mtDNA含量和AIP與急性冠脈綜合征的關(guān)系

李曉慧 董文超 黎百志 張 英▲

1.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，河北承德 067000；2.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院急診科，河北承德 067000

急性冠脈綜合征[1]（acute coronary syndrome，ACS）是指冠狀動(dòng)脈內(nèi)不穩(wěn)定的粥樣硬化斑塊破裂或糜爛繼發(fā)新鮮血栓形成所導(dǎo)致的心臟急性缺血綜合征。來(lái)自芬蘭心肌梗死登記簿數(shù)據(jù)，Piironen等[2]對(duì)首次患有ACS并在最初28 d生存的35歲或以上的患者（n=13 336）分析表明，ACS幸存者的預(yù)后在18年期間有所改善，但仍比一般人群的預(yù)后差。同樣，在我國(guó)，ACS有極高的發(fā)病率和死亡率，且呈現(xiàn)“年輕化”趨勢(shì)，加重了社會(huì)和家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

目前，冠狀動(dòng)脈造影（coronary angiography，CAG）能較準(zhǔn)確評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度，但具有有創(chuàng)、潛在風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)。相比侵入性檢查，無(wú)創(chuàng)檢查手段備受臨床醫(yī)生的青睞。然而，心電圖確定的心肌搶救顯著低估了心臟核磁共振（CMR）所確定的心肌搶救[3]，但是CMR費(fèi)用較高。因此，探尋早期快速、靈敏特異的血液生物標(biāo)志物已成為當(dāng)下ACS診療策略的重要研究方向。近年來(lái)，肌鈣蛋白I/T（cTnI/T）、高敏肌鈣蛋白（hs-cTn）等生物標(biāo)志物已經(jīng)較成熟，但不可否認(rèn)，存在一定的局限性。動(dòng)脈粥樣硬化是一種全身性，脂質(zhì)驅(qū)動(dòng)的免疫炎癥性疾病。眾所周知，ACS與血脂水平異常密切相關(guān)，單項(xiàng)血脂情況的變化，已不能完全解釋與ACS發(fā)病的關(guān)系，需要探尋新的綜合血脂水平。因此，本研究旨在探索外周血線(xiàn)粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）含量、血漿致動(dòng)脈硬化指數(shù)（atherogenic index of plasma，AIP）與 ACS 及冠脈病變程度之間的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

連續(xù)納入2016年9月至2017年4月因胸痛、心前區(qū)不適等原因，于承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院本部心血管內(nèi)科住院且行冠狀動(dòng)脈造影術(shù)的244例患者為研究對(duì)象。根據(jù)CAG結(jié)果分為冠心病組（183例）、非冠心病組（61例）。冠心病組：冠狀動(dòng)脈任一主干或其主要分支血管[包括左前降支（LAD）、左回旋支（LCX）、右冠狀動(dòng)脈（RCA）或其主要分支]管腔狹窄程度≥50%。非冠心病組：無(wú)冠狀動(dòng)脈管腔狹窄或任一冠狀動(dòng)脈管腔狹窄程度＜50%。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡≥18歲；②完善相關(guān)檢查；③病史詳盡完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①冠脈解剖畸形及先天性心臟??；②合并嚴(yán)重心臟疾病，如心臟瓣膜病、縮窄性心包炎、肥厚型心肌病；③嚴(yán)重感染性疾病；④?chē)?yán)重腎、肝功能損害；⑤各系統(tǒng)惡性腫瘤、風(fēng)濕免疫性疾病、血液系統(tǒng)疾??；⑥近期重大手術(shù)、外傷史，1個(gè)月內(nèi)有輸血史；⑦線(xiàn)粒體有關(guān)疾??；⑧家族性高脂血癥、重度肥胖及代謝綜合征。所有入選研究對(duì)象（或家屬）均知情同意，本研究已通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和生化指標(biāo)收集

收集研究對(duì)象的一般情況和既往病史，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往高血壓及糖尿病病史。測(cè)量入院時(shí)身高、體重、計(jì)算體重指數(shù)（body mass index，BMI）、 收 縮 壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、計(jì)算脈壓（pulse pressure，PP=SBP-DBP）。生化指標(biāo)測(cè)定：血常規(guī)、三酯甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）等。

1.3 實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)測(cè)定

使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）方法檢測(cè)mtDNA相對(duì)含量。在行CAG的同時(shí)采集肘靜脈血2 ml，嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，使用TIANGEN 血液基因組 DNA 提取試劑盒（TIANamp Blood DNA Kit），檢測(cè)患者mtDNA含量。qRT-PCR定量計(jì)算采用2-ΔΔct[4]計(jì)算法（以對(duì)照組患者作為參照標(biāo)本）， 另外，CyC*[5]的方法有待進(jìn)行使用。

