Value of serum galectin-3 and reverse triiodothyronine levels in predicting prognosis of elderly patients with chronic heart failure
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摘要:目的
分析血清半乳糖凝集素-3(Gal-3)、反三碘甲状腺原氨酸(rT3)水平预测老年慢性心力衰竭(CHF)患者预后的价值。
方法选取2022年5月—2023年5月武汉科技大学附属老年病医院130例老年CHF患者为研究组, 65例老年健康体检者为对照组。比较2组血清Gal-3、rT3水平。根据随访12个月预后情况，将研究组患者分为预后不良组和预后良好组，分析入院时血清Gal-3、rT3水平对老年CHF患者预后的影响及预测预后不良的价值。
结果研究组血清Gal-3、rT3水平高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。研究组随访期间失访4例，完成随访患者的预后不良率为30.95%。预后不良组入院时左室射血分数(LVEF)低于预后良好组，血清Gal-3、rT3及肌酸激酶同工酶(CK-MB)、N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平高于预后良好组，差异有统计学意义(P < 0.05)。入院时血清Gal-3、rT3水平升高均为老年CHF患者预后不良的独立危险因素(P < 0.05); 入院时血清Gal-3、rT3及LVEF、CK-MB、NT-proBNP预测老年CHF患者预后不良的曲线下面积(AUC)分别为0.731、0.728、0.736、0.741、0.740; Gal-3联合rT3预测的AUC为0.865, 大于Gal-3、rT3、LVEF、CK-MB、NT-proBNP单独预测的AUC(P < 0.05)。入院时血清Gal-3高水平与rT3高水平在老年CHF患者预后转归中呈次相乘模型的正向交互作用(P < 0.05)。
结论老年CHF患者血清Gal-3、rT3水平升高是预后不良的独立危险因素，联合检测可为临床识别预后不良高危患者提供可靠依据。
Abstract:ObjectiveTo analyze the prognostic value of serum galectin-3 (Gal-3) and reverse triiodothyronine (rT3) levels in predicting prognosis of elderly patients with chronic heart failure (CHF).
MethodsA total of 130 elderly CHF patients admitted to the Geriatric Hospital Affiliated to Wuhan University of Science and Technology from May 2022 to May 2023 were enrolled as study group, and 65 elderly healthy individuals undergoing physical examination served as control group. Serum Gal-3 and rT3 levels were compared between the two groups. Based on the prognosis after a 12-month follow-up, patients in the study group were divided into poor prognosis group and good prognosis group, and the impact of serum Gal-3 and rT3 levels at admission on prognosis of elderly CHFpatients and their value in predicting poor prognosis were analyzed.
ResultsThe serum Gal-3 and rT3 levels in the study group were higher than those in the control group[CM)] (P < 0.05). During follow-up period, 4 patients in the study group were lost in follow-up, and the poor prognosis rate among the patients who completed the follow-up was 30.95%. At admission, the left ventricular ejection fraction (LVEF) was lower in the poor prognosis group than that in the good prognosis group, while the serum levels of Gal-3, rT3, creatine kinase isoenzyme MB (CK-MB), and N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP) were higher in the poor prognosis group (P < 0.05). Elevated serum Gal-3 and rT3 levels at admission were independent risk factors for poor prognosis in elderly CHF patients (P < 0.05). The areas under the curve(AUCs) for predicting poor prognosis in elderly CHF patients based on serum Gal-3, rT3, LVEF, CK-MB, and NT-proBNP levels at admission were 0.731, 0.728, 0.736, 0.741, and 0.740, respectively. The AUC for the combined prediction using Gal-3 and rT3 was 0.865, which was greater than the AUCs for Gal-3, rT3, LVEF, CK-MB, and NT-proBNP alone (P < 0.05). High levels of serum Gal-3 and rT3 at admission exhibited a positive sub-multiplicative interaction in predicting prognosis of elderly CHF patients (P < 0.05).
ConclusionElevated serum Gal-3 and rT3 levels in elderly CHF patients are independent risk factors for poor prognosis, and combined detection can provide a reliable basis for clinically identifying high-risk patients with poor prognosis.
