心外膜脂肪組織的臨床和影像學(xué)研究進展

吳磊 綜述 查云飛 審校

近些年來，有關(guān)心外膜脂肪組織（epicardial adipose tissue，EAT）的研究越來越多，已逐漸成為業(yè)界關(guān)注的熱點。眾所周知，人體的內(nèi)臟脂肪組織除了存儲能量外，還是一個巨大的內(nèi)分泌器官；而EAT作為內(nèi)臟脂肪組織的一種，它能活躍的分泌多種激素和細(xì)胞因子，從而在動脈粥樣硬化進展過程中扮演重要的角色，并作為心血管疾病潛在的風(fēng)險標(biāo)志［1-2］。

EAT的解剖和生理

心外膜即臟層的心包膜，它覆蓋在心表面，是由從橫膈移行的間皮細(xì)胞組成的。在正常的成年人，心外膜脂肪主要集中在房室溝和室間溝——這里也同時存在著冠脈的主要分支；其次聚集在心房周圍、右室游離壁和左室頂端［1］。心包脂肪組織（PAT）被定義為所有可能位置的心外膜脂肪組織（EAT）以及心旁脂肪組織，而心旁脂肪組織位于縱隔內(nèi)心包壁層的外表面。EAT的血供來源于冠脈分支；心旁脂肪組織的血供來源于心包膈動脈。EAT與心肌和冠脈間均無筋膜分隔，這意味著EAT分泌的因子可直接作用于冠脈和心肌。

EAT的存在能夠緩沖心肌運動及其對冠脈的機械影響，除了分泌功能外，EAT也可以調(diào)節(jié)冠脈血液和心肌的脂肪酸平衡。Marchington等［3］發(fā)現(xiàn)豚鼠的EAT中脂肪生成和分解速度比其他內(nèi)臟脂肪組織大約快2倍，該研究認(rèn)為EAT可捕獲和收集供血動脈內(nèi)的游離脂肪酸（FFA），在能量攝入增加時能夠避免心肌細(xì)胞暴露于過多聚集的冠脈FFA 中；而在心肌需要的時候，EAT可以釋放FFA 作為心肌的一個直接的三磷酸腺苷（ATP）供給源。

不同種族的人EAT厚度是不同的。Eroglu 等［4］測量的EAT厚度均值為6.1mm，而日本的一項研究［5］表明EAT厚度均值是6.3mm；在美國的一項研究［6］認(rèn)為男性EAT厚度均值是9.5mm、女性是7.5mm。雖然各研究所測得EAT厚度差距明顯，但均表明男性的EAT厚度大于女性，而且冠心病患者的EAT厚度顯著大于非冠心病患者［4-6］。

EAT的影像學(xué)定量研究

既往研究發(fā)現(xiàn)［7］EAT的厚度與肥胖相關(guān)胰島素抵抗、冠脈粥樣硬化顯著相關(guān)；而且EAT和內(nèi)臟脂肪組織的容量呈直接顯著相關(guān)，EAT厚度可用來作為此類疾病治療的指標(biāo)［8］。因此，EAT的影像學(xué)測量可對心血管疾病進行預(yù)測外，也可對內(nèi)臟脂肪組織的藥理學(xué)和手術(shù)治療的影響進行評價。

迄今為止，已有多種影像學(xué)測量方式試圖量化EAT，包括超聲、MRI和CT。早期關(guān)于EAT的定量研究一般使用超聲。但由于超聲檢查的固有局限性和主觀人為的因素，它一般僅用來測量右室游離壁的EAT厚度［9］。然而由于不切實際的試圖標(biāo)準(zhǔn)化探頭的角度和測量的位置，導(dǎo)致一些相互矛盾的研究結(jié)果產(chǎn)生。所以，采用CT或MRI手動或半自動測量每層的EAT厚度，然后總和各層的數(shù)據(jù)得到總的EAT體積，這種測量方法被越來越多的采用。Fluchter等［10］采用MRI三維層面求和的技術(shù)來測量EAT容積，Gorter等［11］證明CT半自動容積測量法是一種較既往厚度測量法更優(yōu)秀的、可重復(fù)性高的方法。在以后的研究中，也多使用EAT容積作為金標(biāo)準(zhǔn)。但是，這種方法也有其局限性：除非是完全的自動測量，否則既費時又費力，而且無法進行大樣本的測量。正是這些缺點阻礙了其在臨床使用上的推廣。

