心房颤动患者血清转化生长因子β2及半乳糖凝集素-2的表达及临床意义

杨海晨，耿嘉逸，李浩宇，徐 宁，刘晨阳，康品方，张 恒

（1.蚌埠医学院第一附属医院心血管科，安徽 蚌埠 233000；2.蚌埠医学院心脑血管病研究中心，安徽 蚌埠 233000；3.蚌埠医学院公共卫生学院2020 级预防医学4 班，安徽 蚌埠 233000 ；4.安徽医科大学临床医学院公共事业管理，安徽 蚌埠 233000）

心房颤动（atrial fibrillation，AF），简称房颤，是临床最常见的心律失常之一，也是造成全球主要健康负担之一。不管患者是否存在相应的症状，当发生AF 时，都会大大增加血栓栓塞的风险，其中，缺血性脑卒中事件最为显著，从而进一步增加全因死亡率［1］。炎症和纤维化作为AF 的病理生理学基础，介导如氧化应激和细胞凋亡等相关病理过程，并引起心肌细胞传导障碍，加剧心房重构的进展［2］。心房重构的过程中所引起的慢性炎症反应及心房纤维化导致相关致炎及致纤维化产物及调节因子释放入血，变为可被检测的血清标志物。

国内外关于AF 的病理机制研究较为广泛，但针对TGF-β2 及Galectin-2 在AF 的发生、发展过程中的作用研究较少。对于转化生长因子β（TGF-β）而言，它属于TGF-β 超家族，对细胞生长、分化过程具有一定的调节作用，属于典型的致纤维化因子［3］。有研究指出，与TGFβ2 转录有关的部分等位基因频率的增高，会给TGFβ2 基因转录、翻译表达过程造成不利的影响，从而对心肌细胞的增殖、分化过程产生影响，还会在免疫炎症机制的作用下，导致心房肌细胞出现纤维化现象［4］。半乳糖凝集素（Galectins）是一类具有特殊氨基酸序列，与含β-半乳糖苷（β-galactoside）残基的糖结合物具有特异性亲和力的凝集素超家族中的一员，参与细胞黏附、炎症细胞迁移、分化和凋亡等多种生物学过程［5-7］。在哺乳动物中已经发现了半乳凝素家族蛋白的15 个成员，其中，Galectin-2 能够通过不同炎症免疫细胞获得，利用诱导细胞迁移、激活、释放炎症因子的方式，产生免疫调节作用［8］。相关文献指出，半乳糖凝集素相关通路的失调所带来的慢性炎症反应在心血管疾病的发生、发展中也有着不可忽视的作用［9］。Yildirim 等［10］的 研 究 表 明Galectin-2 可 与 单 核 细 胞和单核细胞来源的巨噬细胞表面的CD14 结合，下游通过toll 样受体4（TLR4）诱导，并使巨噬细胞转化为M1 促炎亚型，进而引发一系列促炎反应。此外，Galectin-2 可作为淋巴毒素α（LTA）的配体，二者共同激活促炎性细胞因子介导的免疫炎症反应。本研究旨在通过检测血清TGFβ2 及Galectin-2 浓度，分 析TGFβ2 及Galectin-2 与AF 的 关 系，探 讨TGFβ2 及Galectin-2 在AF 发 生、发 展 过 程 中 的作用。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取2019 年1～6 月蚌埠医学院第一附属医院150 例心内科住院患者作为研究对象，其中阵发性心房颤动（PAF）组84 例，持续性心房颤动（PeAF）组66 例，纳入标准参照美国心脏病学会（American college of cardiology，ACC）AF 患者管理指南［11］，PAF为AF 大多数在48 h 内终止，持续时间不超过7 d，并可自行终止；PeAF 为持续时间超过7 d 甚至更长，需通过药物或直流电复律终止。排除标准：急性冠脉综合征、心肌炎、风湿性心脏病、肺源性心脏病、心脏瓣膜病、肥厚性心肌病、扩张性心肌病、肝肾功能不全、肺栓塞及合并创伤、甲状腺功能亢进症、急慢性感染及自身免疫系统性疾病。选取同时期入院检查删除AF 的变性心律患者120 例作为对照组。

1.2 检测指标

对比分析研究对象的临床资料，例如，性别、年龄、脑卒中病史、糖尿病病史、高血压病史、吸烟史、血常规、生化常规等相关指标。各组治疗前抽取清晨6 点空腹外周静脉血，通过Human TGF-β2、Galectin-2 ELISA 试剂盒（上海羽朵）检测血清TGF-β 2、Galectin-2 水平。血常规、生化指标和左心房内径（LAD）、左心室射血分数（LVEF）检测由检验科、心脏彩超室负责完成。

1.3 统计学处理

采用IBM SPSS 22.0 分析。正态分布计量资料的数据，通过均数±标准差（±s）的方式来表示，采用中位数±四分位数间距表示非正态分布连续变量，连续性变量采用单因素方差分析方法；计数资料采用例（%）表示，组间比较，采用χ²检验；采用Pearson 相关分析分析指标间的相关性；应用Logistic 多因素回归分析法，得出影响房颤的危险因素，P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 各组研究对象的临床基线资料比较

