血清HDAC3、HMGB?1 與非瓣膜性心房顫動的相關性研究

孫傳奇，姚卓亞，高 琦，徐 寧，康品方，高大勝

（蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院心內科，安徽蚌埠 233000）

心房顫動（atrial fibrillation，AF）是以心房電活動紊亂繼而導致心房機械功能減退為特征的一種快速心律失常，其患病率逐年升高，隨著房顫持續(xù)時間的延長可導致不同程度的心力衰竭及血栓栓塞［1］。研究表明，非瓣膜病性房顫病人腦卒中發(fā)生率是正常人的4～5 倍［2-4］。但目前對于房顫的臨床治療仍是難點，其主要原因在于房顫發(fā)生的機制尚不甚明了，因此尋找能夠影響房顫發(fā)生以及促進其進展的相關指標，不僅能促進對房顫發(fā)病機制的理解，還可能為以后的治療提供新思路。

組蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）屬于第I 類組蛋白去乙?；?，通過去乙?；揎椨绊懶募〖毎湛s、促進心肌肥厚、纖維化、自噬及凋亡，在心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的調控作用［5-11］。研究證實，HDAC3 與維持心肌細胞電位穩(wěn)定及能量代謝有關，其表達異?？赡軙е滦募〗Y構及功能的異常［12-15］；高遷移率蛋白B1（HMGB-1）是一種結構上的非組蛋白染色質結合蛋白，參與調節(jié)轉錄、DNA 復制和修復等，細胞外HMGB-1 由壞死組織被動釋放或應激細胞主動分泌［16-19］。研究證明HMGB-1 能降低心肌細胞收縮力、誘導心肌肥大、凋亡及促進心肌纖維化的形成［20-26］。鑒于上述機制，我們推測兩者與心房顫動的發(fā)生及心肌重構相關。目前國內外對此報道較少，因此本文旨在探討血清HDAC3 及HMGB-1 與非瓣膜性房顫的發(fā)生、發(fā)展及結構重構的相關性，以明確HDAC3 與HMGB1 在房顫發(fā)生中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取本院2019 年9 月～2020 年12 月收住入院，行24 h 動態(tài)心電圖確診心房顫動病人166 例為實驗組。按照歐洲心臟病學會（European Society of Car?diology，ESC）制定的非瓣膜性心房顫動及其分型診斷標準［27］，分為陣發(fā)性房顫組（陣發(fā)組，n=42）、持續(xù)性房顫組（持續(xù)組，n=63）、永久性房顫組（永久組，n=61）。選取本院同期體檢健康竇性心律者50 例為對照組。

1.2 排除標準

（1）先天性心病、風濕性心臟病以及其他相關原因導致的心臟瓣膜異常（鈣化、手術等）；（2）各種類型的心肌病、肺源性心臟??；（3）心力衰竭（NTproBNP>125 ng/L）；（4）合并嚴重感染、創(chuàng)傷、自身免疫性疾病；（5）近期3 個月內曾行手術者；（6）合并惡性腫瘤；（7）合并嚴重貧血營養(yǎng)不良等。

1.3 方法

采集入組患者靜脈血5 mL，進行離心制備血清，并保存于?80°C 冰柜中。采購ELISA 試劑盒（上海羽朵），按照說明書測定HDAC3、HMGB-1 兩者濃度。其它一般基礎資料及心臟彩超由我院檢驗科和彩超室測定。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS25.0 統(tǒng)計軟件分析采集資料，計量資料正態(tài)分布以（±s）表示、非正態(tài)分布以M（P25，P75）表示，計數資料以百分構成比表示。組間比較選擇t檢驗、秩和檢驗、卡方檢驗；相關性選擇Pear?son 相關分析；采用多因素二元Logistic 回歸探討影響房顫發(fā)生的獨立危險因素，P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 實驗組與對照組各臨床資料對比

在年齡、性別、高血壓、糖尿病、血常規(guī)、肝腎功能、血脂、CRP、EF%、NT-proBNP 等方面兩組未見明顯差異（P>0.05）。與對照組相比，房顫組在HDAC3、HMGB-1、LAD、LVEDD 的水平均顯著升高；差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。見表1。

表1 兩組臨床資料對比Tab 1 Comparison of each clinical data between the control and AF groups

2.2 不同類型的房顫患者HDAC3、HMGB-1、LAD、LVEDD 水平對比

通過對不同類型的房顫患者HDAC3、HMGB-1、LAD、LVEDD 水平對比發(fā)現：永久組較持續(xù)組、陣發(fā)組HDAC3、HGMB-1、LAD、LVEDD 水平顯著升高（P<0.05），且持續(xù)組較陣發(fā)組上述指標亦顯著升高（P<0.05）。見表2。

