血清可溶性Sema4D水平与扩张型心肌病心室重构的相关性研究

唐俊燕，杨国杰，李栋博，魏子寒，李国栋，秦鹏，朱晨恺

血清可溶性Sema4D水平与扩张型心肌病心室重构的相关性研究

唐俊燕，杨国杰，李栋博，魏子寒，李国栋，秦鹏，朱晨恺

目的:研究扩张型心肌病慢性心力衰竭患者血清可溶性Sema4D（sSema4D）与基质金属蛋白酶14（MMP14）水平的变化，探讨sSema4D与扩张型心肌病慢性心力衰竭心室重构的相关性。

重组蛋白质类；基质金属蛋白酶14；心肌病，扩张型；心力衰竭

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:63.)

扩张型心肌病心室重构（VR）是心力衰竭进展的重要病理生理基础[1]。既往大量实验证明，基质金属蛋白酶（MMP）及其组织抑制因子参与心室重构过程[2，3]。另有研究表明，心肌内炎症反应促进心室重构及慢性心力衰竭进程，如C反应蛋白（CRP）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-4（IL-4）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等，而且炎症反应越强烈，心脏结构改变越明显[4-6]。

Sema4D为I型跨膜糖蛋白分子。它在自身免疫性疾病、肿瘤、肾脏疾病、动脉粥样硬化形成等相关疾病中发挥重要作用[7]。Li等[8]研究表明sSema4D与心房颤动患者左心房增大有关，可能参与左心房重构。但sSema4D是否也参与扩张型心肌病心室重构，国内尚少见报道。先前有研究报道，MMP14和sSema4D共同参与肿瘤诱导的血管再生，MMP14的表达与sSema4D密切相关[9]。目前对于sSema4D是否能通过调节MMP14水平以发挥其致心室重构的作用尚少见相关研究报道。本研究通过测定扩张型心肌病慢性心力衰竭患者血清sSema4D、MMP14水平变化和观察超声心动图的相关指标，探讨sSema4D与扩张型心肌病慢性心力衰竭心室重构的相关性，为扩张型心肌病慢性心力衰竭提供新的治疗靶点。

1 资料与方法

研究对象：选取2015-01至2015-12在郑州大学第一附属医院住院的扩张型心肌病患者86例（扩张型心肌病组），其中男性64例，女性22例，年龄（62.0±10.7）岁。同时选取32例健康体检者作为正常对照组，其中男性27例，女性5例，年龄（59.0±5.6）岁。入选标准：纽约心脏协会（NYHA）心功能Ⅱ～Ⅳ级患者并符合中华医学会心血管病学分会《中国心肌病诊断与治疗建议》诊断标准。慢性心力衰竭诊断符合中华医学会心血管病分会2014年《中国心力衰竭诊断和治疗指南》。排除标准：重度瓣膜狭窄或关闭不全；肥厚或限制性心肌病；缩窄性心包炎、心肌炎；家族性扩张型心肌病；心原性休克；需要机械通气或严重肝、肾功能不全者；急性感染；各种恶性肿瘤、外伤、结缔组织病患者。

血清sSema4D及MMP14水平检测：对新入院的扩张型心肌病患者于次日清晨空腹抽取肘静脉4 ml，置于乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝管中立即以3000 r/min离心15 min后，取上清液放入-20℃冰箱保存。待血标本采集完毕后统一检测。采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清sSema4D及MMP14水平，两种试剂盒均购于上海酶研生物科技有限公司。具体操作方法严格按说明书进行。B型利钠肽原（proBNP）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）测定：郑州大学第一附属医院心内实验室检测，均采用ELISA法。

超声心动图检测：采用美国通用公司的Vingmed vivid 7多功能彩色多普勒超声心动仪检测扩张型心肌病患者及健康体检者左心室舒张末期内径（LVDd）、左心房内径（LAD）、右心室内径（RVD）、左心室射血分数（LVEF）、左心室短轴缩短率（LVFS）。

统计学处理：采用SPSS17.0统计软件进行数据分析，计量资料以表示，组间比较采用t检验。简单线性相关分析采用Pearson法。多因素相关性分析采用多元回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组血清sSema4D及MMP14水平变化（表1） ：扩张型心肌病组sSema4D、MMP14水平较正常对照组明显升高，差异有统计学意义（P＜0.001）。