各组性别，有无高血压史、糖尿病史、脑卒中史、吸烟史，红细胞计数、白细胞计数、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、肌酐（CR）、低密度脂蛋白（LDL），左室射血分数（LVEF）及左室舒张末期内径（LVDD）比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）；各组年龄比较，差异具有统计学意义（P＜0.05），各组LAD 存在明显差异性，且PeAF 组中的LAD 也明显高于PAF 组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 3 组研究对象的基线资料比较Tab 1 Comparison of baseline data of the three groups of subjects

2.2 各组血清TGF-β2、Galectin-2 浓度比较

PeAF 组较PAF 组及对照组明显增高，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。对照组较PAF 组明显下降，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。见图1、表2。

图1 各组血清TGF-β2、Galectin-2 的浓度比较Fig 1 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group

表2 各组血清TGF-β2、Galectin-2 浓度比较（±s）Tab 2 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group of patients（±s）

表2 各组血清TGF-β2、Galectin-2 浓度比较（±s）Tab 2 Comparison of serum concentrations of TGF-β2 and Galectin-2 in each group of patients（±s）

注：与对照组相比，*P＜0.05；与PeAF 组相比，#P＜0.05。

指标TGFβ2(pg/mL)Galectin-2(ng/mL)对照组（n=120）498.42±150.46 44.92±12.41 PAF 组（n=84）717.51±117.87*88.73±21.10*PeAF 组（n=66）763.55±99.19*#126.02±30.95*#F 115.976 308.433 P＜0.05＜0.05

2.3 外周血单个核细胞（PBMC）中TGF-β2、Galectin-2 的表达比较

由Western Blot 结果可知，TGF-β2、Galectin-2在AF 患者的外周血单个核细胞中的表达高于对照组（P＜0.05），PeAF 组血清TGF-β2 及Galectin-2 表达高于PAF 组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见图2、表3。

图2 各组PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表达Fig 2 Expression of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMC of each group

表3 各组PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表达水平比较（±s）Tab 3 Comparison of expression levels of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMCs of each group（±s）

表3 各组PBMC 中TGF-β2、Galectin-2 的表达水平比较（±s）Tab 3 Comparison of expression levels of TGF-β2 and Galectin-2 in PBMCs of each group（±s）

注：与对照组相比，*P＜0.05；与PeAF 组相比，#P＜0.05。

指标TGF-β2/GAPDH Galectin-2/GAPDH对照组(n=120)0.853±0.051 0.499±0.066 PAF 组（n=84）0.945±0.013*0.705±0.047*PeAF 组（n=66)1.050±0.017*#0.888±0.032*#F 28.32 44.85 P＜0.05＜0.05

2.4 TGF-β2、Galectin-2 及左房内径（LAD）的相关性分析

经Pearson 相关分析，AF（阵发及持续性房颤）组中TGF-β2 与LAD 呈正相关（r=0.529，P＜0.05，R²=0.3221），Galectin-2 与LAD 呈正相关（r=0.718，P＜0.05，R²=0.549 4），Galectin-2 与TGF-β2 浓度呈正相关（r=0.669，P＜0.05，R²=0.4458），表明两者在AF 中的作用性质相同。见图3、表4。

表4 TGF-β2、Galectin-2 及LAD 的相关性分析Tab 4 Correlation analysis of TGF-β2，Galectin-2 and LAD

图3 实验组TGF-β2 与LAD、Galectin-2 与LAD、Galectin-2 与TGF-β2 的相关性分析Fig 3 Correlation analysis between TGF-β2 and LAD，Galectin-2 and LAD，Galectin-2 and TGF-β2 in experimental group

2.5 房颤危险因素Logistic 多因素回归分析

Logistic 多因素回归分析对150 例AF 患者以及120 例对照组进行分析，将是否为AF 作为因变量，把TGF-β2、Galectin-2、左心房内径作为协变量，结果 表 明TGF-β2 及Galectin-2 血 清 学 水 平、LAD 是AF 的危险因素，见表5。

表5 logistic 多因素回归分析结果Tab 5 The results of logistic multivariate regression analysis

3 讨论

心肌的慢性炎症和纤维化是包括AF 在内的多种心律失常的特征性结构改变。心肌炎症及纤维化可通过改变心肌纤维束间的正常连接，破坏心肌细胞间正常耦联，从而使心脏丧失正常的收缩与舒张功能，致使心脏信号传导异常。由此可见心房肌细胞的纤维化所引发的机械重构和电重构是AF 发生和发展的重要基础，其中，心脏因慢性炎症所致成纤维细胞所分泌的细胞外基质（ECM）在心肌纤维化中起着关键作用［12］。到目前为止，针对心肌纤维化的有效治疗策略仍然很少，主要是因为心肌细胞长期的慢性炎性反应所导致的成纤维细胞的迁移、增殖和ECM 蛋白沉积是一个极难扭转的过程［13］。因此，炎症和纤维化是一个相互交织的过程。然而，在病理条件下，这些过程产生了一个恶性循环，并协同促进着心房重构的发展。虽然炎症和纤维化之间的机制联系尚未完全了解，但对潜在炎症条件的临床评估和靶向干预是房颤很有前途的治疗策略。本研究通过研究证实TGF-β2、Galectin-2 与AF 的发生、发展有着密切关系。TGF-β2 与Galectin-2 之间且二者与LAD 间均为正相关，三者在AF 患者心房炎性纤维化的发生与进展中具有协同作用，共同促进心房的机械重构及电重构，并可作为评估AF 发生发展的危险因素。

