儿童先天性心脏病血清Apelin水平与肺动脉压关系的初步探讨

Abstract

目的

初步探讨先天性心脏病患儿血清Apelin水平与肺动脉压的关系。

方法

手术治疗的先心病患儿126例, 检测患儿术前及术后第7天的血清Apelin水平。建立体外循环前检测并计算肺动脉收缩压/体循环收缩压(Pp/Ps)的比值, 依据Pp/Ps分组:无肺动脉高组压(PAH)组、轻度PAH组、中度PAH组和重度PAH组; 术后第7天超声心动图估测肺动脉平均压(PAMP)。

结果

无PAH, 以及轻、中、重度PAH各组术前及术后的血清Apelin水平依次降低, 差异有统计学意义(P < 0.05);术后第7天各组血清Apelin水平较术前均升高, 差异有统计学意义(P < 0.05)。术前及术后第7天的血清Apelin水平与肺动脉压均呈负相关(r=-0.51, -0.54, P < 0.05)。

结论

先心病患儿并发肺动脉高压及其发展与血清Apelin水平降低有关系, 血清Apelin对诊断先心病患儿是否并发肺动脉高压及其程度的意义值得深入研究。

肺动脉高压（pulmonary artery hypertension, PAH）是左向右分流型先天性心脏病（congenital heart disease, CHD）的常见并发症之一^[1-2]，也是限制CHD患者手术和介入治疗的重要因素之一，与患者的预后有着密切的关系^[3-4]。PAH主要病理特征为肺动脉血管收缩和肺血管重建并呈闭塞性病变。如早期PAH得到及时治疗，肺血管重建是可逆的，但晚期PAH则是不可逆的，并最终导致右心衰竭而死亡^[5]。因此，以简单易行的方法早期诊断PAH，对其发生发展进程的预测与有效治疗具有重要意义。目前PAH诊断主要依靠心导管检查，而心导管检查程序复杂，有一定的条件限制，所以临床诊断PAH相对困难^[6]。最近有研究^[7]发现，血清脂肪因子（Apelin）水平与肺动脉高压有一定关系，但对于Apelin水平与肺动脉高压的发生及其程度的关联尚无统一认识，本文对Apelin水平与肺动脉高压的关系进行初步分析探讨，为临床应用血清Apelin预测先心病患儿是否并发PAH及其程度提供理论依据，为探索PAH发生的分子机制，也为指导儿童先心病的诊断、治疗、预后判断及进一步的临床研究提供理论基础。

1. 资料与方法

1.1. 研究对象

选择2012年6月至2014年12月，于深圳市儿童医院心外科手术治疗的左向右分流型室间隔缺损患儿126例，其中男79例、女47例，年龄3~36个月，所有患儿均排除原发性肺动脉高压、自身免疫性疾病、内分泌性疾病、肺静脉闭塞病、肺毛细血管瘤、先天性呼吸系统疾病及其他因素引起的肺动脉高压。本研究经医院伦理委员会批准，均签署知情同意书。所有患儿由同一组医生和体外循环师在中低温（25~30℃）下完成心内直视手术。

1.2. 肺动脉压检测

肺动脉压采用两种方法检测：术中直接测定肺动脉压，于打开心包行体外循环前在肺动脉根部置测压装置测肺动脉压；术后第7天行超声心动图检查，使用简化的伯努利方程与三尖瓣最大返流速度估测肺动脉平均压（PAMP）。

1.3. 诊断及分组

建立体外循环前测定肺动脉收缩压与体循环收缩压，计算肺动脉收缩压/体循环收缩压（Pp/Ps）的比值。肺动脉高压的诊断及分组参考2015年AHA指南^[8]：在海平面静息状态下，3月龄以上儿童的平均肺动脉压（PAP≥25 mm Hg；轻度PAH：Pp/Ps < 0.45，中度PAH：Pp/Ps 0.45~，重度PAH：Pp/Ps > 0.75。

1.4. 血清Apelin水平检测

检测患儿术前及术后第7天的血清Apelin水平。清晨空腹（或进食后4 h）抽取肘静脉血2 mL，3 000转/min离心10 min，分离血清，-80℃保存待测。采用放射免疫法检测血清Apelin水平，试剂盒为Phoenix Pharmaceuticals公司产品，与人Apelin-36、Apelin-16、Apelin-13及Apelin-12的交叉反应性为100%，结合率为38%。

1.5. 统计学分析

以SPSS 16.0统计软件进行处理，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，计数资料以比值表示，多组之间比较采用方差分析，两组之间比较采用LSD-t检验和卡方检验，相关性分析采用Pearson直线相关性分析，检验水准α=0.05。

2. 结果

经术中肺动脉压测量，无肺动脉高压17例、轻度肺动脉高压34例、中度肺动脉高压47例和重度肺动脉高压28例。所有患儿均顺利完成手术，并获得术后第7天的完整资料。

2.1. 各组术前一般资料、血清Apelin与肺动脉压水平

各组患儿的年龄、性别差异无统计学意义（P > 0.05）。无PAH以及轻、中、重度PAH各组的术前肺动脉压逐步增高，而血清Apelin水平依次降低，差异均有统计学意义（P < 0.05）。见表 1。

1.