表1 两组血清sSema4D及MMP14水平变化

表1 两组血清sSema4D及MMP14水平变化

注：sSema4D：可溶性Sema4D ; MMP14：基质金属蛋白酶 14

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两组超声心动图指标比较（表2）：扩张型心肌病组左心室舒张末期内径、左心房内径、右心室内径较正常对照组增大，左心室射血分数、左心室短轴缩短率较正常对照组降低，差异均具有统计学意义（P＜0.01）。

表2 两组超声心动图指标比较

表2 两组超声心动图指标比较

注：LVDd：左心室舒张末期内径; LAD:左心房内径; RVD:右心室内径; LVEF:左心室射血分数; LVFS:左心室短轴缩短率

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sSema4D与左心室舒张末期内径、MMP14的相关性：扩张型心肌病组采用Pearson相关分析，sSema4D水平与MMP14水平为正相关（r=0.462，P＜0.001），sSema4D与左心室舒张末期内径呈正相关 （r=0.643，P＜0.000）。

多元回归分析结果（表3）：血清sSema4D、MMP14、hs-CRP是LVDd的影响因素。另外，由表中标准化回归系数的估计值可知，血清sSema4D对LVDd扩大的贡献最大（β=0.368，P=0.019），MMP14次之（β=0.234，P=0.037）。

表3 多元回归分析结果

3 讨论

Semaphorin家族成员包括Sema4A，Sema4D，Sema6A，Sema7A等，其中以Sema4D相关的研究最多。Sema4D的受体主要有CD72和plexin-B1，其中，以plexin-B1亲和力最高。Sema4D与其受体plexin-B1结合，参与新生血管产生、组织胶原纤维化形成、细胞迁移等生物学功能[10]。当炎症细胞被激活后，Sema4D可转变为具有生物学活性的sSema4D，发挥相应的生物学功能。既往研究表明，sSema4D水平升高，可促进血栓形成，Zhu等[11]发现Sema4D基因敲除的小鼠，其发生动脉粥样硬化的几率较正常组明显降低，且在血管损伤模型中，Sema4D基因敲除小鼠的血栓形成面积低于正常对照组，提示Sema4D与冠心病有关[12]。本文研究证明了扩张型心肌病心力衰竭组sSema4D水平较正常对照组明显升高，差异有统计学意义（P＜0.001）。Lu等[13]研究也发现，血清sSema4D水平的升高与心力衰竭的发生、发展相关。

本研究采用酶联免疫吸附法检测扩张型心肌病心力衰竭患者血清sSema4D水平。结果显示扩张型心肌病组血清sSema4D水平为（952.35±130.99）pg/ml，较正常对照组（472.52±119.30 ）pg/ml明显升高。这可能与心力衰竭过程中炎症因子、血小板等大量活化、Sema4D从血小板脱落入血有关。既往有关Sema4D与血栓形成、动脉粥样硬化性疾病关系的研究较多[11，12]，而与扩张型心肌病慢性心力衰竭心室重构关系的研究较少。由于目前临床多采用超声心动图对扩张型心肌病心脏结构和心功能进行评价，因此本研究采用超声相关指标评价心室重构。通过超声心动图检测扩张型心肌病组左心室舒张末期内径（66.41±7.33） mm，较正常对照组（44.15±2.23） mm明显扩大。扩张型心肌病组左心室射血分数（29.67±3.88）%，较正常对照组（65.05±2.68）%显著降低，差异均有统计学意义（P＜0.01）。进而行Pearson相关分析结果显示扩张型心肌病组sSema4D与左心室舒张末期内径呈正相关（r=0.643），提示sSema4D可能与扩张型心肌病慢性心力衰竭心室重构相关。为了进一步证实其相关性，研究中我们纳入多个可能与心力衰竭后心室重构相关的指标进行多重线性回归分析，结果显示sSema4D对左心室重构的贡献最大，MMP14次之。再结合扩张型心肌组sSema4D明显升高的检测结果，我们推测血清sSema4D水平升高可能是扩张型心肌病的一个重要危险因素。但sSema4D是否具体参与了心室重构有待进一步研究。