TGF-β 超 家 族 主 要 包 括TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3、激活素、生长和分化因子（GDFs）和骨形态发生蛋白（bmp）［14］。大量研究表明TGF-β 主要通过基质蛋白的表达和诱导细胞分化为肌成纤维细胞来实现致纤维化作用［15-17］。此外，内皮细胞可以通过一种称为内皮-间质转化的过程变为间充质细胞，不仅能够迁移，还能够分泌胶原蛋白，在心肌纤维化中有着重要的地位。Evangelia 等［18］人通过研究发现，在这一过程中，TGF-β2 发挥显著的介导作用，最终变为纤维细胞，参与心房颤动中的心房重构过程。有研究指出，在AF 患者中，当TGFβ2基因rs6658835 位点G 等位基因频率增高之后，会给TGFβ2 基因转录、翻译表达过程造成不利的影响，从而对心肌细胞的增殖、分化过程产生影响，还在免疫炎症机制的作用下，导致心房肌细胞出现纤维化现象［4］。本研究结果显示实验组中血清TGFβ 2 水平显著高于对照组（P＜0.05），且PeAF 患者较PAF 患者的TGFβ2 浓度也存在统计学差异（P＜0.05）；另外，Pearson 相关分析显示，TGFβ2 与LAD呈显著正相关（r=0.529，P＜0.05，R²=0.3221）。

半乳糖凝集素是一类β-半乳糖苷结合蛋白，在细胞和组织间有着广泛的分布，其在介导炎症反应，促细胞凋亡及参与细胞的迁移黏附等多种过程中发挥重要作用。相关文献也指出，半乳糖凝集素相关通路的失调所带来的慢性炎症反应在心血管疾病的发生、发展中也有着不可忽视的作用［19］。Wang 等［20］的研究表明血浆Galectin-3 浓度与AF 的持续时间显著相关，并可为AF 的风险分层提供依据。但尚未有明确研究显示Galectin-2 在AF 患者中的表达情况，本研究结果显示Galectin-2 在AF 患者中可介导相关炎性反应，其水平的高低与AF 的持续时间也有着密切关联，可使得AF 处于持续状态。此外，PeAF 患者的LAD 也明显高于PAF 组，通过Pearson 相关分析显示，Galectin-2 与LAD 呈显著的正相关，表明二者在AF 的发生及进展过程中起着协同作用，Logistic 多因素回归分析中，Galectin-2 与LAD 均可作为AF 的危险因素，表明Galectin-2 所介导慢性炎症过程加之左心房结构和功能的改变，均在一定程度上导致了AF 患者左心房功能的进一步恶化，这也与Danilo 等［21］在关于LAD 可作为AF 患者的危险因素的结果相一致。故结合本文对于Galectin-2 在AF 中的表达升高可显示其可能通过相关炎性通路使左心房发生慢性炎症，导致了炎症级联反应的发生，对左心房功能产生了明显的不良影响，增加了AF 再发恶性事件的风险。

本研究结果显示，PAF 和PeAF 组患者血清中Galectin-2 及TGF-β2 表达水平均高于对照组（P＜0.05），PAF 组和PeAF 组比较，具有统计学差异（P＜0.05），表 明Galectin-2 及TGF-β2 与AF 密 切 相关，且在AF 的形成及维持过程中，炎症反应及心房肌细胞的纤维化就愈强烈。Pearson 相关分析结果表明，AF（阵发及持续性房颤）组中Galectin-2、TGF-β2 均与LAD 呈正相关（P＜0.05），Galectin-2与TGF-β2 浓度呈显著正相关（r=0.669，P＜0.05，R²=0.445 8），表明两者在AF 中的作用性质相同，对于AF 患者体内介导炎性纤维化过程的相关通路而言，二者可能存在相互影响。经过Logistic 多因素回归分析显示血清Galectin-2 及TGF-β2 水平、LAD 是心房颤动的危险因素，为AF 的早期预测以及深入认识AF 发生、发展相关机制提供了一定理论基础。本研究样本量较小，今后进行大规模的研究，从而完成验证工作。

作者贡献度说明：

杨海晨：负责本文的数据分析及文章撰写工作；耿嘉逸，李浩宇：负责本文相关实验操作；徐宁、刘晨阳：负责本文实验数据处理及作图工作；康品方、张恒：负责课题的实施，指导写作和论文修改工作。

本文作者声明不存在任何与本稿件相关的利益冲突。