一般资料及术前肺动脉压、血清Apelin水平比较

2.2. 各组术后第7天血清Apelin、肺动脉压水平及与术前的比较

无PAH以及轻、中、重度PAH各组，术后第7天的血清Apelin水平依次降低、肺动脉压依次增高，差异有统计学意义（P < 0.05）；但与术前比，各组Apelin水平增高、肺动脉压降低，差异均有统计学意义（P < 0.05）。见表 2。

2.

各组手术前后Apelin水平、肺动脉压比较 （x±s）

2.3. 血清Apelin水平与肺动脉压的相关性分析

直线相关性分析发现，术前及术后第7天的血清Apelin水平与肺动脉压均呈负相关（r=-0.51，-0.54，P < 0.05），见图 1~2。

1.

术前血清Apelin水平与肺动脉压的相关性

2.

术后第7天血清Apelin水平与肺动脉压的相关性

3. 讨论

PAH主要是由于肺血流量增加和压力升高的机械作用导致肺血管内皮细胞损伤、增生和功能障碍，致使肺内小动脉增殖、重塑、血管周围炎症细胞浸润、原位血栓形成，以及肺血管床进行性闭塞、肺血管阻力进行性增加^[9]。目前临床诊断PAH常用的无创手段如超声心动图、心电图、胸部X线片等，只能用于肺动脉压的粗略评估，而准确诊断肺动脉高压只能实际测量肺动脉压力值，所以最终需要依据右心导管的检查才能确诊^[10]。右心导管检查属于侵入性创伤手术，严重心律失常、凝血功能障碍等均为检查禁忌症。因此，诸多先心病患儿无法准确判断其肺动脉压，不能制定合理的治疗方案甚至失去彻底治疗的机会。所以在早期通过简单易行的手段诊断或预测先心病合并PAH的程度是目前临床亟待解决的问题。有研究发现^[11-13]，某些分子机制在PAH的发病中起重要作用，Apelin、脑钠肽及其前体、血管紧张素转化酶2及血管内皮生长因子等均与先天性心脏病继发肺动脉高压有关。其中Apelin是新发现的血管活性调节物质^[14-15]，Apelin及其受体APJ广泛表达于中枢神经系统及外周组织中，以肺脏和心脏表达最多，血清浓度低于组织浓度，以自分泌和旁分泌的形式发挥功能，具有促进新生血管生成、调节心血管系统稳态、水盐平衡、调节免疫反应等作用，Apelin-APJ系统在肺循环、心血管疾病的发生发展中具有特殊的作用与意义^[16-19]。而先天性心脏病患儿血清Apelin水平与肺动脉压的关系尚无报道。因此，利用某些反映肺动脉压力程度的血液学指标，可能有助于早期判断PAH ^[20]。

本研究对126例手术治疗的左向右分流型室间隔缺损患儿进行Apelin和肺动脉压检测，发现：术前不同程度肺动脉高压患儿之间的血Apelin水平逐渐降低；各组PAH患儿术后第7天的肺动脉压虽仍高于无PAH者，但较术前均有下降，血清Apelin则均较术前增高。先心病并发肺动脉高压患儿由于左向右分流，导致肺循环血量增多、容量性肺动脉高压，随着时间的延长，肺小动脉发生机化、平滑肌细胞增生等病理改变，最终导致肺小动脉管壁重构等不可逆性改变，即使有的患儿术前只是中度PAH，术后半年仍有21%的患者存在PAH，而且PAH仍是先心病患儿术后死亡的重要因素之一^[21-22]。所以术后PAH的诊断与治疗依然需要高度重视。而左向右分流型室间隔缺损患儿的心室压力增高产生的机械压力刺激不仅影响Apelin的表达，也促进PAH的发展，进入恶性循环^[23]。毛孙忠等以动物研究^[24]发现，Apelin的改变可能与肺动脉高压、肺血管重建的发生、发展有关，本研究的相关性分析也显示血清Apelin水平与肺动脉压水平呈负相关性，验证了上述理论。还有研究表明给予外源性Apelin可以改善PAH和肺血管重建^[25-26]，进一步验证了Apelin与肺动脉高压及肺血管重建的关系。Zeng^[27]等发现，Apelin可以促进肺动脉平滑肌细胞的凋亡，而肺动脉平滑肌细胞增殖增加和/或凋亡减少都可促进肺血管中层肥厚和血管构型重建，是肺动脉高压发病的一个重要机制^[28]。关于Apelin与肺血管重建及肺动脉高压的病理改变的机制尚无统一认识，需要进一步的研究探讨；另外Apelin的前体蛋白由77个氨基酸组成, 可水解生成不同长度的活性肽段, 如Apelin-36、Apelin-16、Apelin-12及Apelin-13等分子形式，Apelin-36、Apelin-16、Apelin-13及Apelin-12均有100%的交叉反应性，不同分子类型Apelin的功能也可能具有一定的差异^[29]。在以后的临床研究中还要对Apelin的分子类型与不同种类的先心病患儿肺动脉压的关系进行更深入地探讨。值得注意的是，本文研究的患儿年龄从3~36个月，年龄跨度比较大，在以后的临床研究中需要对不同年龄进行分层，以获得更为可靠的研究结果。

综上所述，先心病患儿并发肺动脉压增高与血清Apelin水平的降低具有一定的关系，血清Apelin水平可能与先心病患儿并发肺动脉高压的病理过程有关，对诊断先心病并发肺动脉高压有一定的预测性，但其临床意义的临界点需要扩大临床样本量进行前瞻性深入研究。

Biography

马超, 男, 硕士, 副主任医师