慢性心力衰竭患者血清基质金属蛋白酶-9的变化

　　作者：周书春 牛杏果 赵玉兰 作者单位：郑州大学第二附属医院心内科 郑州市第五人民医院心内科 河南 郑州 450014

　　【摘要】 目的 探讨慢性心力衰竭(CHF)患者血清基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平的变化及意义。方法 CHF患者63例，分单纯舒张性心力衰竭(DHF)和收缩性心力衰竭(SHF)两组。采用ELISA法测定血清MMP-9水平，记录心脏彩超各指标，结果与30例健康对照组及常规抗心衰治疗3个月后进行对比分析。结果 血清MMP-9水平在CHF组较正常对照组明显增高(P<0.01);在SHF组较DHF组明显增高(P<0.01);治疗后较治疗前明显降低(P<0.01)，但仍高于对照组(P<0.01)。MMP-9与代表心功能的参数间无明显相关性。结论 MMP-9在CHF尤其是SHF的发生发展中起重要作用，抑制MMP-9，可以延缓心衰进程;心衰治疗过程中，检测MMP-9水平，可以为评价药物治疗效果及指导临床用药提供依据。

　　【关键词】 心力衰竭;基质金属蛋白酶-9

　　慢性心力衰竭(CHF)发生发展的根本机制是神经内分泌长期激活导致的心肌重塑〔1〕。基质金属蛋白酶(MMPs)可介导心肌重塑，是目前CHF研究的热点。大量实验证实，心力衰竭时MMPs水平及活性增高，且与进行性左室扩张和球形化有关〔2，3〕;又有动物试验发现，收缩性心力衰竭(SHF)时心肌组织MMPs激活程度较单纯舒张性心力衰竭(DHF)时明显增大〔4〕;由此推测SHF时血清MMPs水平亦明显高于DHF。目前国内已有CHF患者血清MMPs水平变化的临床研究，但尚未见从SHF及DHF角度的研究报道。本研究旨在探讨SHF及DHF患者血清MMP-9水平的变化及其临床意义。

　　1 对象与方法

　　1.1 对象

　　CHF组： 63例未经正规治疗的CHF患者，均为我院2004年12月～2005年5月心内科及心外科住院患者，男36例，女27例，年龄47～83岁，平均(67.37±9.10)岁。其中高血压25例，冠心病23例，扩张型心肌病10例，风湿性心脏病5例;DHF 37例，SHF 26例。排除急、慢性感染性疾病、糖尿病、急性心功能不全、严重肝肾功能不全、慢性呼吸道疾病、自身免疫性疾病、肿瘤及3个月内有不稳定性心绞痛、急性心肌梗死、风湿活动、使用影响免疫活动药物者。对照组：30例为我院门诊健康体检者，男17例，女13例，年龄48～74(平均62.96±6.79)岁。经临床、常规生化、心电图、二维超声心动图(2-DE)、胸片检查无器质性疾病。两组患者在病例数、年龄、性别构成上无显著性差异(P>0.05)。

　　1.2 方法

　　1.2.1 2-DE检查

　　ATLHD3000彩色超声诊断仪，宽频探头(2.5 MHz)检查时患者取左侧卧位，同步心电描记心尖四腔标准切面及左心长轴标准切面，测定指标包括：①左室收缩功能参数：射血分数(EF);②左室舒张功能参数：左室快速充盈速度(E)、左房收缩峰值速度(A)及E/A值;③左室解剖参数：舒张末期左室容积(LVIDd)、左室后壁厚度(LVPWT)及室间隔厚度(IVST)。以EF≥50%、E/A<1作为DHF的诊断标准(参考中华心力衰竭学会2002年制定的《慢性舒张功能障碍性心力衰竭的诊断修订标准》);左心腔增大，EF≤40%作为SHF的诊断标准(参考中华医学会心血管分会2002年制定的《慢性收缩性心力衰竭治疗建议》)。

　　1.2.2 标本采集

　　空腹10 h后于早上8时安静状态下采上肢肘静脉血4 ml置干燥管，3 000 r/min常温下离心30 min，取上层血清，置-80℃冰箱保存。CHF组随机选择26例患者常规抗心衰治疗(ACEI+β-受体阻滞剂+利尿剂和/或地高辛)3个月后，病情稳定状态下(心率、血压稳定于正常范围，呼吸困难、水肿、乏力症状不明显)，再次采血、贮存血清。

　　1.2.3 检测指标

　　MMP-9测定采用ELISA法，仪器为MK-3型酶标仪，试剂盒购自上海森雄科技实业有限公司，在本院检验科严格按说明书操作测定。

　　1.3 统计学处理

　　采用SPSS10.0软件，计量资料均以x±s表示，两均数比较采用t检验;多均数比较采用方差分析，两两比较采用q检验;药物治疗前后各均数比较采用配对样本t检验;相关分析采用直线相关分析。

　　2 结 果

　　2.1 CHF组与对照组血清MMP-9水平比较

　　CHF组血清MMP-9水平〔(82.08±14.59)mg/ml〕明显高于对照组〔(28.25±5.32)mg/ml〕，(t=5.12，P<0.01)。

　　2.2 DHF组与SHF组血清MMP-9水平比较

　　SHF组血清MMP-9水平〔(88.46±10.73) ng/ml〕较DHF组〔(67.39±10.36) ng/ml〕显著升高(P<0.01)。

　　2.3 26例CHF患者治疗前后血清MMP-9水平比较

　　26例CHF患者经过3个月常规抗心衰治疗，治疗后血清MMP-9水平〔(81.40±14.63) ng/ml〕较治疗前〔(52.75±11.24) ng/ml〕明显下降(P<0.01)，但与对照组〔(28.25±5.32)mg/ml〕比仍偏高(P<0.01)。

