血尿酸與腸道菌群在不同嚴(yán)重程度冠心病患者中的關(guān)系

王奕，王志方，劉志強(qiáng)，張曉光

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟?，CHD）是指由于冠狀動(dòng)脈（冠脈）硬化而引起血管狹窄或閉塞，導(dǎo)致血供不足，引起的心肌缺血缺氧的心臟病[1]，是我國常見的老年慢性疾病，其發(fā)病率高，治療復(fù)雜，急性發(fā)作時(shí)需要搶救，嚴(yán)重威脅患者生命健康[2]。因此探討其作用機(jī)制及危險(xiǎn)因素對(duì)冠心病的防治具有重要意義。近年來大量研究表明，尿酸（UA）對(duì)冠脈狹窄，冠心病的預(yù)測(cè)具有重要價(jià)值，冠心病患者的UA水平顯著高于健康人群，對(duì)心血管疾病的診斷具有重要作用[3]。此外，臨床研究發(fā)現(xiàn)UA水平變化與患者腸道菌群分布密切相關(guān)[4]。隨著研究的深入，腸道菌群參與人體物質(zhì)吸收、代謝等，多種慢性疾病的發(fā)生發(fā)展均與腸道菌群結(jié)構(gòu)有關(guān)，如糖尿病、神經(jīng)疾病和心血管疾病等。UA的代謝主要經(jīng)腸道菌群，但有關(guān)UA和腸道菌群與冠心病的確切機(jī)制尚待確認(rèn)。因此，本研究采納我院收治的175例冠心病患者對(duì)UA和腸道菌群特征進(jìn)行機(jī)制研究分子的分析，探究血UA與腸道菌群在不同嚴(yán)重程度冠心病患者中的關(guān)系，以期為UA對(duì)冠心病的作用機(jī)制提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選擇2018年1月～2020年12月于新鄉(xiāng)市中心醫(yī)院（新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第四臨床學(xué)院）收治的175例冠心病患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者均符合冠心病診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，且經(jīng)臨床冠脈造影確診；②年齡＞40歲；③臨床資料完整；④同意本研究方案。排除標(biāo)準(zhǔn)：①行冠脈手術(shù)患者；②有痛風(fēng)病史，腎病史患者；③精神障礙、肝腎功能不全者。將納入的冠心病患者根據(jù)臨床癥狀分為急性心肌梗死組（A組，n=40），不穩(wěn)定型心絞痛組（B組，n=42），穩(wěn)定型心絞痛組（C組，n=43），冠狀動(dòng)脈粥樣硬化組（D組，n=50），另選取50例同期于本院進(jìn)行體檢的健康志愿者為對(duì)照組（E組，n=50），對(duì)照組均排除嚴(yán)重肝腎疾病及心血管疾病。其中急性心肌梗死組中，男性21例，女性19例，年齡47～72（58.13±10.04）歲；不穩(wěn)定型心絞痛組中，男性21例，女性21例，年齡51～75（60.28±9.19）歲；穩(wěn)定型心絞痛組，男性24例，女性19例，年齡50～74（58.33±10.71）歲；冠狀動(dòng)脈粥樣硬化組，男性27例，女性23例，年齡50～77（59.37±10.20）歲；對(duì)照組患者中，男性26例，女性24例，年齡50～78（62.21±9.28）歲。所有患者年齡、性別比較，無顯著性差異（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集收集入組患者的年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、UA等臨床一般資料。

1.2.2 腸道菌群結(jié)構(gòu)測(cè)定所有患者各收集糞便5 g，采用RT-PCR檢測(cè)（美國BIO-RAD公司）糞便中腸道菌群（大腸埃希菌、幽門螺桿菌、產(chǎn)氣桿菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌），根據(jù)DNA提取試劑盒（Takara寶生物工程有限公司）提取DNA，進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。各菌群引物如表1所示。RT- PCR反應(yīng)條件：94 ℃預(yù)變性4 min；循環(huán)體系94 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，72 ℃ 45 s，循環(huán)30次，72℃延伸10 min。

表1 各菌群引物列表

1.2.3 腸道菌群門結(jié)構(gòu)相對(duì)豐度比較收集所有患者糞便100 mg置于離心管中，根據(jù)DNA提取試劑盒中的操作說明，采用瓊脂凝膠電泳檢測(cè)DNA含量，通過PCR擴(kuò)增技術(shù)，將DNA序列傳至上海長風(fēng)有限公司在Illumina公司進(jìn)行16S擴(kuò)增高通量測(cè)序。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析, 計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)（構(gòu)成比）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。尿酸含量與冠心病嚴(yán)重程度采用pearson相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組臨床資料比較冠心病患者各組之間在年齡、性別、BMI、TG、TC、CRP、SBP、DBP之間比較，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。急性心肌梗死組、不穩(wěn)定型心絞痛組、穩(wěn)定型心絞痛組及冠狀動(dòng)脈粥樣硬化組患者的BMI、TG、TC、CRP、SBP、DBP與對(duì)照組相比，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），表2。