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心力衰竭(HF)严重影响患者心功能和生活质量[1-2]。慢性心力衰竭(CHF)多见于老年人群, 是导致老年人住院的常见原因[3]。中国HF疾病负担较为严重, 2022年约有890万HF患者，且病死率较高[4-5]。研究[6-7]显示, 半乳糖凝集素-3(Gal-3)水平升高会加重心功能损伤，促进CHF的发生发展。反三碘甲状腺原氨酸(rT3)在先天性心脏病合并充血性HF患儿血清中的水平明显升高，且与患儿病情严重程度显著相关[8], 但血清Gal-3、rT3水平与老年CHF患者预后转归的关系尚未明确。本研究探讨血清Gal-3、rT3水平联合预测老年CHF患者预后的价值，现将结果报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取2022年5月—2023年5月武汉科技大学附属老年病医院收治的130例老年CHF患者为研究组。纳入标准: ①符合CHF诊断标准者[9]; ②年龄60~79岁者; ③无心脏手术史者; ④无神经系统疾病或心理障碍者; ⑤临床资料完整者; ⑥已签署同意书者。排除标准: ①合并血液系统疾病者; ②合并严重脑血管疾病以及肝、肺、肾等脏器功能障碍者; ③严重感染者; ④有原发甲状腺疾病或甲状腺手术史者; ⑤恶性肿瘤者; ⑥合并急性心肌梗死、急性心肌炎等急性心脏疾病者。另随机选取同期65例老年健康体检者作为对照组。研究组男84例, 女46例; 年龄60~79岁，平均(68.11±3.09)岁; 体质量指数19.5~27.6 kg/m2, 平均(23.34±1.68) kg/m2。对照组男40例, 女25例; 年龄60~79岁，平均(67.59±2.96)岁; 体质量指数19.0~27.1 kg/m2, 平均(23.12±1.64) kg/m2。2组一般资料比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 方法
1.2.1 指标检测
研究组在入院时采集空腹静脉血3 mL, 对照组在体检当天采集空腹静脉血3 mL, 离心处理收集血清，应用酶联免疫吸附法(试剂盒购自上海烜雅生物公司)测定血清Gal-3、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)水平，应用放射性免疫分析法(试剂盒购自美国Becton-Dickinson公司)检测rT3水平。研究组在入院时应用IE33型超声诊断仪(荷兰飞利浦)测量左室射血分数(LVEF)。
1.2.2 随访及预后评估
研究组随访12个月并统计预后情况，将发生主要心血管不良事件(MACE)判定为预后不良，未发生MACE判定为预后良好，并据此将患者分为预后不良组和预后良好组。
1.3 观察指标
比较研究组与对照组血清Gal-3、rT3水平。比较预后不良组与预后良好组入院时一般资料以及血清Gal-3、rT3水平。
1.4 统计学方法
采用SPSS 27.0软件进行数据分析。计数资料以[n(%)]表示，比较采用χ2检验。计量资料以K-S法检验符合正态分布，以(x±s)表示，比较采用t检验。应用独立危险因素非条件Logistic二元回归分析探讨入院时血清Gal-3、rT3水平对老年CHF患者预后的影响。应用受试者工作特征(ROC)曲线评估预测价值。通过交互作用分析入院时血清Gal-3、rT3在老年CHF患者预后转归中的作用，交互作用系数γ>1时呈正向交互作用，交互作用OR大于2项单独因素OR值的乘积时为超相乘模型，小于2项单独因素OR值的乘积时为次相乘模型。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 研究组与对照组血清Gal-3、rT3水平比较
研究组血清Gal-3、rT3水平高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.01)。见表 1。
表 1 2组血清Gal-3、rT3水平比较(x±s)组别 n Gal-3/(ng/L) rT3/(μg/L) 研究组 130 59.18±15.63** 1.21±0.38** 对照组 65 17.36±3.17 0.53±0.14 Gal-3: 半乳糖凝集素-3; rT3: 反三碘甲状腺原氨酸。与对照组比较, **P < 0.01。 2.2 研究组随访及预后情况
研究组130例老年CHF患者随访期间失访4例, 完成随访的126例患者中，预后不良39例，预后良好87例，预后不良率为30.95%(39/126)。
2.3 预后不良组与预后良好组入院时一般资料及血清Gal-3、rT3水平比较
预后不良组入院时LVEF低于预后良好组，血清Gal-3、rT3、CK-MB、NT-proBNP水平高于预后良好组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
