血清氧化三甲胺水平與冠心病及冠狀動脈狹窄程度的相關(guān)性分析

邢團(tuán)結(jié),婁煥堃,李 鵬,梅佳慧,王 勛,韓翠敏,王怡練,孫黎明

2020年度公布的《中國心血管健康與疾病報告》表明我國心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)的患病現(xiàn)狀不容樂觀[1],CVD的防治研究依然任重道遠(yuǎn)。近年來,腸道菌群逐漸成為研究熱點(diǎn),腸道菌群代謝產(chǎn)物氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)不僅與多種CVD[2]的發(fā)生顯著相關(guān),甚至與主要不良心血管事件(MACE)和全因死亡也密切相關(guān)[3-6],目前TMAO與冠心病(coronary heart disease,CHD)及冠狀動脈狹窄程度的相關(guān)研究在國內(nèi)較少。本研究主要通過探討血清TMAO水平與CHD及冠狀動脈狹窄程度的相關(guān)性,為CHD的防治提供思路。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2020年6月至2021年3月在我院心內(nèi)科行冠狀動脈造影(coronary angiography,CAG)診治的病人390例,男205例,女185例,年齡45～83歲,平均(65.41±11.30)歲,其中CHD組285例,包括急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome,ACS)組173例、慢性冠狀動脈綜合征(chronic coronary syndrome,CCS)組112例;年齡和性別與CHD組相匹配經(jīng)CAG排除CHD的105例病人為對照組。其中ACS組包括ST段抬高型心肌梗死(STEMI)組53例、非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)組62例、不穩(wěn)定性心絞痛(UAP)組58例。按照Gensini評分標(biāo)準(zhǔn)[7]將每例CHD病人的各個分支積分相加。輕度狹窄組、中度狹窄組、重度狹窄組分別對應(yīng)評分0～25分、26～49分和≥50分,本研究285例CHD病人中,輕度狹窄組86例、中度狹窄組108例、重度狹窄組91例。所有入選者均簽署知情同意書,本研究通過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)編號:2020K506)。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)符合2020年國際心臟病學(xué)會和世界衛(wèi)生組織(WHO)對CHD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[8];(2)均行CAG檢查,CHD組至少1支冠狀動脈血管狹窄程度≥50%;(3)CCS組入選病例符合《2018穩(wěn)定性心絞痛診斷與治療指南》[9]。(4)ACS組入選病例符合《2019年急性冠狀動脈綜合征急診快速診療指南》[10]。(5)臨床病歷資料完整。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 年齡<18周歲、處于妊娠期婦女、出血性卒中、心力衰竭、嚴(yán)重肝腎功能不全、惡性腫瘤、血液系統(tǒng)惡性疾病、沒有完整病例和血液標(biāo)本、有抗血小板治療禁忌證、藥物和造影劑過敏、活動性感染、1個月內(nèi)接受益生菌或抗生素治療的受試者。

1.4 研究方法

1.4.1 收集受檢者的一般資料 年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、吸煙史、高血壓、糖尿病、血糖、肌酐、尿素氮、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、脂蛋白磷脂酶A2(Lp-PLA2)、腦鈉肽(BNP)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL- C)等。

1.4.2 標(biāo)本采集與保存 所有研究對象空腹,取平臥位采集外周上肢靜脈血4～5 mL,3 000 r/min在5 ℃離心15 min,分離血清,-80 ℃冰箱保存待統(tǒng)一檢測。

1.4.3 血清TMAO檢測 采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)(上海江萊生物科技有限公司,貨號:JL47698)檢測受檢者血清TMAO水平。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用t檢驗、單因素方差分析、χ2檢驗、logistic回歸分析,繪制受試者工作特征(ROC)曲線并用曲線下面積(AUC)評估診斷價值。

2 結(jié)果

2.1 各組病人一般臨床特征和實(shí)驗室檢查的比較 3組在年齡、性別、身高、體質(zhì)量、BMI、TG、HDL-C、LDL-C、肌酐、尿素氮、血糖、糖尿病史比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與對照組比較,ACS組和CCS組病人患高血壓比例、吸煙比例、Lp-PLA2、BNP、TMAO水平明顯升高(P<0.01),且ACS組病人TC、IL-6、hs-CRP水平明顯高于對照組(P<0.05～P<0.01)。與CCS組比較,ACS組TC、IL-6、hs-CRP、Lp-PLA2、TMAO水平明顯升高(P<0.01)(見表1)。

2.2 ACS 3個亞組之間血清TMAO水平比較 UAP組、NSTEMI組和STEMI組血清TMAO水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(見表2)。

2.3 CHD影響因素的多因素logistic回歸分析 以CHD為因變量,將年齡、性別、TC、Lp-PLA2、TMAO、吸煙、是否合并高血壓、糖尿病作為自變量進(jìn)行多因素 logistic 回歸分析,結(jié)果顯示TMAO、TC、Lp-PLA2、吸煙、高血壓病均是CHD的獨(dú)立危險因素(P<0.05～P<0.01)(見表3)。

