHANG Ling.
低氧环境下慢性充血性心力衰竭患者脂肪因子水平变化对心室构型的影响
Changes of adipokine levels and their effect on ventricular remodeling in chronic congestive heart failure patients in hypoxic condition
第三军医大学学报, 2017, 39(23): 2299-2302
Journal of Third Military Medical University, 2017, 39(23): 2299-2302
http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201708045

文章历史

收稿: 2017-08-08
修回: 2017-09-28

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