表 2 2组入院时一般资料及血清Gal-3、rT3水平比较(x±s)[n(%)]一般资料 分类 预后不良组(n=39) 预后良好组(n=87) t/χ2 P 性别 男 27(69.23) 54(62.07) 0.602 0.438 女 12(30.77) 33(37.93) 年龄/岁 68.75±3.12 67.89±3.06 1.450 0.150 体质量指数/(kg/m2) 23.61±1.73 23.28±1.65 1.022 0.309 病程/年 9.13±2.24 8.57±1.96 1.418 0.159 合并症 高血压 21(53.85) 38(43.68) 1.118 0.290 糖尿病 10(25.64) 16(18.39) 0.864 0.353 高血脂症 13(33.33) 21(24.14) 1.156 0.282 吸烟史 有 16(41.03) 28(32.18) 0.926 0.336 无 23(58.97) 59(67.82) 饮酒史 有 10(25.64) 17(19.54) 0.595 0.440 无 29(74.36) 70(80.46) 用药情况 硝酸酯 39(100.00) 87(100.00) - - 洋地黄 39(100.00) 87(100.00) - - 米力农 20(51.28) 41(47.13) 0.186 0.666 β受体阻滞剂 23(58.97) 47(54.02) 0.267 0.605 ACEI/ARB 26(66.67) 55(63.22) 0.139 0.709 LVEF/% 43.13±3.87 48.65±4.29 6.876 < 0.001 CK-MB/(U/L) 27.56±5.41 20.39±4.48 7.777 < 0.001 NT-proBNP/(ng/mL) 482.72±98.65 345.17±92.09 7.581 < 0.001 Gal-3/(ng/L) 75.39±16.28 51.87±14.15 8.227 < 0.001 rT3/(μg/L) 1.75±0.52 0.96±0.31 10.602 < 0.001 “—”表示无对应数据。Gal-3: 半乳糖凝集素-3; rT3: 反三碘甲状腺原氨酸; ACEI/ARB: 血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素受体拮抗剂; LVEF: 左室射血分数; NT-proBNP: N末端脑钠肽前体; CK-MB: 肌酸激酶同工酶。 2.4 血清Gal-3、rT3水平对老年CHF患者预后的影响
对入院时血清Gal-3、rT3进行独立危险因素非条件Logistic二元回归分析，结果显示入院时血清Gal-3、rT3水平升高均是老年CHF患者预后不良的独立危险因素(P < 0.05)。见表 3。
表 3 血清Gal-3、rT3水平对老年CHF患者预后的影响变量 B SE Wald df Exp(B) 95%CI P 下限 上限 Gal-3 0.361 0.125 8.330 1 1.434 1.241 1.658 0.004 rT3 0.440 0.131 11.271 1 1.552 1.330 1.812 < 0.001 常量 -2.463 1.896 10.340 1 0 - - 0.001 2.5 血清Gal-3、rT3水平预测预后不良的价值
ROC曲线结果显示, 入院时血清Gal-3、rT3及LVEF、CK-MB、NT-proBNP预测老年CHF患者预后不良的曲线下面积(AUC)值分别为0.731、0.728、0.736、0.741、0.740, 血清Gal-3、rT3的AUC与LVEF、CK-MB、NT-proBNP的AUC比较，差异无统计学意义(Z=0.140、0.195、0.064、0.123、0.166、0.052, P>0.05); Gal-3联合rT3预测老年CHF患者预后不良的AUC为0.865, 大于Gal-3、rT3、LVEF、CK-MB、NT-proBNP单独预测的AUC(Z=2.306、2.052、2.464、2.411、2.174, P < 0.05)。见表 4、图 1。
表 4 各项指标预测预后不良的价值指标 AUC 95%CI 截断值 敏感度/% 特异度/% LVEF 0.731 0.645~0.806 45.02% 66.67 72.41 CK-MB 0.728 0.641~0.803 24.97 U/L 71.79 65.52 NT-proBNP 0.736 0.650~0.810 457.08 ng/mL 69.23 73.56 Gal-3 0.741 0.655~0.816 70.35 ng/L 74.36 65.52 rT3 0.740 0.654~0.814 1.46 μg/L 69.23 74.71 Gal-3联合rT3 0.865 0.793~0.919 — 76.92 81.61 2.6 血清Gal-3、rT3对老年CHF患者预后转归的交互作用
