文章信息
- 赵楠, 薛晖, 苏晗, 吴伟
- ZHAO Nan, XUE Hui, SU Han, WU Wei
- 胰岛素样生长因子结合蛋白-7在急性心力衰竭所致呼吸困难诊断中的应用
- Diagnostic value of insulin-like growth factor binding protein-7 in dyspnea caused by acute heart failure
- 中国医科大学学报, 2023, 52(2): 110-114
- Journal of China Medical University, 2023, 52(2): 110-114
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文章历史
- 收稿日期:2022-07-04
- 网络出版时间:2023-01-31 15:39:51
2. 中国医科大学附属盛京医院设备科, 沈阳 110004;
3. 中国医科大学附属第一医院急诊科, 沈阳 110001
2. Department of Equipment, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China;
3. Department of Emergency, The First Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China
组织衰老在多种疾病的病理生理过程中具有重要的意义[1]。衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype,SASP)的活化是细胞衰老的典型特征之一。细胞周期的永久性停滞是衰老的特征,可导致细胞功能丧失,组织更新减少,而衰老在组织学水平上表现为进行性纤维化[2]。胰岛素样生长因子结合蛋白-7(insulin-like growth factor binding protein-7,IGFBP7)是SASP的组成成分之一,是诱导细胞停滞于G1期的多肽类激素。IGFBP7与多种疾病[肿瘤、肥胖、糖尿病、急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)和阻塞性气道疾病]有关[3-4]。心肌病动物模型的蛋白质组学研究[5]表明IGFBP7是心力衰竭(heart failure,HF)的候选生物学标志物。通过对慢性稳定性HF患者血浆IGFBP7水平测量后发现,IGFBP7与更多失代偿性疾病和更差的预后有关[6-8]。
血浆N末端B型利钠肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)是HF的有效心肌标志物,目前广泛用于HF的诊断和预后评价。然而,血浆NT-proBNP水平增高并非急性HF特有,临床上血浆NT-proBNP经常用于排除心源性呼吸困难的诊断。1项针对射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)患者的研究[3]显示,IGFBP7的浓度与心室舒张期充盈异常和左心房扩大相关;接受沙库巴曲缬沙坦治疗的患者血浆IGFBP7浓度显著低于接受缬沙坦治疗的患者。另1项针对HFpEF患者的研究[9]显示,较高的IGFBP7基线浓度与左心室舒张功能障碍相关。在射血分数降低的HF患者中,高浓度IGFBP7不仅与舒张功能受损有关,还可预测心血管事件的发生风险[8]。IGFBP7水平与慢性稳定性HF有关,但是,IGFBP7与急性HF关系尚不明确。本研究探讨血浆IGFBP7水平以及IGFBP7联合NT-proBNP在急性HF呼吸困难中的诊断价值。
1 材料与方法 1.1 临床资料及分组选取2018年3月至2020年9月中国医科大学附属第一医院急诊科就诊的154例急性呼吸困难患者为研究对象。纳入标准:(1)年龄≥22岁;(2)以急性呼吸困难为主诉;(3)主观感觉呼吸费力或空气不够用,呼吸频率 > 24次/min,呼吸深度及节律异常(快而浅或慢而深);(4)起病时间 < 12 h。排除标准:(1)肾功能不全需要透析或肾小球滤过率估算值(estimated glomerular filtration rate,eGFR) < 15 mL/(min·1.73 m2);(2)因胸部外伤导致的呼吸困难;(3)怀孕或哺乳期妇女;(4)有酗酒史、药物滥用史、严重精神障碍以及不愿遵守本研究协议者;(5)临床资料不全。本研究获得医院医学伦理委员批准,患者或家属均已知情同意并签署知情同意书。
由中国医科大学附属第一医院2名心内科医生在不知晓本研究的目的和患者血浆IGFBP7水平的前提下,综合患者的血浆NT-proBNP水平、临床资料、胸部X线片、心电图、超声心动图、肺功能检查以及其他辅助检查结果,依据中国医师协会急诊医师分会2017年制定的《中国急性HF急诊临床实践指南》 [10]做出是否为急性HF的诊断。根据诊断结果将患者分为非急性HF组(n = 93)和急性HF组(n = 61)。
