一氧化氮代谢产物与射血分数保留的心力衰竭患者心血管生物标志物和临床参数的相关性

Nitric oxide metabolites: associations with cardiovascular biomarkers and clinical parameters in patients with HFpEF.

作者信息Karsten Piatek, Anna Feuerstein, Veronika Zach, Cristina Rozados da Conceicao, Amelie Beblo, Evgeny Belyavskiy, Elisabeth Pieske-Kraigher, Alexander Krannich, Edzard Schwedhelm, Sarah Hinz, Burkert Pieske, Frank Edelmann
PMID35979962
发布时间2022-12
DOI10.1002/ehf2.14116

实验完整度

研究为临床观察性队列研究,包含血清生物标志物测定、超声心动图、内皮功能检测、心肺运动试验等明确实验方法,但缺乏干预性功能验证或机制验证。

主要模型

HFpEF患者队列(德国HFpEF注册研究,73例,LVEF≥50%) HFpEF风险患者亚组(HFA-PEFF评分3-4) 确诊HFpEF患者亚组(HFA-PEFF评分≥5)

重点核对

纳入标准:LVEF≥50%,NYHA≥II,NT-proBNP>125 pg/mL,及至少一条结构或舒张功能异常标准 HFA-PEFF评分分组(≥5 vs 3-4) 血清l-Arg、hArg、ADMA、SDMA浓度经LC-MS/MS检测 内皮功能通过EndoPAT测RHI,cut-off为1.67 统计分析调整年龄、性别、BMI、房颤、eGFR和血红蛋白

摘要

目的:射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)是全球增长最快的心血管健康负担之一,但对其病理生理学的理解仍缺乏。一氧化氮(NO)信号通路已被确定为潜在的关键要素。我们的研究旨在以综合方法探讨NO代谢标志物[左旋精氨酸(l‐Arg)、高精氨酸(hArg)、不对称和对称二甲基精氨酸(ADMA和SDMA)],其他生物标志物[N末端B型利钠肽前体(NT‐proBNP)、内皮素‐1(ET‐1)、肾上腺髓质素前体中段片段(MR‐proADM)、和肽素(copeptin)和高敏C反应蛋白(hsCRP)],以及内皮功能与HFpEF患者临床特征的关联。方法与结果:分析了前瞻性纳入“德国HFpEF注册研究”的73例患者。纳入标准为左心室射血分数(LVEF)≥50%;纽约心脏协会(NYHA)心功能分级≥II级;NT‐proBNP水平升高>125 pg/mL;以及至少一个额外的结构性心脏病或舒张功能障碍标准。所有患者均接受经胸超声心动图、心肺运动试验和脉冲振幅张力测定(EndoPAT™)。根据回顾性计算的HFA‐PEFF评分将患者分为两组。测定了血清l‐Arg、hArg、ADMA、SDMA、NT‐proBNP、ET‐1、MR‐proADM、和肽素和hsCRP浓度。患者中位年龄74岁,女性占47%,中位LVEF为57%。52例(71%)患者HFA‐PEFF评分≥5(确诊HFpEF),21例(29%)评分为3至4(HFpEF风险)。总体生物标志物浓度:l‐Arg为126±32 μmol/L,hArg为1.67±0.55 μmol/L,SDMA为0.74(0.60;0.85)μmol/L,ADMA为0.61±0.10 μmol/L。反应性充血指数(RHI)中位数为1.55(1.38;1.87)。SDMA与NT‐proBNP(r=0.291;P=0.013)、ET‐1(r=0.233;P=0.047)和和肽素(r=0.381;P=0.001)相关。ADMA与ET‐1(r=0.250;P=0.033)和hsCRP(r=0.303;P=0.009)相关。SDMA与左心房容积指数相关(β=0.332;P=0.004),在校正年龄、性别和合并症后仍显著。生物标志物与RHI无关。主成分分析揭示了两个相反的生物标志物簇。结论:我们的研究结果表明,至少在部分HFpEF患者中,NO代谢受损可能是关键致病决定因素之一。我们主张进一步评估基于NO的疗法。未来的研究应阐明HFpEF患者亚组是否能从针对NO代谢和通路的治疗中获益更多。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HFpEF患者中NO代谢标志物、其他心血管生物标志物和内皮功能与临床特征之间存在何种关联?
核心机制
NO代谢受损可能通过降低NO生物利用度,导致心肌肥厚和舒张功能障碍,尤其在部分HFpEF患者中。
主要证据
SDMA与NT-proBNP、ET-1和copeptin显著相关,并与LAVI独立相关;ADMA与ET-1和hsCRP相关;PCA显示两个相反生物标志物簇。
研究意义
研究支持NO代谢受损作为HFpEF的关键致病决定因素,并建议进一步评估基于NO的疗法,可能有助于识别受益亚组。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

研究人群招募与分组

建立符合HFpEF诊断的队列,并根据HFA-PEFF评分分层。

前瞻性纳入73例HFpEF患者,依据LVEF≥50%、NYHA≥II、NT-proBNP>125 pg/mL等标准,并计算HFA-PEFF评分分组。

2

生物标志物检测

测定NO代谢及心血管相关生物标志物浓度。

采集血样,离心分离血清,用LC-MS/MS检测l-Arg、hArg、ADMA和SDMA,用ELISA检测ET-1、MR-ADM,用免疫法检测NT-proBNP、copeptin和hsCRP。

3

超声心动图评估

评估心脏结构和功能参数。

采用Philips EPIQ 7行经胸超声,测量LVEDD、IVSED、PWED、LAV、EDV/ESV、E/A、e'和E/e'等。

4

内皮功能评估

通过非侵入性外周动脉张力测定评估内皮功能。

使用EndoPAT™ 2000系统测量反应性充血指数RHI。

5

心肺运动试验和6分钟步行试验

评估运动耐量。

患者进行症状限制性心肺运动试验,测量峰值VO2和VE/VCO2斜率,并完成6分钟步行试验。

6

统计分析

分析生物标志物与临床参数的关联。

进行Spearman相关、线性回归(模型1、2、3)和主成分分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
内皮素-1 ELISA试剂盒R&D Systems--
MR-proADM ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology--
飞利浦EPIQ 7Philips Medical Systems--
EndoPAT™ 2000Itamar Medical Ltd.--
ergoselect 100ergoline--
MetaLyzer® 3B-R3CORTEX Biophysik GmbH--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人群纳入与分组
纳入标准(LVEF≥50%,NT-proBNP>125 pg/mL,NYHA≥II,等),HFA-PEFF评分计算中缺少三尖瓣反流峰值速度和整体纵向应变数据
阅读提示:Methods: Study population, Calculating the HFA-PEFF score
生物标志物检测
血清样品的采集、离心条件(10分钟,18°C,600g)、储存温度(-80°C),LC-MS/MS内标和校准曲线,以及质量控制标准
阅读提示:Methods: Blood sampling and laboratory analysis
超声心动图
设备(Philips EPIQ 7),测量参数(LVEDD, IVSED, PWED, LAESV, EDV/ESV, E/A, e')及计算LAVI、LVMI、E/e'的方法
阅读提示:Methods: Echocardiography
内皮功能评估
EndoPAT™ 2000 操作细节:测量时间(5+5+5分钟),袖带压力(收缩压+50mmHg),RHI计算及cut-off值(1.67)
阅读提示:Methods: Assessing endothelial function
运动能力评估
心肺运动试验协议:起始功率20W,递增10W/分钟,终止标准,峰值VO2判定;6分钟步行试验标准
阅读提示:Methods: Cardiopulmonary exercise testing and 6 min walk test