急性心肌梗死患者血清中 BIN1 水平与 Killip 分级之间的关系

Association between serum BIN1 level and Killip class in patients with acute myocardial infraction

摘要

目的 探讨急性心肌梗死（AMI）与血清桥接整合因子（BIN1）水平之间的相关性和Killip分级之间的关系。 方法 实验组包括94例AMI患者，对照组包括30例未患AMI的健康体检者。检测在对照组和AMI组之间、不同Killip分类之间以及3个不同TIMI评分组之间的血清BIN1表达水平。并评估AMI患者的中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）以及与BIN1的联合诊断价值。 结果 AMI组血清BIN1水平低于对照组（P=0.032）。Killip Ⅰ组的血清BIN1水平低于对照组（P=0.008）。血清BIN1水平是AMI组的独立预测因子，其预测值为0.630（95% CI：0.513-0.748），临界值为0.341 ng/mL，特异性为 50%，灵敏度为 78.5%；血清BIN1水平也是Killip Ⅰ组的独立预测因子，其预测值为0.672（95% CI：0.548-0.797），最佳临界值为0.287 ng/mL，特异性为74.1%，灵敏度为60%。NLR和血清BIN1水平联合预测AMI为0.811（95% CI：0.727-0.895），最佳临界值为0.548ng/mL，特异性为92.6%，灵敏度为62.2%。血清BIN1水平与TIMI评分组有正相关性（r=0.186，P=0.003）。 结论 BIN1与急性心肌梗死有关。BIN1可能有助于预测急性心肌梗死患者的短期预后，并与NLR具有联合诊断价值。

Abstract

Objective To investigate the correlation of serum levels of bridging integrating factor 1 (BIN1) with acute myocardial infarction (AMI) and Killip class of the patients. Methods We retrospectively collected the data from 94 patients with AMI and 30 healthy individuals for analysis of the correlations of serum BIN1 levels with Killip class, TIMI scores, and neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR). We also assessed the diagnostic value of BIN1 combined with NLR for AMI. Results Serum BIN1 levels were significantly lower in AMI patients than in the healthy individuals (P=0.032). The AMI patients with Killip class I had significantly lower serum BIN1 levels than the healthy individuals (P=0.008). Serum BIN1 level was an independent predictor of AMI with a predictive value of 0.630 (95% CI: 0.513-0.748) at the optimal cutoff level of 0.341 ng/mL, a specificity of 50%, and a sensitivity of 78.5%. Serum BIN1 level was also an independent predictor for Killip class I group in the AMI patients with a predictive value of 0.672 (95% CI: 0.548-0.797) at the optimal cutoff level of 0.287 ng/mL, a specificity of 74.1%, and a sensitivity of 60%. For AMI diagnosis, the combination of NLR and serum BIN1 level had a predictive value of 0.811 (95% CI: 0.727-0.895) at the optimal cutoff level of 0.548 ng/mL, with a specificity of 92.6% and a sensitivity of 62.2%. There was a positive correlation between serum BIN1 level and TIMI score in AMI patients (r=0.186, P=0.003). Conclusion BIN1 is correlated with AMI and can be helpful for predicting short-term prognosis of the patients, and BIN1 combined with NLR has a high diagnostic value for AMI.

Graphical abstract

关键词

急性心肌梗死 / 桥接整合器 1 / Killip分级 / TIMI评分 / 中性粒细胞与淋巴细胞比值

Key words

acute myocardial infraction / bridging integrator 1 / Killip classifications / TIMI scores / neutrophils-to-lymphocyte ratio

根据世界卫生组织调查结果表明，心血管疾病（CVDs）仍然是导致全球死亡率的主要原因之一^［1］。急性心肌梗死（AMI）是导致心血管疾病的主要病因，其特征是炎症因子的异常积聚，细胞内钙超载导致血管内皮损伤^［2］。钙超载是心肌细胞损伤中收缩作用的参与者之一^［3］。另一个重要的致病机制为炎症级联放大作用，其中由中性粒细胞与淋巴细胞比值（NLR）引起的炎症反应在AMI患者的诊断和预测中起着至关重要的作用^［4］。