以入院时血清Gal-3、rT3预测老年CHF患者预后不良的截断值为界，将入院时血清Gal-3、rT3分为Gal-3低水平(< 70.35 ng/L)、Gal-3高水平(≥70.35 ng/L)、rT3低水平(< 1.46 μg/L)、rT3高水平(≥1.46 μg/L)。交互作用分析显示，入院时血清Gal-3高水平与rT3高水平在老年CHF患者预后转归中呈次相乘模型的正向交互作用(P < 0.05)。见表 5。
表 5 血清Gal-3、rT3对老年CHF患者预后转归的交互作用Gal-3 rT3 预后不良组(n=39) 预后良好组(n=87) OR(95%CI) P β γ 低水平 低水平 5 43 1.000 - - 1.641 低水平 高水平 8 17 4.047(1.159~14.133) 0.038 1.398 高水平 低水平 9 16 4.838(1.407~16.629) 0.018 1.576 高水平 高水平 17 11 13.291(4.015~43.995) < 0.001 2.587 3. 讨论
CHF可导致活动耐受力下降和反复住院，尽管近年来CHF治疗有较大进展，但老年患者预后仍较差[10-11]。既往研究[12]显示, CHF随访12个月内MACE发生率约为32%。本研究老年CHF患者随访12个月预后不良率为30.95%, 与上述研究结果相近, 说明老年CHF患者预后不良率较高，需加强临床防治。
本研究结果显示，老年CHF患者入院时血清Gal-3、rT3水平显著升高，与CHF的发生有关。分析原因为: Gal-3是与血管内皮损伤密切相关的标志物，而血管内皮损伤是CHF发生与发展的病理基础, Gal-3水平升高能促进血管内皮细胞生长、迁移，诱导血管内皮炎症，可促进心室重构和巨噬细胞浸润心脏，加重心肌纤维化和心功能损伤，促进CHF发生与发展[13-14]。Gal-3是联系炎症和纤维化的新兴标志物，其表达水平升高能激活炎症反应，通过介导醛固酮引起心肌纤维化，导致心室结构和功能改变，最终促进CHF发生和病情加重[15]。研究[16-17]显示血清Gal-3水平升高能增加CHF患病风险。王凯等[18]研究显示, CHF患者血清Gal-3水平明显升高，与本研究结果一致。rT3是调节机体代谢和生长发育的激素，由四碘甲状腺原氨酸在外周组织中经3型碘甲腺氨酸脱碘酶脱碘形成，正常情况下血清rT3水平较低[19]。CHF患者存在心脏泵血功能减弱，机体组织器官长期处于缺血缺氧状态，且伴有炎症反应，可导致脱碘酶活性发生变化, 3型碘甲腺氨酸脱碘酶活性增强，能促进rT3产生，而1型碘甲腺氨酸脱碘酶活性降低，导致rT3清除作用减弱，引起血清rT3水平升高[20]。
本研究结果显示, 预后不良组入院时血清Gal-3、rT3水平高于预后良好组，且是患者预后不良的独立危险因素，说明血清Gal-3、rT3水平升高可增加老年CHF患者预后不良风险。ZHANG Y等[21]研究显示，预后不良老年CHF患者血清Gal-3水平高于预后良好患者，血清Gal-3水平与预后密切相关，与本研究结果一致。LVEF是评估CHF患者心功能的重要参数, LVEF越低提示患者心功能越差，预后不良风险越高[22-23]。血清CK-MB、NT-proBNP水平是CHF临床诊断、病情评估的常用生物学指标, 在评估CHF患者预后方面具有一定的预测价值[24-25]。本研究结果显示，入院时血清Gal-3、rT3预测老年CHF患者预后不良的AUC分别为0.731、0.728, 且与LVEF、CK-MB、NT-proBNP预测老年CHF患者预后不良的AUC相近，说明入院时血清Gal-3、rT3具有预测患者预后的价值。但血清Gal-3、rT3单独预测的价值有限，难以准确评估预后。此外，入院时血清Gal-3高水平与rT3高水平在老年CHF患者预后转归中呈次相乘模型的正向交互作用，说明2种指标能共同促进老年CHF患者病情进展，增高预后不良风险。本研究采用血清Gal-3联合rT3预测老年CHF患者预后不良，结果显示联合预测的AUC为0.865, 显著大于Gal-3、rT3、LVEF、CK-MB、NT-proBNP单独预测的AUC，可为临床评估患者预后提供更准确的临床依据，有助于指导临床制订个体化防治措施，从而降低预后不良风险。
本研究仍存在一定不足，如指标检测时间点单一，未能明确血清Gal-3、rT3的最佳检测时间点，且研究对象以老年人为主，不能代表CHF患者的整体水平，后续研究中仍需进一步完善和深入探讨。
综上所述，老年CHF患者血清Gal-3、rT3水平显著升高，血清Gal-3、rT3高水平均为患者预后不良的独立危险因素，可作为预测患者预后不良的标志物，特别是二者联合检测可为临床识别预后不良高危患者提供可靠临床依据。
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表 1 2组血清Gal-3、rT3水平比较(x±s)
组别 n Gal-3/(ng/L) rT3/(μg/L) 研究组 130 59.18±15.63** 1.21±0.38** 对照组 65 17.36±3.17 0.53±0.14 Gal-3: 半乳糖凝集素-3; rT3: 反三碘甲状腺原氨酸。与对照组比较, **P < 0.01。 
