当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国循环杂志》 > 2000年第2期
编号:10239283
充血性心力衰竭时单核细胞诱生肿瘤坏死因子-α测定及临床意义
http://www.100md.com 《中国循环杂志》 2000年第2期
     作者:徐腾达 赵水平

    单位:徐腾达(100730 北京市,中国医学科 学院 中国协和医科大学 北京协和医院 急诊科);赵水平(湖南省长沙市,湖南医科大学 附属第二医院 心内科)

    关键词:充血性心力衰竭;肿瘤坏死因子-α

    中国循环杂志000216 摘要

    目的:研究外周血单核细胞诱生肿瘤坏死因子-α(TNF-α)在充血性心力衰竭(CHF)发病中的作用。

    方法:体外培养113例心脏疾病患者(无CHF组37例,严重CHF组50例,CHF并恶病质组26例)外周血单核细胞,用固相酶放大敏感免疫法测定其培养液中外周血单核细胞经脂多糖诱生的TNF-α(PBMC-TNF-α)及血清TNF-α浓度。

, 百拇医药     结果:①严重CHF组血清TNF-α浓度较无CHF组明显增高(P<0.05),CHF并恶病质组增高更为显著(P均<0.01);②无CHF组、严重CHF组、CHF并恶病质组3组PBMC-TNF亦有显著性差异(P均<0.01);③PBMC-TNF与心功能分级呈明显正相关(r=0.48,P<0.01);④PBMC-TNF-α与血清TNF-α浓度无明显相关性。

    结论:外周血单核细胞的激活是CHF的临床特征之一,其分泌的TNF-α至少部分参与CHF及CHF恶病质的病理生理过程。

    中图分类号:R5416+1 文献标识码:A

    文章编号:1000-614(2000)02-101 -3

    Role of Tumor Necrosis Factor-α Expression in Peripheral Blood
, 百拇医药
    Mononuclear Cells of Patients with Congestive Heart Failure


    Xu Tengda,Zhao Shuiping.

    Department of Emergency Medicine,Peking Union Medical College Hospital,PUMC and CAMS,Beijing(100730)

    Abstract

    Objective:To examine the possible alterations in peripheral blood mononuclear cells(PBMC) function in generating tumor necrosis factor-alpha(TNF-α) in congestive heart failure.
, http://www.100md.com
    Methods:We determined the concentrations of TNF-α from culture supernatant of PBMC induced by lipopolysaccharide and from serum in 113 patients with various heart diseases,of whom 37 have‘non-heart failure’,50 have‘severe congestive heart failure(CHF)’and 26 have‘cardiac cachexia’,with the method of solid phse Enzyme Amplifed Sensitivity Immunoassay.

    Results:①The levels of serum TNF-α in‘severe CHF’and‘cardiac cachexia’groups were significantly higher than those in patients with‘non-heart failure’(p<0.01).②The culture supernatant levels of TNF-α(PBMC-TNF-α)were significantly elevated in patients with‘severe heart failure’,and even higher in patients with‘cachexia’,as compared with the patients with‘non-heart failure’(p<0.01).③There was a significant correlation between levels of PBMC-TNF-α and severity of heart failure(r=0.48,p<0.01).But no correlation between PBMC-TNF-α and serum TNF-α was observed.
, http://www.100md.com
    Conclusion:The results indicate that the increasing expression of TNF-α in PBMC probably play an important role in the pathogenesis of severe CHF and cardiac cachexia.

    Key words Congestive heart failure;Tumor necrosis factor-α

    (Chinese Circulation Journal,2000,15:101.)

    研究表明充血性心力衰竭(CHF)患者外周循环血中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度增加[1],但TNF-α浓度增加的机制目前仍然不清楚。Matsumori等[2]研究发现心力衰竭患者外周全血经体外培养,并在脂多糖诱导下表达TNF-α较正常对照组明显增高。而血液中TNF-α主要由外周血单核细胞分泌产生。因此,直接测定CHF时外周血单核细胞诱生肿瘤坏死因子-α(PBMC-TNF-α),对探讨CHF时循环血液中TNF-α浓度增加的机制有重要意义。
, 百拇医药
    1 对象与方法

    病例选择 选取1997年10月至1998年3月因心脏疾病住我院患者113例,男性60例,女性53例,平均年龄57±16(14~80)岁。其中风湿性心脏病21例,高血压性心脏病24例,缺血性心肌病31例,扩张型心肌病或心肌炎25例,心律失常和先天性心脏病12例。将受试者分为3组:无CHF组:心功能(NYHA)Ⅰ级患者(n=37);严重CHF组:心功能Ⅲ~Ⅳ级患者(n=50);CHF并恶病质组(n=26):恶病质以实际体重/标准体重≤0.85设定,心功能Ⅱ~Ⅳ级。合并急性或慢性感染和炎症性疾病、糖尿病、肿瘤、结缔组织疾病,结核、慢性阻塞性肺部疾病,或最近有急性心肌梗塞史及使用影响免疫活性药物(如糖皮质激素等)的患者均未纳入本研究中。3组受试者年龄、身高及性别、疾病构成比无显著差异。