桥接整合子1（BIN1），又名SH3P9，是BAR结构域超蛋白家族的一员，由人类染色体2q14基因编码^［5］。也是肌细胞横小管的重要组成部分，通过磷酸肌醇（PI）运输靶标作用于目的蛋白^［6］。其具有独特的蛋白结构域，即N端BAR结构域、中间卷曲螺旋区和C端真核蛋白同源结构域3（SH-3），其独特的结构域共同影响了BIN1与LTCC在心内膜的共定位^［7］。通过选择性剪接bin1外显子基因可获得不同的bin1异构体，其中bin+13在心脏中含量丰富^［8］.心脏桥接整合因子（c-BIN1）通过克隆bin1获得，是一种定位于T管的异源二聚体，通过促进肌动蛋白聚合和T管膜的肌动蛋白依赖性折叠，是心肌中钙离子稳态的主要调节因子^［9］。

BIN1在心脏细胞中具有多种生物学功能，包括介导LTCC内吞、调节基因表达和抑制人类心肌的炎症反应^{［5， 6， 10］}。低剂量的三碘甲状腺原氨酸（T3）可恢复T管的生物学功能并使BIN1的表达上调^［11］。此外，在急性心肌梗死的临床中，BIN1对调节兴奋-收缩耦联（ECC）过程和心脏血管重塑也很重要^［12］。

临床证据表明，BIN1与心力衰竭密切相关^［13-16］，但BIN1在急性心肌梗死中的排除作用尚未明确。因此，本研究通过检测AMI患者和正常对照之间、不同Killip分级以及与AMI之间的关系BIN1水平，表明了BIN1与急性心肌梗死有关。BIN1可能有助于预测急性心肌梗死患者的短期预后，并与NLR具有联合诊断价值。

1 资料和方法

1.1 纳入排除标准

连续纳入2022年10月13日~2023年5月13日因确诊AMI而接受冠状动脉造影术的260例患者。纳入标准：因AMI临床表现入院，且出现胸痛、大汗、其他部位放射痛等明显体征；患者入院后心电图结果出现明显ST段变化，出现病理性Q波，尤其以弓背向上太高为特征性表现；患者入院后血清中肌钙蛋白、B型钠尿肽、CK-MB升高，早期以肌钙蛋白升高为主；冠脉造影结果显示冠脉血管堵塞超过90%。排除标准：先天性心脏结构异常或严重病毒性心肌炎患者；严重心率失常患者；心源性休克患者；任何类型的恶性肿瘤患者；肝脏或肾脏疾病患者；严重免疫系统疾病患者；拒绝填写知情同意书和拒绝参与研究的患者。最终随机纳入94例（图1）。

1.2 分组及方法

将患者分为对照组（健康筛查者，30例）和AMI组（94例），分别收集健康筛查者的血清以及急性心肌梗死患者确诊后入院采集的第1管血清，且保证实验组每位研究对象的样本收集时间一致。比较两组患者的血清BIN1水平。对所有入组患者进行亚组分析，计算所有AMI患者的不同Killip分级，并比较Killip Ⅰ、Killip Ⅱ、Killip Ⅲ 和 Killip Ⅳ组的血清BIN1水平。

1.3 临床数据收集

患者的病史、性别、年龄、血压、呼吸、心率、体温、脉搏以及实验室检查结果，如B型钠尿肽（BNP）、促甲状腺激素（TSH）高敏肌钙蛋白I（hs-cTnI）、肌红蛋白（Mb）、D-二聚体、血红蛋白（HB）、肌酸激酶-MB（CK-MB）、高敏C反应蛋白（hs-CRP）、肌钙蛋白T（cTnT）、c反应蛋白（CRP）、血小板分布宽度（PDW）、中性粒细胞与淋巴细胞比率（NLR）、糖化血红蛋白（HbA1c）、葡萄糖（Glu）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、肌酸激酶（CK）、左心室射血分数百分比（LVEF%）以及从超声心动图中收集的其他心脏功能评估指标。根据临床表现和冠状动脉造影检查结果、经皮冠状动脉介入治疗（PCI）用药情况，从医院病历系统中获取Killip分级以及TIMI评分。

1.4 AMI评判标准

AMI的评判标准如下：有心肌损伤的证据，即心肌肌钙蛋白水平升高，至少有一个值超过99%百分位数参考上限。患者有长期胸痛或其他缺血迹象。ACS的定义符合2020年ESC标准^［14］。心电图变化可能包括ST段一过性抬高。

1.5 BIN1的检测

使用不含热原或内毒素的试管，操作过程中避免任何细胞刺激，4000 r/min离心20 min，小心分离血清，-20 ℃以下保存，避免反复冻融以备后续检测。ELISA试剂盒（云克隆）检测蛋白质定量。使用酶标仪（RT-2100C，Multiskan MK3）检测光密度A₄₅₀值。测量两次，取平均值。标准曲线的范围为0.3125~10.0000 ng/mL。检测限为0.1 ng/mL，测定内和测定间重现性的变异系数分别为10%和15%。反应曲线的相关系数大于或等于99%。