MMP-14是基质金属蛋白酶家庭中的一个重要成员，可作用于IV型胶原和明胶，参与心肌梗死后心室重构。其作为一种特殊的蛋白酶，参与多种细胞外基质蛋白水解作用，与血管疾病的病理生理过程关系密切[14，15]。已有研究证实MMP的增加和基质金属蛋白酶抑制因子（TIMPs）的减少参与了心室重构和心力衰竭的过程[16]。为了证实sSema4D与MMP14在扩张型心肌病心力衰竭患者中有无内在相关性，在检测血清sSema4D水平的同时，我们也检测了血清MMP14水平并进行了相关分析。我们的研究显示，扩张型心肌病组血清MMP-14水平较正常对照组显著升高（P＜0.001）。这可能与心力衰竭过程中心肌缺血导致大量炎症因子聚集，炎症因子可使MMPs表达上调有关。高表达MMP使蛋白水解酶活性增强，主要降解心肌I型和Ⅲ型胶原纤维，促进心室重构的发生。另Pearson相关分析结果显示sSema4D与MMP14呈正相关（r=0.462），这表明sSema4D可能通过MMP14促进心室重构的发生发展。但通过何种机制发挥作用尚不明确，需进一步研究。

本研究不足之处是样本例数较少，且属于观察性，因而sSema4D是否可以最终作为扩张型心肌病治疗的一个新靶点有待于后续更多相关研究。

参考文献

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Correlation Study Between Serum Level of Soluble Semaphorin 4D and Ventricular Remodeling in Patients With Dilated Cardiomyopathy

TANG Jun-yan, YANG Guo-jie, LI Dong-bo, WEI Zi-han, LI Guo-dong, QIN Peng, ZHU Chen-kai.
Key Disciplines Laboratory of Clinical Medicine, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University, Zhengzhou (450000), Henan, China Corresponding Author: YANG Guo-Jie, Email: yang63315@126.com

Objectives: To study the changes of blood levels of soluble semaphorin 4D (sSema4D) and matrix metalloproteinases-14 (MMP-14); to explore the correlation between sSema4D and ventricular remodeling in patients of dilated cardiomyopathy with chronic heart failure.Methods: Our research included in 2 groups: Dilated cardiomyopathy group, n=86 patients and Control group, n=32 healthy subjects. Blood levels of sSema4D, MMP14, Pro-BNP and hs-CRP were examined by ELISA. Left atrial diameter (LAD), right ventricular diameter (RVD), ejection fraction (EF), left ventricular end diastolic diameter (LVEDD), left ventricular fractional shortening (LVFS) were measured by echocardiography. Correlation analysis between blood levels of sSema4D, MMP-14 and the parameters for left ventricular remodeling was conducted.Results: Blood levels of sSema4D and MMP14 were different between 2 groups, P＜0.005. In Dilated cardiomyopathy group, sSema4D level was positively related to MMP-14 and LVEDD (r=0.462, P=0.001 and r=0.643, P＜0.001) respectively.Conclusion: Serum level of sSema4D might be related to ventricular remodeling in patients with dilated cardiomyopathy which could be used as risk factor for predicting the prognosis of heart failure in relevant patients.

Recombinant proteins; Matrix metalloproteinases-14; Cardiomyopathy, dilated; Heart failure

2016-04-14）

（编辑: 汪碧蓉）

郑州市老年心力衰竭重点实验室建设项目及河南省医学科技攻关计划项目（201403072）

450052 河南省郑州市，郑州大学第一附属医院 河南省高等学校临床医学重点学科开放实验室（唐俊燕、杨国杰），老年心血管科(李栋博、魏子寒、李国栋、秦鹏、朱晨恺)

唐俊燕 硕士研究生 主要从事心力衰竭方面的研究 Email:1205923411@qq.com 通讯作者：杨国杰 Email:yang63315@126.com

R541

A

1000-3614（2017）01-0063-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.01.015

方法:选取86例新入院的扩张型心肌病慢性心力衰竭患者为扩张型心肌病组，32例健康体检者为正常对照组。酶联免疫吸附法检测血清sSema4D、MMP14、B型利钠肽原（proBNP）、超敏C反应蛋白（hs-CRP）水平；彩色多普勒超声心动仪检测左心房内径（LAD）、右心室内径（RVD）、左心室射血分数（LVEF）、左心室舒张末期内径（LVDd）、左心室短轴缩短率(LVFS)。对sSema4D、MMP14及左心室重构指标进行相关性分析。

结果:两组间血清sSema4D、MMP14水平差异均有统计学意义（P＜0.001）。扩张型心肌病组血清sSema4D水平分别与血清MMP14水平、左心室舒张末期内径呈正相关（r=0.462，P＜0.001；r=0.643，P＜0.000）。

结论:扩张型心肌病慢性心力衰竭患者血清sSema4D蛋白与MMP14蛋白水平、左心室舒张末期内径呈正相关。