血清Gal-3联合NT-proBNP预测慢性肾脏病合并心力衰竭的价值

赵雁，王红巧，李建英，李静君，李慧，陈婧，王志国

(青岛市海慈医疗集团,山东青岛266033)

慢性肾脏疾病(CKD)是多种肾脏疾病的总称，包括糖尿病肾病、肾小管间质病变、高血压性肾小球动脉硬化等，发病率逐年升高[1,2]。我国有超过1亿的CKD患者，肾脏作为机体重要的代谢器官，影响机体其他的组织和系统，其中影响较大的是心血管系统[3]。研究[4]发现，随着机体肾脏功能减退，CHD患者合并心力衰竭(HF)的风险升高，是致CKD患者死亡和残疾的重要原因之一。多种心血管疾病后期发展为HF，其实质表现为心肌收缩力下降、心室功能减退及射血分数下降[5]。早期对HF进行干预，能有效延缓机体肾脏功能的衰退，同时降低心血管疾病的风险，对于疾病的预后有重要意义[4]。N末端B型钠尿肽(NT-proBNP)通过肾脏进行代谢，是反映心脏功能的生物学标记物，在HF诊断和治疗方面有较高价值[6]。半乳糖凝集素-3(Gal-3)通过组织重构和纤维化作用参与HF的发生发展，能区分HF的分级[7]。目前临床对于Gal-3和NT-proBNP对于CKD合并HF患者的临床意义研究报道较少。2016年2月～2018年4月，我们探讨了血清Gal-3联合NT-proBNP预测CKD合并HF的临床价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2016年2月～2018年4月本院收治的CKD患者139例，患者的诊断标准参考《K/DOQI指南关于慢性肾脏病分期的临床指导意义》[8]，纳入标准：①患者发病超过3个月，且生存时间超过1年；②患者临床资料完整；③经患者及其家属同意，并签署知情同意书。排除标准：①合并急性肾衰竭、急性心肌梗死、房颤及不稳定心绞痛患者；②合并恶性肿瘤及结缔组织疾病患者；③合并全身感染患者；④神经意识障碍患者。根据患者是否合并HF，将其分为单纯CKD患者(CKD组)52例和CKD合并HF患者(CKD-HF组)87例，CKD组中男30例、女22例，年龄38～76(56.04±3.24)岁。肾脏疾病类型：糖尿病肾病15例，肾小管间质病变16例，高血压性肾小球动脉硬化12例，其他9例。CKD-HF组男50例、女37例，年龄37～75(56.09±3.63)岁。肾脏疾病类型：糖尿病肾病24例，肾小管间质病变27例，高血压性肾小球动脉硬化21例，其他15例；根据纽约心功能分级[9]：Ⅱ级38例，Ⅲ级30例，Ⅳ级19例。另选择同期于本院体检的健康志愿者43例作为对照组，其中男25例、女18例，年龄35～76(56.01±3.83)岁。三组年龄、性别具有可比性(P>0.05)。研究过程均符合我院医学伦理委员会的相关规定。

1.2 血清Gal-3和NT-proBNP水平检测 采集所有受试者空腹时外周静脉血5 mL，置于未涂有肝素钠的采血管中，室温下静置20 min，3 500 r/min离心10 min，离心半径为7.5 cm，分离上清液，置于-80 ℃冰箱中。采用酶联免疫吸附测定法检测血清中Gal-3和NT-proBNP水平，试剂盒购自上海钰博生物科技有限公司，严格按照试剂盒说明书操作。

1.3 肾功能指标检测 取1.2中的血清样本，应用美国OLYMPUS AU-2700全自动生化分析仪检测血清中血肌酐(Scr)，应用免疫比浊法检测血清中β2微球蛋白(β2-M)，试剂盒购自上海信裕生物科技有限公司，严格按照试剂盒说明书操作。收集受试者的尿液，应用散射比浊法检测尿微量白蛋白，并计算尿白蛋白排泄率(UAER)，UAER=尿微量白蛋白×24 h尿量/1 440，平行测量2次，求平均值。

1.4 心功能指标检测 受试者取左侧卧位，应用Philips iu Elite超声诊断仪，检测患者的心功能指标，包括左室射血分数(LVEF)、心搏出量(SV)、左室舒张末期内径(LVEDD)、左房舒张末期内径(LADD)、左室收缩末内径(LVESD)和左室收缩末容量(LVESV)。