1.6 冠状动脉造影和 Killip 分级

所有患者都在本医院的导管室进行了冠状动脉造影术，该导管室隶属于心血管内科^［15］。4名专业人员对急性心肌梗死血管造影结果进行了评估。本次调查选择的每位患者的Killip分级都是使用最新的Killip分级（Killip分级-A+医学百科全书a-hospital.com）计算得出的。

1.7 TIMI评分

TIMI评分是对胸痛患者进行风险分层和预测预后的风险评分系统，经证实可准确对AMI患者进行风险分层并预测长期和短期不良心血管事件。具体评分规则如下：年龄65~74岁，2分；≥75岁，3分；体质量<67 kg，1分。收缩压<100 mmHg，3分；心率>100 次/分，2分；Killip分级Ⅱ~Ⅳ级，2分。前壁ST段抬高或左束支传导阻滞，1分；患者就诊时间>4 h，1分。

1.8 统计学分析

所有结果均以均数±标准差或中位数（四分位距）表示。统计分析使用SPSS软件包23.0版和GraphPad Prism 8.0软件进行。在检验组间差异时，如果数值变量呈正态分布，则采用t检验；如果不呈正态分布，则采用Mann-Whitney U检验。对于3个或更多组之间的比较，则采用单因素或多因素方差分析。分类变量采用卡方检验和Fisher确切概率检验进行分析。逻辑回归用于评估血清BIN1与AMI、不同Killip组和3个TIMI组之间的关系，初始模型对年龄和性别进行了调整。考虑倒数转换以适应负值，通过二元逻辑分析得到回归方程来计算联合预测因子。使用3个TIMI评分将AMI患者分为TIMI0-3组（42例）、TIMI4-6组（45例）和TIMI7-14组（6例）。本研究对BIN1与AMI患者之间的相关关系进行了多变量逻辑回归分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AMI组与对照组患者血清中BIN1的表达情况

AMI组和对照组患者的基线特征见表1。AMI组的血清BIN1水平低于对照组（P=0.032）。在控制了其他风险变量后，单变量和多变量逻辑回归分析显示，BIN1是AMI的独立影响因素（OR=0.389，表2）。通过受试者诊断曲线（ROC）分析得出，血清BIN1水平预测AMI的曲线下面积为0.630（95% CI：0.513-0.748），临界值为0.341 ng/mL，特异性为 50%，灵敏度为78.5%（图2）。

2.2 不同Killip组与对照组患者血清 BIN1 表达情况对比

不同Killip水平对血清BIN1的诊断效能预测结果显示为Killip Ⅰ组（P=0.008），Killip Ⅱ组（P=0.146），Killip Ⅲ组（P=0.604），Killip Ⅳ组（P=0.242），表明血清BIN1水平对Killip Ⅰ组患者具有一定的诊断价值。Killip Ⅰ组血清BIN1水平低于Killip Ⅳ组（P<0.001），Killip Ⅰ组与Killip Ⅲ组比较，BIN1水平降低（P<0.001，表3）。

通过ROC分析计算，血清BIN1水平预测KillipⅠ组的曲线下面积为0.672（95% CI：0.548-0.797），最佳临界值为0.287 ng/mL，特异性为74.1%，灵敏度为60%（图3）。

2.3 AMI患者血清BIN1水平的联合诊断价值。

将不同炎症因子与不同的Killip组进行比较，结果显示，Killip Ⅰ组的NLR与Killip IV组有差异（P<0.001，表4）。通过ROC分析确定血清BIN1与NLR联合预测AMI的曲线下面积为0.811（95% CI：0.727-0.895），最佳临界值为0.548 ng/mL，特异性为92.6%，灵敏度为62.2%（P<0.001，图4）。

2.4 不同TIMI评分患者血清中BIN1的表达情况

与对照组相比，TIMI7-14组的血清BIN1表达远高于两个TIMI组（P=0.046，表5）。Spearman相关研究显示，血清BIN1水平与TIMI评分呈正相关（r=0.302，P=0.003）。