1.2 检测指标患者入院后1 h内采集静脉血(5 mL)置于EDTA抗凝管中,分离血浆,使用荧光免疫定量分析仪检测NT-proBNP水平,ELISA法检测IGFBP7水平。所有患者入院3 d内进行胸部X线、心电图和超声心动图[左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)检查。采用慢性肾脏病流行病合作研究(chronic kidney disease epidemiology collaboration,CKD-EPI)基于肌酐的方程[11]计算eGFR。
1.3 统计学分析利用SPSS 20.0和GraphPad软件对数据进行统计分析。经Shapiro-Wilk检验后,符合正态分布的计量资料以x±s表示,组间比较采用独立样本t检验。计数资料以率(%)表示,组间比较采用Fisher确切概率法或χ2检验。对单因素分析差异有统计学意义(P < 0.05)的指标进行二元logistic回归分析。受试者操作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线分析IGFBP7及其与NT-proBNP联合诊断对急性HF所致呼吸困难的诊断价值。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 2组各项临床指标比较结果显示,2组糖尿病史、高血压史、冠状动脉旁路搭桥手术史、冠状动脉疾病、心房颤动、哮喘/慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)、LVEF、eGFR、IGFBP7及NT-proBNP比较差异均有统计学意义(均P < 0.05)。见表 1。
| Item | No-acute HF group(n = 93) | Acute HF group(n = 61) | t/χ2 | P |
| Age(year) | 61.0±5.8 | 62.7±7.3 | 1.60 | 0.111 |
| Male [n(%)] | 42(45.16) | 35(57.38) | 2.20 | 0.138 |
| BMI(kg/m2) | 29.6±3.2 | 30.4±3.1 | 1.54 | 0.127 |
| Diabetes mellitus [n(%)] | 24(25.81) | 28(45.90) | 6.65 | 0.010 |
| Hypertension [n(%)] | 31(33.33) | 40(65.57) | 15.41 | < 0.001 |
| Peripheral arterial disease [n(%)] | 3(3.23) | 5(8.20) | 1.84 | 0.175 |
| Implantable cardioverter defibrillator [n(%)] | 4(4.30) | 6(9.84) | 1.85 | 0.174 |
| Cardiac resynchronization therapy [n(%)] | 1(1.08) | 2(3.28) | 0.93 | 0.335 |
| Coronary artery bypass graft [n(%)] | 4(4.30) | 8(13.11) | 3.96 | 0.047 |
| Coronary artery disease [n(%)] | 12(12.90) | 22(36.07) | 11.49 | 0.001 |
| Prior myocardial infarction [n(%)] | 10(10.75) | 12(19.67) | 2.39 | 0.122 |
| Renal insufficiency [eGFR < 60 mL·min-1·1.73 m-2,n(%)] | 6(6.45) | 7(11.48) | 1.20 | 0.273 |
| Atrial fibrillation [n(%)] | 6(6.45) | 15(24.59) | 10.29 | 0.001 |
| Asthma/COPD [n(%)] | 28(30.11) | 6(9.84) | 8.80 | 0.003 |
| LVEF(%) | 58.9±6.1 | 39.6±3.8 | 12.75 | < 0.001 |
| eGFR(mL·min-1·1.73 m-2) | 84.7±42.4 | 63.4±26.7 | 3.49 | < 0.001 |
| NT-proBNP(ng/L) | 731.1±271.9 | 4 480.0±1 441.0 | 24.47 | < 0.001 |
| IGFBP7(ng/mL) | 85.0±20.3 | 163.5±35.4 | 17.47 | < 0.001 |
2.2 多元logistic回归分析急性HF所致呼吸困难的影响因素
以急性HF作为因变量,将单因素分析有统计学意义(P < 0.05)指标(糖尿病史、高血压史、冠状动脉旁路搭桥手术史、冠状动脉疾病、房颤、哮喘/COPD、LVEF、eGFR、IGFBP7及NT-proBNP)作为自变量进行多元logistic回归分析结果显示,IGFBP7和NT-proBNP升高及LVEF下降是急性HF所致呼吸困难的危险因素(均P < 0.05),见表 2。
| Viriable | OR(95%CI) | P |