    实验方法 外周血单核细胞分离和培养:取患者外周静脉血5~8 ml(同时另抽外周静脉血3 ml,取血清于-70℃保存,待测细胞因子),肝素抗凝,淋巴细胞分离液分离外周血单核细胞(Ficoll密度梯度离心法)分离后,RPM-1640培养液(美国GIBCO公司)离心洗涤,配制成浓度为2×106个/ml的细胞悬液。以每孔1 ml种于培养板,并加入脂多糖1 μg/孔(美国Sigma公司)。于37℃,5%二氧化碳培养箱孵育48小时后离心收集上清液,置-70℃保存,待测PBMC-TNF-α。上述过程均遵循无菌操作原则。
, http://www.100md.com
    细胞因子测定:血清和细胞培养上清液TNF-α的测定采用固相酶放大敏感免疫法,操作参照试剂盒(Medgenix Diagnostics S.A.Belgium)说明进行,最小可测人TNF-α为3 ng/L,板内板间变异系数分别为3.7%、8.0%。血清白细胞介素-6(IL-6)测定采用酶联免疫吸附双抗夹心法(试剂盒由深圳晶美公司提供)。

    统计学方法 全部数据采用SPSS7.5统计软件进行处理,所测得的细胞因子结果以均数±标准误(±s)表示。主要检测指标均进行正态性检验,对于偏态分布的计量资料,对数转换后达到近似正态分布,再进行比较。3组间比较采用F检验,3组间两两比较用q检验。P<0.05认为有统计学差异。

    2 结果

    CHF时细胞因子的改变 附表显示,PBMC-TNF-α、血清TNF-α和血清IL-6在严重CHF组及CHF并恶病质组较无CHF组明显增高(P均<0.05)且CHF并恶病质组增高更为显著(P均<0.01)。多因素回归分析结果显示:心功能分级、CHF恶病质状态为血清TNF-α及PBMC-TNF-α增高的独立影响因素(偏回归系数分别为0.34及0.33,P均<0.01)。
, http://www.100md.com
    附表 3组受试者细胞因子水平比较(±s) 组别

    例数

    TNF-α(ng/L)

    PBMC-TNF-α(ng/ml)

    IL-6(ng/L)

    无CHF组

    37

    6.73±0.65

    2.27±0.38

    4.07±0.62
, http://www.100md.com
    严重CHF组

    50

    13.36±0.87*

    5.77±0.44*

    8.83±0.95*

    CHF并恶病质组

    26

    19.20±2.64

    7.01±1.03

    14.13±2.12
, 百拇医药
    注:与无CHF组比*P<0.05;与无CHF组、严重CHF组比P<0.01。TNF-α:血清肿瘤坏死因子-α PBMC-TNF-α:外周血单核细胞诱生肿瘤坏死因子-α IL-6:血清白细胞介素-6 CHF:充血性心力衰竭

    PBMC-TNF-α水平随心功能的恶化而逐渐增高 在严重CHF组心功能Ⅳ级患者PBMC-TNF-α水平(6.82±0.88 ng/ml)显著高于心功能Ⅲ级患者(4.78±0.49 ng/ml,P<0.01),且两者均明显高于无CHF组(2.27±0.38 ng/ml,P均<0.01)。而血清TNF-α水平在严重CHF组心功能Ⅲ、Ⅳ级患者中分别为12.02±1.86 ng/L、14.79±2.40 ng/L,两者无显著性差异(P=0.13)。

    在本研究中,4例死于严重CHF(心功能均为Ⅳ级),其PBMC-TNF-α水平较同组(心功能Ⅳ级患者)存活患者明显降低(2.48±0.55 ng/ml比6.95±0.37 ng/ml,P<0.001),而死亡者与存活者血清TNF-α、血清IL-6水平无明显差异(数据未列出)。
, http://www.100md.com
    各指标间相关性分析 Spearman相关分析显示血清TNF-α、PBMC-TNF-α、血清IL-6与心功能分级间均有明显的相关性,相关系数r分别为0.34、0.48、0.43(P均<0.01)。本研究未显示PBMC-TNF-α与血清TNF-α间有明显的相关性。血清TNF-α与血清IL-6水平呈明显正相关(r=0.50,P<0.01)。(附图)