2 结果

2.1 三组血清Gal-3和NT-proBNP水平比较 见表1。

表1 三组血清Gal-3和NT-proBNP水平比较(ng/mL，±s)

注：与对照组相比，*P<0.05；与CKD组相比，#P<0.05。

2.2 三组肾功能指标比较 见表2。

表2 三组肾功能指标比较±s)

注：与对照组相比，*P<0.05；与CKD组相比，#P<0.05。

2.3 三组心功能指标比较 见表3。

表3 三组心功能指标比较±s)

注：与对照组相比，*P<0.05；与CKD组相比，#P<0.05。

2.4 不同心功能分级患者血清Gal-3和NT-proBNP水平比较 见表4。

表4 不同心功能分级患者血清Gal-3和NT-proBNP水平比较 (ng/mL，±s)

注：与Ⅱ级相比，*P<0.05；与Ⅲ级相比，#P<0.05。

2.5 CKD-HF组血清Gal-3和NT-proBNP与心肾功能指标的相关性 CKD-HF组患者血清Gal-3与Scr、β2-M和UAER无相关性(r分别为0.295、0.383、0.624，P均>0.05)，血清NT-proBNP与Scr、β2-M和UAER无相关性(r分别为0.524、0.281、0.539，P均>0.05)。血清Gal-3与LVEF和SV呈负相关(r分别为-0.791、-0.732，P均<0.05)，血清NT-proBNP与LVEF和SV呈负相关(r分别为-0.786、-0.774，P均<0.05)。血清Gal-3与LVEDD、LADD、LVESD和LVESV呈正相关(r分别为0.758、0.722、0.743、0.707，P均<0.05)，血清NT-proBNP与LVEDD、LADD、LVESD和LVESV呈正相关(r分别为0.751、0.718、0.729、0.737，P均<0.05)。

2.6 ROC曲线分析 血清Gal-3诊断CKD并HF的灵敏度、特异度、漏诊率和误诊率分别为86.21%、84.03%、13.79%和15.97%，ROC曲线下面积(AUC)为0.876，诊断临界值为17.93 ng/mL；血清NT-proBNP诊断CKD并HF的灵敏度、特异度、漏诊率和误诊率分别为80.69%、87.18%、19.31%和12.82%，AUC为0.901，诊断临界值为36.05 ng/mL。

3 讨论

心脏和肾脏协同保证机体正常运行所需的血液和氧气，两者互相影响，任何一方受到影响，均会累及另一方，肾功能异常通过激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统、炎症反应、血流动力学变化及代谢等影响心血管系统[4]。CKD患者死亡的首要原因是心血管疾病，近40%的CKD患者在发展为终末期肾脏病前死于心血管事件[10]。CKD患者并HF后，出现心室重塑和心功能衰竭现象，如左心室扩张、心脏压力负荷增加、体积负荷增加，轻度HF患者的临床症状不典型，易漏诊，从而错过最佳治疗时机，增加CKD患者死于心血管疾病的风险，目前常用的NT-proBNP并不能全面反映CKD并HF患者远期心肾功能变化，需寻找其他指标进行诊断[4]。

Gal-3是Galectin家族成员之一，机体处于正常状态下，浓度极低，多存在于成骨细胞、上皮细胞和成纤维细胞中，参与细胞的增殖、分化和黏附等过程，当机体处于病理状态下，巨噬细胞、肥大细胞及嗜碱性粒细胞被激活，释放大量的Gal-3，分布于多种组织器官中，参与机体的急慢性炎症及心肌纤维化等进程[4]。Gal-3是一种趋化因子，按照浓度梯度向远隔部位的单核/巨噬细胞浸润，同时Gal-3选择性激活M2型巨噬细胞，从而提高多种生长因子的分泌量，反过来大量生长因子上调Gal-3表达，形成正向反馈环路[11]。另外Gal-3作为半乳糖凝集素家族中的可溶性凝集素，具有特异性β-半乳糖苷连接区，其相对分子质量为29 000～35 000，由14号染色体上的LGALS3基因编码，定位于细胞质，结构包括N段和C段，Gal-3主要通过N端的氨基酸残基与糖蛋白、细胞外基质等相互作用，参与多种生物学效应[12]。BNP最初由Tetsuji Sudoh等于1988年初次从猪脑中分离得到，具有排钠、利尿及扩血管作用，之后在心脏、脊髓、肺等组织亦发现此物质，其中心脏中浓度最高[13]，心室壁压力及负荷增加，诱使心肌细胞中BNP浓度升高，通过酶剪切等途径形成BNP原，其进入血液后背内肽酶裂解为NT-proBNP和BNP，NT-proBNP自身无生物活性，左心室牵张力和室壁张力调节NT-proBNP释放量，机体处于正常状态下，NT-proBNP和BNP分泌量相同，机体出现HF后，血清NT-proBNP浓度迅速升高，其半衰期为60～120 min[6,14]。