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表 2 2组入院时一般资料及血清Gal-3、rT3水平比较(x±s)[n(%)]
一般资料 分类 预后不良组(n=39) 预后良好组(n=87) t/χ2 P 性别 男 27(69.23) 54(62.07) 0.602 0.438 女 12(30.77) 33(37.93) 年龄/岁 68.75±3.12 67.89±3.06 1.450 0.150 体质量指数/(kg/m2) 23.61±1.73 23.28±1.65 1.022 0.309 病程/年 9.13±2.24 8.57±1.96 1.418 0.159 合并症 高血压 21(53.85) 38(43.68) 1.118 0.290 糖尿病 10(25.64) 16(18.39) 0.864 0.353 高血脂症 13(33.33) 21(24.14) 1.156 0.282 吸烟史 有 16(41.03) 28(32.18) 0.926 0.336 无 23(58.97) 59(67.82) 饮酒史 有 10(25.64) 17(19.54) 0.595 0.440 无 29(74.36) 70(80.46) 用药情况 硝酸酯 39(100.00) 87(100.00) - - 洋地黄 39(100.00) 87(100.00) - - 米力农 20(51.28) 41(47.13) 0.186 0.666 β受体阻滞剂 23(58.97) 47(54.02) 0.267 0.605 ACEI/ARB 26(66.67) 55(63.22) 0.139 0.709 LVEF/% 43.13±3.87 48.65±4.29 6.876 < 0.001 CK-MB/(U/L) 27.56±5.41 20.39±4.48 7.777 < 0.001 NT-proBNP/(ng/mL) 482.72±98.65 345.17±92.09 7.581 < 0.001 Gal-3/(ng/L) 75.39±16.28 51.87±14.15 8.227 < 0.001 rT3/(μg/L) 1.75±0.52 0.96±0.31 10.602 < 0.001 “—”表示无对应数据。Gal-3: 半乳糖凝集素-3; rT3: 反三碘甲状腺原氨酸; ACEI/ARB: 血管紧张素转化酶抑制剂/血管紧张素受体拮抗剂; LVEF: 左室射血分数; NT-proBNP: N末端脑钠肽前体; CK-MB: 肌酸激酶同工酶。
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表 3 血清Gal-3、rT3水平对老年CHF患者预后的影响
变量 B SE Wald df Exp(B) 95%CI P 下限 上限 Gal-3 0.361 0.125 8.330 1 1.434 1.241 1.658 0.004 rT3 0.440 0.131 11.271 1 1.552 1.330 1.812 < 0.001 常量 -2.463 1.896 10.340 1 0 - - 0.001
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表 4 各项指标预测预后不良的价值
指标 AUC 95%CI 截断值 敏感度/% 特异度/% LVEF 0.731 0.645~0.806 45.02% 66.67 72.41 CK-MB 0.728 0.641~0.803 24.97 U/L 71.79 65.52 NT-proBNP 0.736 0.650~0.810 457.08 ng/mL 69.23 73.56 Gal-3 0.741 0.655~0.816 70.35 ng/L 74.36 65.52 rT3 0.740 0.654~0.814 1.46 μg/L 69.23 74.71 Gal-3联合rT3 0.865 0.793~0.919 — 76.92 81.61
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表 5 血清Gal-3、rT3对老年CHF患者预后转归的交互作用
Gal-3 rT3 预后不良组(n=39) 预后良好组(n=87) OR(95%CI) P β γ 低水平 低水平 5 43 1.000 - - 1.641 低水平 高水平 8 17 4.047(1.159~14.133) 0.038 1.398 高水平 低水平 9 16 4.838(1.407~16.629) 0.018 1.576 高水平 高水平 17 11 13.291(4.015~43.995) < 0.001 2.587
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