3 讨论

近年来，对AMI的许多指标进行了研究，其中包括Omega-3和Omega-6多不饱和脂肪酸的影响^［17］。其miRNAs在心脏的发育、重塑和疾病中具有重要功能^{［18， 19］}。BIN1也是一种膜相关蛋白，通过主动调节炎症和钙平衡相关细胞功能的不同信号通路来调节心肌细胞功能^［13］，心力衰竭患者心肌中BIN1的整体含量下降^［13］。BIN1可以与体内其他细胞一起以微颗粒的形式释放到血液中，因而BIN1可以在患者的血清中被检测到^［21］。CAD患者血液中的BIN1水平明显低于健康人^［20］。较低水平的BIN1与较高的心力衰竭风险有关^［18］。然而，BIN1在急性心肌梗死中的表达情况尚不清楚。本研究表明，AMI患者的血清中的BIN1水平明显较正常对照组患者血清中的表达量低，同时发现BIN1的可以成为AMI的独立诊断因子。

BIN1可能在AMI细胞实验的复杂病理过程中具有双重作用^{［12， 19-23］}。我们的研究结果表明，AMI患者血清BIN1水平低于对照组可以成为AMI的独立预测指标，其敏感性为78.5%，特异性为50%，截断值为0285 ng/mL。在对危险因素进行调整后，我们发现BIN1和炎症因素都可以成为AMI患者的危险因素，结果的差异可能是由于样本数量和适当的临界值不同造成的。我们的研究结果表明，BIN1可能是AMI早期诊断和评价其严重程度的潜在生物标记物。

Killip分级是在急性心肌梗塞研究和临床研究过程中用于了解复杂性和预后的一种风险评价工具。这种方法在与AMI严重程度相关的临床表现的基础上增加了新的内容，而且临床研究也证明它具有一定的预测能力^{［24， 25］}。但由于Killip Ⅲ级和Killip Ⅳ级之间严重程度的病程变化较快，因此对Killip Ⅲ级患者的研究较少 ^{［26， 27］}。Hong等^［28］发现，BIN1在Killip Ⅳ组中的表达量较低，但在控制了其他混杂风险因素后发现，BIN1并不是其他Killip分级的单独风险因素。相研究我们发现Killip Ⅰ组的BIN1水平明显较低，与AMI组一致，Killip Ⅲ组和Killip Ⅳ组的患者人数较少，不能认为其具备一定的临床意义。由于Killip Ⅰ组患者人数较多，血清BIN1水平可以被认为是Killip Ⅰ分组的危险因素，在统计学水平上具有一定的诊断效能。

Garibaldi等^［29］发现，BIN1与调节心脏功能相关指标具有一定相关性，并发现BIN1在炎症反应中通过限制促炎因子的产生来调节Ifitm3的表达。我们的研究结果表明，在AMI患者血清中，BIN1的含量与NLR呈正相关。与单一BIN1的诊断效果相比，BIN1和NLR对AMI患者的联合诊断价值提高了诊断效率。这些结果为BIN1在炎症中发挥作用并调节心肌细胞功能提供了依据。一般认为，钙平衡与炎症因子之间的关系是导致AMI发生的重要致病机制，而NLR和hs-CRP等多种炎症因子在炎症性疾病的调控中具有一定的意义^［30］。这可能证明了BIN1可以直接调节炎症，但争论的焦点是，BIN1与炎症的相互作用机制在AMI过程中仍不明确，值得在AMI患者中进行更多研究，并需要在相关实验中进行验证。

心肌缺血再灌注损伤（MI/RI）作为急性心肌梗死的常见后遗症，一直是一个难以解决的问题^［31］。TIMI评分是一种广泛使用且评价较高的风险评分系统，用于对急性心肌梗死患者进行风险分层和预后预测^［32］。我们在研究中发现，TIMI7-14评分组血清中BIN1含量明显升高，这说明血清中BIN1含量与血流恢复有很大的相关性，也就意味着BIN1与AMI患者的风险分层有关。不同TIMI评分组的变化趋势与之前的检测结果一致。该评分还有一个评估系统，是临床试验中通过冠状动脉造影评估冠状动脉再灌注的标准，但由于条件限制，我们没有足够的样本来发现BIN1水平与MI/RI患者的相关性。

BIN1作为心肌细胞横管上的骨架蛋白，对心肌细胞兴奋收缩偶联过程具有很重要的调节作用，当急性心肌梗死患者造成心肌细胞损伤时，兴奋收缩偶联障碍造成BIN1表达量减低，而在行PCI术后，为了维持心肌细胞功能，减轻心肌缺血再灌注损伤，BIN1蛋白代偿性增多。因此，BIN1蛋白在急性心肌梗死患者整个治疗过程都具有重要的作用，对于未来临床早期诊断和提高预后具有很重要的作用。

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