　　2.4 各组2-DE各指标的基本情况

　　见表1。与对照组比较，DHF组EF值及E/A值均降低(P<0.05，P<0.01)，LVIDd增大(P<0.05)，LVPWT及IVST均明显增大(P<0.01);SHF组EF值及E/A值明显降低(P<0.01)，LVIDd明显增大(P<0.01)，LVPWT 及IVST减小(P<0.05)。而与DHF组比，SHF组EF值明显降低(P<0.01)，E/A值变化无统计学意义，LVIDD明显增大(P<0.01)，LVPWT 及IVST明显减小(P<0.01)。表1 2-DE各指标的基本情况(略)

　　2.5 相关性分析

　　CHF患者血清MMP-9水平与2-DE各参数均无明显相关性。

　　3 讨 论

　　CHF时各种刺激因素包括缺血缺氧、压力及容量负荷加重、炎性细胞因子及循环激素水平增高导致MMPs水平及活性升高，而组织特异性MMPs抑制物TIMPs活性降低。MMPs通过降解正常的胶原蛋白并调节缺乏连接结构的纤维性间质合成，破坏心脏纤维胶原网络，最终导致左室扩张及球型变。Spninale〔5〕等在超速起搏诱导的猪的充血性心衰模型中发现心肌MMPs表达增高，且与进行性左室扩张和室壁变薄同时发生;Ducharme〔6〕等证实MMP-9基因缺失可减少实验性大鼠心梗后至少15 d内的左室腔扩张程度，同时也证实了MMP-9基因缺陷的大鼠心梗后左室扩张受限伴随炎症反应的减弱，胶原沉积的减少、梗死愈合的延迟。本研究结果显示，血清MMP-9水平在CHF患者明显高于对照组，血清学证明其在CHF发生发展中的作用。

　　Nishikawa等〔4〕研究发现，与DHF猫相比，SHF猫左室心肌组织MMP-9激活程度更大，原位电镜显示，升高的胶原酶活性只出现在DHF猫左室壁的中层，但却存在于SHF猫左室壁全层，组织学上证明MMP-9在SHF的左室扩张中发挥重要作用。本实验显示，与DHF组比，SHF组MMP-9水平明显升高，左室舒张末内径明显增大，左室后壁厚度及室间隔厚度明显减小，射血分数明显降低。考虑在DHF基础上，压力、容量负荷及缺氧程度进一步加重，导致MMP-9生成增加，引起左室扩张并最终发展至SHF。

　　目前，许多合成的MMP抑制剂已被研究开发，并且动物试验表明确能改善心脏泵功能，改善心肌重塑，延缓心衰发展。Li等〔7〕用MMPs抑制剂PD166793治疗原发性高血压心衰大鼠，发现胶原容积分数下降，MMP/TIMP表达正常化，左室内径缩小，收缩功能得到保持。然而，试验用MMP抑制剂成功转化为市场用药需要一个漫长过程。尽管经过数十年的研究，Pariostat是唯一成功用于临床的MMP抑制剂，但仅限于治疗牙周疾病，目前尚无 MMP抑制剂成功用于临床治疗心衰的报道〔8〕。

　　本实验26例CHF患者常规抗心衰药物治疗(ACEI+β阻滞剂+利尿剂和/或地高辛)3个月后，血清MMP-9水平与对照组比较仍偏高，但与治疗前比较明显下降，其原因可能是药物治疗后心脏容量、压力负荷及心肌缺氧、炎症程度减轻，MMP-9生成减少。提示在CHF治疗过程中，检测血清MMP-9水平，可以为评价药物治疗效果及指导临床用药提供依据。

　　【参考文献】

　　1 Eichhorn EJ,Bristow MR.Medical therapy can improve the biological properties of the chronically failing heart.A new era in the treatment of heart failure〔J〕.Circulation，1996;94(9):2285-96.

　　2 Thomas CV，Coker ML,Zellner JL,et al.Increased matrix metalloproteinase activity and selective upregulation in LV myocardium from patients with end-stage dilated cardiomyopathy〔J〕.Circulation，1998;97(17):1708-15.

　　3 Gunja-Smith Z，Morales AR，Romanelli R,et,al.Remodeling of human myocardial collagen in idiopathic dilated cardiomyopathy.Role of metalloproteinases and pyridinoline cross-links〔J〕.Am J Pathol，1996;148(5):1639-48.

　　4 Nishikawa N,Yamamoto K,Sakata Y,et al.Differential activation of matrix metalloproteinases in heart failure with and without ventricular dilatation〔J〕.Cardiovasc Res，2003;57(3)：766-74.

　　5 Spinale FG,Coker ML,Thomas CV,et al.Time-dependent changes in matrix metalloproteinase activity and expression during the progression of congestive heart failure:relation to ventricular and myocyte function〔J〕.Circ Res，1998;82 (4):482-95.

　　6 Ducharme A，Frantz S，Aikawa M,et al.Targeted deletion of matrix metalloproteinase-9 attenuates left ventricular enlargement and collagen accumulation after experimental myocardial infarction〔J〕.Clin Invest,2000;106(1):55-62.

　　7 Li H，Simon H，Bocan TM,et al.MMP/TIMP expression in spontaneously hypertensive heart failure rats：the effect of ACE-and MMP- inhibition〔J〕.Cardiovasc Res，2000;46(2):298-306.

　　8 Peterson JT.Matrix metalloproteinase inhibitor development and the remodeling of drug discovery〔J〕.Heart Fail Rev，2004;9(1):63-79.