從測量的位置來看，右室前壁的EAT厚度的線性測量非常簡便，但有文獻［12］表明EAT厚度與EAT容積并沒有高度密切的相關(guān)性；更重要的是，超聲測量的右室前壁的EAT厚度并不是脂肪最先沉積的部位。Saremi等［12］使用CT測量EAT主要聚集的右冠脈起始部和右室游離壁脂肪的面積，發(fā)現(xiàn)所得測量值與EAT總?cè)莘e有非常好的相關(guān)性（r＝0.92），相比測量EAT厚度（r＝0.59）這種方法要準(zhǔn)確得多，而且由于只需測量一個層面的面積值，所以該測量方法更簡便、快速、且可重復(fù)性好。

EAT的測量值的大小也與選擇的心動周期的期相有關(guān)。Saremi等［12］發(fā)現(xiàn)所測量的脂肪面積在心臟舒張期的測量值要小于收縮期，且與EAT容積的相關(guān)性要好于收縮期，所以該研究認(rèn)為在EAT的測量研究中，使用心電門控技術(shù)是必須的。目前絕大多數(shù)使用心電門控技術(shù)的EAT測量研究均使用舒張期作為測量的期相。

EAT與冠狀動脈粥樣硬化

有研究認(rèn)為［5］EAT厚度與年齡、腰圍、空腹血糖水平、甘油三脂和C-反應(yīng)蛋白（CRP）水平呈正相關(guān)，與高密度脂蛋白（HDL）水平呈負(fù)相關(guān)；多元回歸表明，EAT厚度是冠心病的獨立預(yù)測因子，也與各種已知的危險因子如年齡、高血壓、糖尿病、吸煙、血脂異常、冠心病家族史相關(guān)。所以，EAT與各種心血管疾病和代謝綜合征的危險因子有關(guān)聯(lián)。

有些研究［4，6］發(fā)現(xiàn)EAT與代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）相關(guān)。Iacobellis等［6］發(fā)現(xiàn)MS患者的EAT厚度增加，當(dāng)男性和女性的EAT厚度分別為9.5mm 和7.5mm 時，是高MS風(fēng)險的臨界值。但Eroglu等［4］認(rèn)為冠心病與EAT厚度的相關(guān)性要高于MS。從另一角度來看，如果冠心病和MS同時存在的話，EAT厚度將更高。

動脈粥樣硬化是一種影響所有血管床的普遍的、進展性疾病。人體內(nèi)脂肪組織的增加已被公認(rèn)為動脈粥樣硬化的一個重要的危險因子。有研究表明［5］，與身體其他地方的內(nèi)臟脂肪組織、腰圍以及體重指數(shù)（BMI）相比，EAT與動脈粥樣硬化和冠心病的關(guān)系更為密切，是冠心病理想的預(yù)測因子。Miao等［13］在使用MRI對多種族人群的研究中發(fā)現(xiàn)在校正了BMI、腰圍及其它傳統(tǒng)心血管病危險因子后，男性的EAT容積與冠脈斑塊積分（冠脈壁厚度最大值與最小值的比值）相關(guān)。Greif等［14］發(fā)現(xiàn)隨著EAT厚度的增加，冠脈狹窄程度更明顯。有研究發(fā)現(xiàn)［15］EAT容積與冠心病的發(fā)生及嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，可以作為冠狀動脈性心臟?。–AD）獨立預(yù)測因子。以下可能的機制可解釋這種聯(lián)系：首先，EAT是內(nèi)臟脂肪組織的一部分，而且與MS和心血管病危險因子相關(guān)［9］；其次，EAT有旁分泌和內(nèi)分泌功能，可分泌多種生物活性分子（脂肪因子），如脂肪連接蛋白、抵抗素等［16］；再次，EAT是處于低度炎癥狀態(tài)的組織，有多種炎性因子包括白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素6（IL6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）等在EAT中濃聚，并可以釋放到周圍的組織［17］。Sacks等［17］指出EAT的脂肪因子可通過旁分泌和血管分泌發(fā)揮對動脈粥樣硬化的促進作用；EAT亦可通過分泌炎癥介質(zhì)和脂肪因子來調(diào)節(jié)冠脈循環(huán)，所以導(dǎo)致冠脈粥樣硬化患者EAT中的這些因子往往過度增加。