表2 不同類型房顫患者HDAC3、HMGB?1、LAD、LVEDD 比較（±s）Tab 2 HDAC3，HMGB?1，LAD，LVEDD comparison among the experimental groups（±s）

表2 不同類型房顫患者HDAC3、HMGB?1、LAD、LVEDD 比較（±s）Tab 2 HDAC3，HMGB?1，LAD，LVEDD comparison among the experimental groups（±s）

注：與陣發(fā)組比較，aP<0.05；與持續(xù)組比較，bP<0.05。

HMGB-1 85.69±17.51 102.51±18.89a 115.99±21.13ab組別陣發(fā)組持續(xù)組永久組n 42 63 61 LAD 33.74±5.12 37.59±5.91a 43.15±6.24ab LVEDD 48.67±4.92 55.75±7.72a 61.56±6.79ab HADC3 72.96±14.69 96.66±20.09a 110.59±23.38ab

2.3 房顫組HDAC3、HMGB-1、LAD 及LVEDD 間相關性分析

Pearson 相關分析顯示，房顫組中HDAC3 水平與 HMGB-1 呈正相關（r=0.757，P=0.001）；HDAC3 水 平 與 LAD（r=0.635，P=0.000）、LVEDD（r=0.651，P=0.000）呈正相關；HMGB-1水平與LAD（r=0.658，P=0.002）、LVEDD（r=0.569，P=0.000）亦呈正相關。見表3。

表3 實驗組HDAC3、HMGB?1、LAD、LVEDD 相關性分析Tab 3 HDAC3，HMGB?1，LAD，LVEDD correlation analy?sis of the experimental groups

2.4 心房顫動有關危險因素二元Logistic回歸分析

對所有入組患者，以是否發(fā)生房顫為因變量，以表1 中存在差異的變量（HDAC3、HMGB-1、LAD、LVEDD）為協(xié)變量，應用二元Logistic 回歸分析，顯示HDAC3（OR=1.712，95%CI：1.070～2.739，P<0.05）、HMGB-1（OR=1.287，95%CI：1.008～1.634，P<0.05） 、 LAD （OR=1.709，95%CI：1.095～2.666，P<0.05）是心房顫動發(fā)生的獨立危險因素。見表4。

表4 心房顫動的多因素二元Logistic 回歸分析Table 4 Multivariate binary Logistic regression analysis of atrial fibrillation

3 討論

房顫作為臨床上最常見的心律失常，其患病率與發(fā)病率逐年升高，因可導致缺血性卒中、體循環(huán)動脈栓塞、心力衰竭等危害，嚴重威脅人類健康［1］。鑒于對房顫發(fā)病機制不甚明了，目前房顫臨床治療存在諸多難點。電重構及結構重構目前認為是其發(fā)生、發(fā)展的重要病理基礎，凡是能影響以上任何一個環(huán)節(jié)都能為房顫的發(fā)生提供病理基礎，兩者可以相互加重形成惡性循環(huán)最終導致疾病的進展［28］。早期電重構目前可以通過射頻消融等方法得到改善，但結構重構目前尚無有效的治療方法，這也為術后復發(fā)以及治療上帶來困難，因此積極尋找能夠影響房顫發(fā)生以及促進其進展的相關指標尤為重要。

HDAC3 屬于第I 類組蛋白去乙?；?，近來大量文獻報道HDAC3 與心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關，其通過去乙酰化修飾影響心肌細胞功能及能量代謝，是心血管疾病的重要調控因子［8-11］。研究發(fā)現肌動蛋白和肌纖維蛋白均是HDAC3 誘導的去乙?；牡孜?，HDAC3 能夠調節(jié)肌球蛋白重鏈脫乙?；?，使心肌收縮性能惡化，進而導致心肌細胞肥大結構重構；HDAC3 可直接與心肌細胞中肌動蛋白結合蛋白（CapZβ1）及肌原纖維相互作用，直接誘導心肌肥大，與心力衰竭的發(fā)生密切相關［29］。有研究發(fā)現，HDAC3 參與了鈉鈣交換器（Sodium calcium exchanger，NCX）的調節(jié)，與維持心肌細胞及心肌線粒體內外Ca2+平衡有關，HDAC3 過表達可使心肌內Ca2+濃度過載，進而影響心肌正常的電位活動及線粒體功能［13-15］；另外HDAC3 已經證實參與心肌代謝重塑方面的調節(jié)，通過與Krüppel 樣因子（KLF5）的相互作用來調節(jié)心肌脂肪酸代謝。KLF5 是過氧化物酶激活受體α（PPAR-α）心臟能量學的轉錄調節(jié)因子，HDAC3 的過表達抑制了KLF5依賴的內源性下游脂肪酸代謝相關基因的激活，從而導致脂肪酸攝取、脂肪酸氧化和電子傳遞/氧化磷酸化障礙，最終導致心肌心肌能量供應障礙、重構以及纖維化的發(fā)生［30］。本實驗發(fā)現HDAC3 在房顫組中明顯高于對照組，這提示HDAC3 的過度表達與房顫的發(fā)生可能相關；其內在原因可能是HDAC3 的過度表達干擾了心肌細胞內的鈣離子平衡及能量代謝，使與之有關的心肌細胞電活動及結構發(fā)生異常，為房顫的發(fā)生提供病理學基礎。另外，在不同類型的房顫組對比中，發(fā)現隨著房顫疾病的進展HDAC3、LAD、LVEDD 水平逐漸增高且HDAC3 與LAD、LVEDD 呈正相關，這與國內外研究結果相符，表明HDAC3 可能通過介導房顫患者結構重構參與房顫疾病的進展。有研究顯示，HDAC3 可通過抑制細胞周期依賴性蛋白激酶抑制物（Cdkn1a、Cdkn2a、Cdkn1b）促進心肌細胞增殖肥大，導致心肌重構［31］。