采用日立全自動(dòng)7600生化分析儀測(cè)定生化指標(biāo)。AIP是TG與HDL-C比值的對(duì)數(shù)，即AIP=log（TG/HDL-C）[6]，計(jì)算時(shí)使用mmol/L為單位。值得注意的是，簡(jiǎn)單TG / HDL-C比值與HDL和LDL粒徑之間的相關(guān)曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的，而對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的TG / HDL-C比值則是線(xiàn)性的。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。對(duì)于計(jì)量資料，先使用正態(tài)性檢驗(yàn)選擇Kolmogorov Smirnova檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布用（）表示，兩組間比較用t檢驗(yàn)，多組間比較用單因素方差分析；對(duì)于定性資料，用頻數(shù)（百分比）表示，組間率或構(gòu)成比的比較用χ2檢驗(yàn)。采用受試者工作特征曲線(xiàn)（ROC 曲線(xiàn)）判斷mtDNA含量、AIP以及兩者聯(lián)合檢測(cè)對(duì)ACS診斷的價(jià)值。相關(guān)性分析：正態(tài)計(jì)量資料應(yīng)用Pearson相關(guān)，偏態(tài)計(jì)量資料應(yīng)用Spearman秩相關(guān)。均為雙側(cè)檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線(xiàn)特征比較

冠心病組與高血壓、糖尿病、吸煙相關(guān)，收縮壓和舒張壓均高于非冠心病組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。在單項(xiàng)血脂指標(biāo)的比較中，TG升高，而TC、LDL-C差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。AIP顯著高于非冠心病組，mtDNA含量顯著低于非冠心病組， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組基線(xiàn)特征比較

2.2 冠狀動(dòng)脈Gensini評(píng)分三分位數(shù)與AIP、mtDNA含量的關(guān)系

目前被廣泛應(yīng)用于臨床的通過(guò)冠狀動(dòng)脈造影對(duì)冠脈病變程度評(píng)分方法，主要有四種，分別為美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)/美國(guó)心臟協(xié)會(huì)（ACC/AHA）評(píng)分法、Leaman評(píng)分法、Syntax評(píng)分法和Gensini評(píng)分法。本研究根據(jù)國(guó)際公認(rèn)的Gensini評(píng)分系統(tǒng)[7]定量分析冠狀動(dòng)脈每支血管狹窄程度的Gensini積分，計(jì)算每個(gè)參與者總Gensini 積分。根據(jù)Gensini評(píng)分三分位數(shù)低（Gensini評(píng)分≤ 14，n=82），中（Gensini評(píng)分 15～ 49，n=78），高（Gensini評(píng)分≥ 50，n=84）分為三組。結(jié)果表明：中、高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的AIP均高于低Gensini評(píng)分三分位數(shù)；中、高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的mtDNA含量均低于低Gensini評(píng)分三分位數(shù)，且高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的mtDNA含量低于中Gensini評(píng)分三分位數(shù)， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 mtDNA含量對(duì)ACS的診斷價(jià)值

mtDNA含量用于診斷ACS的曲線(xiàn)下面積為0.858（95%CI：0.800 ～ 0.917），敏感度及特異度分別為0.760和0.836，約登指數(shù)為0.596。見(jiàn)圖1。

圖1 mtDNA含量預(yù)測(cè)ACS的ROC曲線(xiàn)

2.4 AIP、AIP聯(lián)合mtDNA含量對(duì)ACS的診斷價(jià)值

AIP用于診斷ACS的曲線(xiàn)下面積為0.644（95%CI：0.561～0.727），敏感度及特異度分別為0.776和0.508，約登指數(shù)為0.284；AIP聯(lián)合mtDNA含量診斷ACS的曲線(xiàn)下面積為0.865（95%CI：0.812～0.918），敏感度及特異度分別為0.765和0.820，約登指數(shù)為0.585。見(jiàn)圖2。

圖2 AIP、AIP聯(lián)合mtDNA含量預(yù)測(cè)ACS的ROC曲線(xiàn)

表2 Gensini評(píng)分三分位數(shù)與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系

2.5 mtDNA含量和AIP的相關(guān)分析

mtDNA含量與Gensini評(píng)分負(fù)相關(guān)（rs=-0.585），AIP與Gensini評(píng)分正相關(guān)（rs=0.145），表明兩者與冠脈狹窄嚴(yán)重程度相關(guān)。另外，mtDNA與吸煙、舒張壓、HDL-C、空腹血糖等相關(guān)。AIP與高血壓、糖尿病、年齡、HDL-C、LDL-C、TG、TC、空腹血糖等相關(guān)。見(jiàn)表3。