    附图 血清肿瘤坏死因子-α与血清白细胞介素-6间相关性(Pearson相关分析)

    3 讨论

    本研究对113例心脏病患者血清TNF-α浓度测定,结果表明严重CHF时血清TNF-α水平明显升高,且在CHF并恶病质时增高更为显著,与文献报道结果一致[3]。多因素回归分析结果还显示心功能分级、心脏恶病质状态是血清TNF-α增高的独立影响因素。高浓度的TNF-α生物学效应可解释CHF的许多临床特征。
, 百拇医药
    CHF时循环血TNF-α主要来源及增加的机制,目前认识仍较少。近年来研究表明循环血TNF-α主要由激活的单核/巨噬细胞产生,Kelly等[1]认为激活的单核/巨噬细胞表达TNF-α增加,致可诱导型一氧化氮合酶合成增加,可能是CHF时心肌收缩功能抑制的重要原因。

    本研究以CHF患者外周血单核细胞为模型,脂多糖诱导下,PBMC-TNF-α水平在严重CHF组、CHF并恶病质组显著增高,且PBMC-TNF-α与心力衰竭严重程度(NYHA心功能分级)明显相关(r=0.48,P<0.01)。研究提示:严重CHF或CHF并恶病质时外周血单核/巨噬细胞激活,其表达和分泌TNF-α的能力增强,外周血单核细胞源性TNF-α至少部分参与CHF时循环血TNF-α浓度的变化。单核/巨噬细胞系统的激活可能与CHF时肠道细菌移位,血浆内毒素水平增高有关[4],而Tsutamoto等[5]研究提示CHF时单核/巨噬细胞系统激活可能与交感神经兴奋有关,其确切机制有待于进一步研究。
, 百拇医药
    我们未观察到PBMC-TNF-α与血清TNF-α有明显的相关性。可能的解释有:①除单核/巨噬细胞系统外,CHF时心肌细胞等组织细胞也是TNF-α产生的重要来源[6];②CHF时机体存在大量内源性抑制物可反馈抑制TNF-α产生;③实验方法的局限性:本研究测定的是TNF-α抗原性,而非生物活性;且外周血单核细胞培养过程复杂,存在一定的实验误差。此外,研究中发现4例因严重CHF死亡患者PBMC-TNF-α水平明显降低,而血清TNF-α水平较同组患者无明显变化,这也可能是两者无明显相关性的原因之一。死亡患者PBMC-TNF-α水平显著下降(与实验预期结果相反)的确切机制有待于进一步研究。

    实验结果还显示严重心力衰竭时血清TNF-α、血清IL-6呈明显正相关(r=0.50,P<0.01),与文献报道结果一致[5]。近年来研究表明TNF-α可促进单核/巨噬细胞、内皮细胞表达IL-6,而IL-6则可抑制单核/巨噬细胞分泌TNF-α;CHF时IL-6的许多生物学活性类似于TNF-α。
, http://www.100md.com
    研究结果表明严重CHF和CHF并恶病质时PBMC-TNF-α浓度显著增高,且与心功能分级明显相关,提示PBMC-TNF-α测定,在评价CHF的严重程度、探讨CHF和心脏恶病质的发病机制、判断心力衰竭的预后等方面都可能有一定的临床意义。

    作者简价:徐腾达(1972- 男 住院医师 硕士 主要从事急诊医学研究

    参考文献

    1,Kelly RA,Smith TW.Cytokines and cardiac contractile function.Circulation,1997,95:778—781.

    2,Matsumori A,Shioi T,Yamada T,et al.Vesnarinone,a new inotropic agent,inhibits cytokine production by stimulated human blood from patients with heart failure.Circulation,1994,89:955—958.
, 百拇医药
    3,Zhao SP,Zeng LH.Elevated plasma levels of tumor necrosis factor in chronic heart failure with cachexia.Int J Cardiol,1997,58:257—261.

    4,Niebaner J,Kemp M,Domingnez M,et al.Acute peripheral edema in patients with chronic heart failure is associated with endotoxemia and immune activition.J Am Coll Cardiol,1998,31(Suppl):155A.

    5,Tsutamoto T,Hisanaga T,Wada A,et al.Interleukin-6 spillover in the peripheral circulation increases with the severity of heart failure,and the high plasma level of interleukin-6 is an important prognostic predictor in patients with congestive heart failure.J Am Coll Cardiol,1998,31:391—398.

    6,Doyama K,Fujigara H,Fukumoto M,et al.Tumor necrosis fator-alpha expression in cardiac tissue of patients with heart failure.Int J Cardiol,1996,54:217—225.

    收稿:1999-10-14

    修回:2000-01-25, 百拇医药