| Diabetes mellitus | 1.159(0.517-2.600) | 0.720 |
| IGFBP7 | 1.290(1.034-1.608) | 0.024 |
| Asthma/COPD | 2.062(0.576-7.381) | 0.266 |
| Atrial fibrillation | 1.575(0.801-3.095) | 0.188 |
| Hypertension | 0.924(0.093-5.487) | 0.749 |
| Coronary artery bypass graft | 1.072(0.688-1.346) | 0.083 |
| Coronary artery disease | 1.041(0.704-1.348) | 0.077 |
| LVEF | 0.606(0.418-0.878) | 0.008 |
| eGFR | 1.027(0.737-1.782) | 0.065 |
| NT-proBNP | 1.089(1.019-1.164) | 0.012 |
2.3 IGFBP7与NT-proBNP联合在急性HF诊断中的价值
ROC曲线分析结果显示,IGFBP7的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.878(0.821~0.935)。IGFBP7最佳截断值为98.4 ng/mL,诊断急性HF所致呼吸困难的灵敏度为85.2%,特异度为82.8%。NT-proBNP的ROC曲线AUC为0.879(0.818~0.940)。NT-proBNP的最佳截断值为1 366 ng/L,诊断急性HF所致呼吸困难的灵敏度为85.2%,特异度为89.2%。二者联合诊断的ROC曲线AUC为0.952(0.918~0.986),灵敏度为88.5%,特异度92.5%,见图 1、表 3。
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| 图 1 IGFBP7、NT-proBNP及其二者联合对急性HF所致呼吸困难诊断的ROC曲线 Fig.1 ROC curve for IGFBP7, NT-proBNP, and their combination for diagnosis of dyspnea caused by acute HF |
| Item | Cut-off | Sensitivity(%) | Specificity(%) | AUC(95% CI) |
| IGFBP7 | 98.4 ng/mL | 85.2 | 82.8 | 0.878(0.821-0.935) |
| NT-proBNP | 1 366 ng/L | 85.2 | 89.2 | 0.879(0.818-0.940) |
| IGFBP7+NT-proBNP | - | 88.5 | 92.5 | 0.952(0.918-0.986) |
3 讨论
IGFBP7在衰老、细胞增殖和凋亡中的作用及其与胰岛素抵抗和肥胖的关系备受关注[12-13]。糖尿病与肥胖是HFpEF患者常见的合并症[14],以往研究[3]表明HFpEF的严重程度与IGFBP7水平之间存在相关性,随着IGFBP7基线四分位数的增加,左心房容积指数逐渐升高,IGFBP7水平与较高的二尖瓣口舒张早期血流峰值速度/二尖瓣环舒张早期速度之间存在适度的关联。此外,基线IGFBP7水平可独立预测左心房容积指数[3]。另有研究[7]表明,HFpEF患者较高的基线IGFBP7水平(> 219 ng/mL)与舒张功能不全相关,并与较低的基线最大耗氧量[≤11.7 mL/(kg·min)]相关。类似研究[8, 15]也发现LVEF降低的HF患者IGFBP7水平与心肌松弛受损相关。这些研究结果均表明了GFBP7可反映HFpEF的心肌功能。ICON-RELOADED临床试验[16]表明IGFBP7提高了NT-proBNP独立诊断急性HF的灵敏度,提示可以将二者联合检测以提高诊断的准确性。
本研究结果显示,血浆IGFBP7和NT-proBNP升高及LVEF下降是急性HF致呼吸困难的危险因素。此外,IGFBP7与NT-proBNP联用对于急性HF导致的呼吸困难具有更高的诊断价值。IGFBP7可作为新型的急性HF的生物学标志物,单独使用IGFBP7或与NT-proBNP联用在急性HF所致呼吸困难的诊断中具有潜在价值,与以往研究结果一致。
关于急性HF患者IGFBP7水平的研究鲜有报道,大多数研究集中在IGFBP7对AKI的预测作用[17-18]。越来越多的研究[19-21]发现IGFBP7在心血管疾病(冠状动脉粥样硬化性心脏病、急性心肌梗死)的发病机制中具有重要作用。本研究结果显示,血浆IGFBP7和NT-proBNP升高及LVEF下降是急性HF致呼吸困难的危险因素,与以往研究结果一致。
综上所述,单独检测IGFBP7或联合检测NT-proBNP是诊断急性HF所致呼吸困难的有效方法。本研究为单中心研究,纳入的样本量相对较小,研究结论尚需多中心、大样本的临床研究进一步论证。
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