表3 mtDNA含量、AIP和變量的相關(guān)分析

3 討論

本研究采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，測(cè)定了244例入選者外周血mtDNA的相對(duì)含量，發(fā)現(xiàn)冠心病組（0.71±0.03）較非冠心病組（0.75±0.03）減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。中、高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的mtDNA含量均低于低Gensini評(píng)分三分位數(shù)，且高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的mtDNA含量低于中Gensini評(píng)分三分位數(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。表明隨著Gensini評(píng)分的增加，mtDNA水平顯著降低。這與Liu等[8]所得到的結(jié)論一致，且與本課題組先前的研究[9]結(jié)果一致。 mtDNA含量與空腹血糖相關(guān)，與 Liu 等[10]研究結(jié)果一致，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)粒體DNA水平與合并糖尿病的冠心病患者的空腹血糖顯著相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)：mtDNA的表達(dá)可能與動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān)，且在預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度方面可能具有相對(duì)確定的價(jià)值。

眾所周知，線(xiàn)粒體（mitochondrion）為細(xì)胞的氧化中心和能源供應(yīng)站，是細(xì)胞進(jìn)行呼吸氧化、電子傳遞、三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化的場(chǎng)地，同時(shí)也是細(xì)胞內(nèi)活性氧的主要來(lái)源地。值得注意的是，有研究[11-12]表明，mtDNA是炎癥的主要激活因子，在先天免疫中，其代謝失調(diào)可以促進(jìn)慢性炎癥和疾病進(jìn)展。同樣的，mtDNA的缺失和突變可用作潛在的疾病標(biāo)記，靶向線(xiàn)粒體的抗氧化劑療法似乎有望用于治療動(dòng)脈粥樣硬化和其他與氧化應(yīng)激和慢性炎癥相關(guān)的疾病。

混合型血脂代謝紊亂是動(dòng)脈粥樣硬化的重要危險(xiǎn)因素。AIP反映了脂蛋白小顆粒和大顆粒的比例變化，體現(xiàn)了脂蛋白譜的實(shí)際組成，又因它可以很容易地從常規(guī)脂質(zhì)譜中計(jì)算出來(lái)，故AIP在臨床實(shí)踐中廣泛使用。本研究發(fā)現(xiàn)，在相關(guān)性分析中，AIP與年齡相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），顯示AIP與性別無(wú)關(guān)，可能由于本研究樣本量較少。但有研究[13]發(fā)現(xiàn)，在非常年輕（≤35歲）ACS患者中，AIP與ACS的存在和嚴(yán)重程度呈性別（男性）[14]依賴(lài)性獨(dú)立相關(guān)，也表明AIP優(yōu)于傳統(tǒng)的脂質(zhì)譜。同樣有研究[15]表明，AIP也是絕經(jīng)女性冠狀動(dòng)脈疾病的預(yù)測(cè)指標(biāo)。AIP還與糖尿病、HDL-C、LDL-C、TG、TC、空腹血糖相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與So?ka等[16]的進(jìn)一步研究結(jié)論相一致，在調(diào)整了年齡、糖尿病后，TG仍與AIP相關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，冠心病組AIP顯著高于非冠心病組（P＜0.05）。同時(shí)，中、高Gensini評(píng)分三分位數(shù)的AIP均高于低Gensini評(píng)分三分位數(shù)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），表明AIP可以反映冠脈狹窄以及狹窄程度。與Cai等[13]的研究結(jié)果相一致，即隨著Gensini評(píng)分和病變血管數(shù)量的升高，AIP水平逐漸升高。Liu等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，HDL膽固醇酯化速率（FER HDL）是脂蛋白分布的預(yù)測(cè)因子，在校正經(jīng)典危險(xiǎn)因素的存在后，F(xiàn)ER HDL與血管造影確定的冠心病的存在獨(dú)立相關(guān)。FER HDL和AIP可以幫助識(shí)別心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，它們都反映了卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）膽固醇酯化的速率以及控制該速率的脂蛋白亞群的組成[18]。同時(shí)，有研究[19]表明，當(dāng)從多元分析中省略血漿FER HDL時(shí)，AIP是對(duì)血管造影定義的冠狀動(dòng)脈疾病的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)測(cè)因子。

綜上所述，mtDNA含量和AIP與ACS密切相關(guān)，且與代表冠脈狹窄程度的Gensini評(píng)分相關(guān)，mtDNA含量以及AIP在A(yíng)CS診斷中有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

但本研究存在一定的局限性：①為單中心研究，樣本量較?。虎趍tDNA的含量、AIP水平只測(cè)量了一次，缺乏縱向多次測(cè)量；③缺乏長(zhǎng)期隨訪(fǎng)，未觀(guān)察mtDNA的含量、AIP水平和心血管相關(guān)疾病預(yù)后的關(guān)系。需要樣本量更大、以及多中心的前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)。