NT-proBNP主要由心室肌细胞分泌，机体的性别、年龄、肾功能等因素均可能影响NT-proBNP浓度，其清除与肾功能关系密切[15]，其主要通过肾脏代谢，CKD患者的肾小球滤过率下降，从而使血清NT-proBNP浓度升高[16]。对比不同类型CKD患者及对照组血清Gal-3、NT-proBNP水平变化，结果发现，CKD组和CKD-HF组患者血清Gal-3、NT-proBNP均高于对照组，差异有统计学意义，同时CKD-HF组患者血清Gal-3、NT-proBNP均高于CKD组，差异有统计学意义，推测血清Gal-3、NT-proBNP水平可用于诊断CKD及CKD并HF的发生，此与班爱军等[4]研究结果一致，同时比较各组受试者心肾功能变化及血清Gal-3和NT-proBNP水平与心肾功能的相关性，结果CKD-HF组患者血清Gal-3和NT-proBNP水平与心肾功能密切相关，提示血清Gal-3和NT-proBNP水平在一定程度上能反映心功能及肾功能，另外血清Gal-3和NT-proBNP诊断CKD并HF的临床价值高。Gal-3主要通过促进炎性反应、促进细胞纤维化和调节免疫三个方面起作用，促进炎性反应[17,18]：Gal-3是急慢性炎症反应和过敏性炎症反应中强大的促炎因子，不仅能激活中性粒细胞，而且可激活成纤维细胞和单核巨噬细胞，另外提高肥大细胞释放炎症介质的量，提高促炎因子作用；Gal-3激活还原型辅酶Ⅱ，提高中性粒细胞超氧化物的分泌量，提高白细胞介素-4产生量和促进单核细胞的趋化，细胞外存在大量Gal-3时，抗体负反馈作用于巨噬细胞，抑制其活性，推测Gal-3调节急性炎症向慢性炎症纤维化转化的过程。促进细胞纤维化[17]：Gal-3作用于巨噬细胞表面的跨膜蛋白受体CD98，多种神经内分泌激素通过激活巨噬细胞而提高Gal-3分泌量，直接激活成纤维细胞，并使Ⅰ型胶原蛋白沉积，组织一旦受损，细胞外Gal-3浓度升高，并激活细胞周期蛋白D1，细胞骨架蛋白和细胞外基质Ⅰ型胶原α-1链增生，激活成纤维细胞，致使肌细胞纤维化。调节免疫[17]：Gal-3参与机体的非特异性免疫，并且在淋巴细胞、树突细胞及自然杀伤细胞中均有表达，在活化的T淋巴细胞中，Gal-3在促进1型辅助性T细胞生长的同时，抑制2型辅助性T细胞核调节性T细胞分化，从而介导免疫应答。CKD患者血清NT-proBNP浓度明显高于健康人群，推测其原因可能是肾脏病变后，对循环中NT-proBNP的清除能力下降，同时可能由于肾脏的滤过功能下降从而增加血浆容量，而提高NT-proBNP和BNP的分泌量，肾功能病变增加心脏负荷和体循环压力导致心功能损伤，从而降低心搏输出量和循环血量，肾脏血管持续性代偿收缩导致肾脏缺氧，致使肾脏细胞死亡和纤维化，加重肾脏功能损伤程度，肾脏功能和心脏功能互相影响，形成恶性循环[15]。

综上所述，CKD并HF患者血清Gal-3和NT-proBNP浓度异常升高，且与心功能分级、心功能衰竭及心室重塑关系密切，二者联合预测CKD并HF的临床价值较高。