表1 3組一般資料和實(shí)驗室檢查的比較

分組TC/(mmol/L)TG/(mmol/L)HDL-C/(mmol/L)LDL- C/(mmol/L)肌酐/(μmol/L)尿素氮/(mmol/L)BNP/(μg/L)IL-6/(ng/L)hs-CRP/(mg/L)Lp-PLA2/(ng/L)TMAO/(μmol/L)對照組3.92±1.01 1.54±0.671.12±0.322.54±0.8162.43±20.535.76±1.9441.10±14.53 3.11±1.53 1.55±0.53 311±50 12.43±4.12 CCS組3.71±1.061.61±0.481.06±0.242.47±0.9363.43±24.616.17±1.8776.30±17.53**3.13±1.641.63±0.64439±45**15.56±5.25**ACS組4.29±1.28*##1.66±0.561.10±0.282.69±0.6865.42±27.825.57±2.1880.13±20.53**7.03±2.53**##2.82±0.86**## 421±60**## 18.88±5.12**##F9.221.451.003.000.512.99164.12173.3139.62188.2157.65P<0.01>0.05>0.05>0.05>0.05>0.05<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01MS組內(nèi)1.3250.3260.0790.630631.0114.127332.2114.2450.5222 853.01124.123

表2 ACS 3個亞組之間血清TMAO水平比較

表3 CHD影響因素的多因素logistic回歸分析

2.4 血清TMAO和TMAO+IL-6+Lp-PLA2+hs-CRP預(yù)測CHD的ROC曲線 結(jié)果顯示,血清TMAO診斷CHD的最佳臨界值為13.80 μmol/L時,AUC為0.702,敏感度和特異度分別為73.70%和62.90%,約登指數(shù)為0.366;TMAO+IL-6+Lp-PLA2+hs-CRP四者聯(lián)合的AUC為0.792,敏感度和特異度分別為71.60%、74.30%,約登指數(shù)為0.459(見圖1)。

2.5 不同冠狀動脈狹窄程度組血清TMAO水平分布的差異 3組TMAO水平比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),其中中度和重度狹窄組TMAO水平均顯著高于輕度組,重度組顯著高于中度組(P<0.01)(見表4)。

3 討論

TMAO是由腸道微生物代謝產(chǎn)生的一種小型有機(jī)化合物,主要來源于膽堿(紅肉、魚、禽、蛋等食品),后者經(jīng)過腸道菌群的代謝產(chǎn)生三甲胺(trimethylamine,TMA)[11],TMA再經(jīng)腸道吸收入血,最后在肝臟經(jīng)黃素單氧化酶轉(zhuǎn)化為TMAO[12]。CHD發(fā)生的傳統(tǒng)危險因素有高齡、高血壓與BMI等[13],越來越多的數(shù)據(jù)表明TMAO與CVD之間存在聯(lián)系,如動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)[14-16]、心力衰竭[17]、高血壓[18]。AS是CHD等CVD的共同病理基礎(chǔ)?；谏鲜鲅芯课覀冞M(jìn)一步探索TMAO與CHD及冠狀動脈狹窄程度的相關(guān)性。

表4 不同冠狀動脈狹窄程度組TMAO水平分布的差異的比較

本研究顯示ACS組和CCS組TMAO水平均高于對照組,且ACS組TMAO水平高于CCS組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,而STEMI、NSTEMI、UA各組之間血清TMAO水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義。多因素logistic 回歸分析顯示高TMAO水平是CHD的獨(dú)立危險因素。上述實(shí)驗結(jié)果提示血清TMAO水平與CHD的發(fā)生具有相關(guān)性,其中以ACS組為著。這與以往文獻(xiàn)[19]研究結(jié)果相契合。此外,本研究發(fā)現(xiàn)ACS組的炎性因子如IL-6、hs-CRP水平明顯高于對照組和CCS組,提示TMAO可能通過多種炎性因子的釋放導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷,進(jìn)而導(dǎo)致AS的形成[20]。而CCS組IL-6、hs-CRP等炎癥因子水平與對照組相比無統(tǒng)計學(xué)差異,其可能是因為CCS組病人長期服用阿司匹林、他汀類降脂藥物等相關(guān)藥物進(jìn)行二級預(yù)防,顯著降低了炎性因子水平[21]。此外,對照組Lp-PLA2水平低于ACS組和CCS組,而ACS組和CCS組Lp-PLA2水平比較無明顯統(tǒng)計學(xué)差異,也可能與ACS組病人長期服用他汀類藥物有關(guān)[21]。

ROC曲線分析顯示TMAO對CHD具有一定的診斷價值,而TMAO+IL-6+Lp-PLA2+hs-CRP四者聯(lián)合檢測診斷的特異度更高。此外,本研究顯示不同冠狀動脈狹窄程度組TMAO水平分布存在顯著差異。輕度狹窄組、中度狹窄組、重度狹窄組的血清TMAO水平分布逐漸升高,提示CHD病人的血清TMAO水平可作為冠狀動脈狹窄程度評估的潛在臨床指標(biāo)。

綜上所述,TMAO與CHD的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),可成為CHD篩查和預(yù)測冠狀動脈狹窄程度監(jiān)測指標(biāo)之一。高TMAO水平人群通過調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)、研發(fā)新型藥物、并結(jié)合傳統(tǒng)危險因素評估后給予早期積極干預(yù),對降低CHD發(fā)病率及死亡率具有重要價值。本研究是一項橫斷面研究,受試者數(shù)量較少,納入的病人都來自單一中心,血清 TMAO 水平與CHD,尤其是ACS的相關(guān)性及作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。另外我們沒有剔除其他影響混雜因素,如病人的營養(yǎng)狀況、最近的飲食和腸道微生物區(qū)系等。