EAT如何調(diào)節(jié)和影響冠脈循環(huán)？Galic等［18］的研究提出了以下假設(shè)機制來解釋EAT中脂肪因子和炎性介質(zhì)在冠脈粥樣硬化中扮演的角色：①旁分泌通路。各種因子從EAT中的脂肪細(xì)胞和基質(zhì)-血管細(xì)胞擴散進組織液，通過外膜、中膜、內(nèi)膜，并分別與血管平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、斑塊內(nèi)的細(xì)胞成分相互作用。②血管分泌通路（內(nèi)分泌通路）。各種因子被EAT和基質(zhì)-血管細(xì)胞分泌后作用于就近的滋養(yǎng)血管，穿過管壁進入腔內(nèi)，被運送到下游的斑塊周圍的血管內(nèi)膜和中膜細(xì)胞中發(fā)揮作用。

EAT與主動脈粥樣硬化

EAT在主動脈的粥樣硬化中同樣扮演著重要的角色。Yorgun等［19］通過雙源MDCT發(fā)現(xiàn)EAT厚度與降主動脈粥樣硬化斑塊積分呈正相關(guān)，提示在心臟和冠脈周圍的脂肪組織也會涉及主動脈硬化的病理生理過程。EAT直接包裹升主動脈近段，Canga等［20］發(fā)現(xiàn)EAT厚度的增加可能導(dǎo)致升主動脈擴張，并與升主動脈瘤的發(fā)生有關(guān)聯(lián)，可能與EAT的內(nèi)分泌和旁分泌物質(zhì)導(dǎo)致內(nèi)皮功能失調(diào)和交感神經(jīng)過度活躍有關(guān)［21］。

EAT與心臟的形態(tài)和功能

EAT與心肌間也沒有類似筋膜的結(jié)構(gòu)存在，且二者分享了同樣的冠脈血供。這種緊密的解剖關(guān)系提示在這些組織間可能有局部的相互作用。

Swifka等［22］的病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)豬的心外膜脂肪細(xì)胞插入心肌深層的肌節(jié)之間，而且大部分脂肪細(xì)胞與心肌細(xì)胞或者鄰近的血管床直接接觸；有證據(jù)表明，這些脂肪細(xì)胞將在未來24個月內(nèi)被膠原或其他相似來源的結(jié)締組織所代替。Iacobellis等［23］首次通過心臟超聲證明了EAT質(zhì)量和心室質(zhì)量呈直接相關(guān)，后續(xù)的研究［24］又發(fā)現(xiàn)在病態(tài)肥胖患者中，增加的EAT厚度與心房擴大和舒張充盈損害呈顯著相關(guān)。

近年來，冠心病患者左心室舒張功能異常成為研究的熱點。因為接近一半的冠心病患者左心室舒張功能受損出現(xiàn)在收縮功能受損之前［25］，而且臨床癥狀并不明顯，所以舒張功能受損者通常比收縮功能異常者更難以明確診斷。EAT對于左室舒張功能的影響除了前文所述的旁分泌和內(nèi)分泌通路以外，其厚度和容積的增加可能因為其機械物理作用而直接增加心臟的舒張負(fù)荷，同時，肥胖患者的胰島素耐受性增加也會造成舒張功能損害［26］。當(dāng)然，EAT也可以通過對冠脈粥樣硬化的影響間接影響心臟功能。有兩項研究［27-28］認(rèn)為，在排除了高血壓、糖尿病、冠脈粥樣硬化等因素后，EAT容積與左室舒張功能紊亂顯著相關(guān)。Konishi等［27］認(rèn)為其機制可能為EAT分泌的因子能夠誘導(dǎo)炎癥和增加隨后的膠原轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致左室舒張功能紊亂。

綜上所述，EAT具有多種物理和生化功能，它與冠脈和主動脈粥樣硬化、心肌形態(tài)和功能、代謝綜合征、心血管病高危因素等有密切的關(guān)系。

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