HMGB-1 是一種非組蛋白的核蛋白，細胞內外皆可存在。細胞外的HMGB-1 主要由壞死組織被動釋放或應激細胞主動分泌，具有炎癥因子的活性，可與不同的受體結合發(fā)揮促炎作用［16］。其主要受體有包括Toll 樣受體（toll-like receptors，TLR）以及晚期糖氨化末端產物受體（receptor for advanced glycation end products，RAGE）等［17，18］。HMGB-1 與TLR-2 結合并激活α-平滑肌肌動蛋白（SMA）、下游有絲分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated pro?tein kinase，MAPK）、轉化生長因子-β（TGF-β）和膠原蛋白（I 型和Ⅲ型），參與調節(jié)心肌成纖維細胞的增殖及活性，最終導致心肌細胞炎癥和纖維化［32］。此外，HMGB-1 與RAGE 結合進而激活核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）信號傳導途徑，可導致心肌細胞炎癥、纖維化和心臟功能障礙［33-35］。HMGB-1 與受體TLR-4 結合增加了細胞凋亡蛋白和caspase-3 的表達，并減少了抗纖維化/抗炎細胞因子IL-33，致使心肌細胞凋亡及纖維化等形成［20］。本研究中房顫病人HMGB-1 水平明顯高于對照組，說明HMGB-1 水平升高與房顫的發(fā)生可能存在一定的相關性；不同類型的房顫組比較，隨著房顫疾病的進展其水平依次上升，這提示HMGB-1 與房顫疾病的發(fā)展可能相關。 且HMGB-1 與LAD、LVEDD 呈正相關，提示HMGB1 可能與房顫心肌結構重構有關，這與國內外研究結果相符，其內在原因可能是HMGB-1 作為細胞外炎癥因子通過與其TLR、RAGA 等受體結合誘導心肌產生炎癥、促進心肌纖維化及誘導心肌凋亡等，最終引起心肌細胞在組織結構及超微觀結構等方面的異常，繼而引起心肌細胞電重構或結構重構，為房顫的發(fā)生和進展提供了病理基礎。此外，本實驗發(fā)現HDAC3 與HMGB-1 兩者血清濃度存在正相關，表明兩者在心房顫動的發(fā)生及發(fā)展中存在協(xié)同作用，這可能與兩者調節(jié)細胞凋亡有關，有研究證明HDAC3 通過調節(jié)HMGB-1 的釋放，抑制凋亡相關通路［36］。最后行二元Logistic 回歸分析顯示HDAC3、HMGB-1、LAD 是心房顫動發(fā)生的獨立危險因素，可作為預測心房顫動發(fā)生的影響因子。

綜上所述，檢測HDAC3、HMGB-1 兩種因子對于探究心房顫動發(fā)病機制及疾病進展具有很大幫助，可能為今后房顫的臨床治療及改善預后提供一種新的方向。另外，本實驗在得出以上研究結果之外，存在以下缺陷及思考，本次研究中收集的病例樣本數有限，仍需要足量樣本來驗證；本研究屬于回顧性研究，無法對同一個體進行連續(xù)性檢測其病程節(jié)點中各個時期的HDAC3、HMGB-1 的數值，因此有待于進一步完善前瞻性臨床試驗研究。

作者貢獻度說明：

高大勝、康品方：負責提出研究選題、設計研究方案、提供研究經費、指導性支持；孫傳奇、徐寧、高琦：負責實施研究過程、采集整理數據；孫傳奇：負責整理文獻、設計論文框架、起草論文；高大勝、康品方、孫傳奇、姚卓亞：修訂論文、終審論文。

本研究不存在研究者、倫理委員會成員、受試者監(jiān)護人以及與公開研究成果有關的利益沖突。