表2 各組之間臨床資料比較

2.2 各組UA水平比較各組之間的UA水平存在差異，各組的UA水平均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），表3。急性心肌梗死患者的UA水平最高，與不穩(wěn)定心絞痛組相比，顯著增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.33，P=0.022）；不穩(wěn)定型心絞痛與穩(wěn)定型心絞痛相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.83，P=0.006）；冠狀動(dòng)脈粥樣硬化與穩(wěn)定型心絞痛相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.31，P=0.023）；冠心病患者的UA水平顯著高于健康人群（P＜0.05），說明冠心病嚴(yán)重程度不同，UA水平有差異。

表3 各組尿酸水平比較

2.3 各組患者腸道菌群門結(jié)構(gòu)組成比較各組患者之間的腸道菌群結(jié)構(gòu)存在差異，所有組別的冠心病患者的厚壁菌門明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）；急性心肌梗死組患者的厚壁菌門明顯高于其他類型的冠心病患者（P＜0.05）；所有組別患者的擬桿菌門明顯低于對(duì)照組（P＜0.05）；急性心肌梗死患者的擬桿菌門明顯低于其他類型的冠心病患者（P＜0.05）；變形菌門和放線菌門在所有患者中無顯著性差異（P＞0.05）。急性心肌梗死組的梭桿菌門明顯高于對(duì)照組（t=5.85，P=0.00）。說明不同冠心病患者的腸道菌群結(jié)構(gòu)豐度不同，表4。

表4 三組患者菌群結(jié)構(gòu)比較

2.4 各組患者腸道菌群組成比較所有組別患者的腸道菌群組成如表5所示，急性心肌梗死組患者的大腸埃希菌、幽門螺桿菌、產(chǎn)氣桿菌含量明顯高于其他組（P＜0.05）；急性心肌梗死組患者的乳酸桿菌和雙歧桿菌顯著低于其他組（P＜0.05）；所有患者大腸埃希菌、幽門螺桿菌、產(chǎn)氣桿菌含量明顯高于對(duì)照組（P＜0.05）；說明不同冠心病患者腸道中的大腸埃希菌、幽門螺桿菌、產(chǎn)氣桿菌、乳酸桿菌和雙歧桿菌含量不同。

表5 冠心病患者糞便中各細(xì)菌數(shù)量（logN/g）

2.5 UA水平與冠心病嚴(yán)重程度相關(guān)性分析通過Pearson相關(guān)性分析，UA水平與急性心肌梗死（r=0.72，P＜0.05）、不穩(wěn)定型心絞痛（r=0.46，P＜0.05）、穩(wěn)定型心絞痛（r=0.41，P＜0.05）和冠狀動(dòng)脈粥樣硬化（r=0.36，P＜0.05）均具有相關(guān)性，表6。

表6 尿酸水平與冠心病嚴(yán)重程度Pearson分析

2.6 UA水平與腸道菌群含量相關(guān)性分析急性心肌梗死患者中的UA水平與大腸埃希菌（r=0.46，P＜0.05），與幽門螺桿菌（r=0.39，P＜0.05）有相關(guān)性，與其他腸道菌群無相關(guān)性；不穩(wěn)定心絞痛組中患者的UA水平與大腸埃希菌（r=0.38，P＜0.05）有相關(guān)性，與其他腸道菌群無相關(guān)性；穩(wěn)定型心絞痛組患者UA水平與大腸埃希菌有相關(guān)性（r=0.36，P＜0.05），與其他腸道菌群無相關(guān)性.說明大腸埃希菌華人UA水平關(guān)系最密切，表7。

表7 尿酸水平與各組別腸道細(xì)菌的相關(guān)性分析

3 討論

腸道含有高度復(fù)雜的微生物群，通過消化營養(yǎng)物質(zhì)、生產(chǎn)維生素和激素、干擾病原體定植和塑造健康的黏膜免疫系統(tǒng)，在維持健康方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[6]。腸道是一種內(nèi)分泌器官，當(dāng)人體血液供應(yīng)不足時(shí)，其內(nèi)供氧減少，引起缺血進(jìn)而導(dǎo)致一系列代謝紊亂。因此，很多疾病的發(fā)生與微生物菌群變化相關(guān)，近年來越來越多的研究關(guān)注腸道菌群與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展[7]。大量證據(jù)顯示腸道微生物及其代謝物在介導(dǎo)或調(diào)節(jié)心力衰竭病理生理方面具有重要意義。心力衰竭患者心輸出量的減少和體循環(huán)的改變將導(dǎo)致腸灌注不足和粘膜缺血，進(jìn)而造成腸道屏障受損，腸道通透性增加，促進(jìn)微生物滋生，并允許微生物代謝物進(jìn)入血液循環(huán)，最終導(dǎo)致心力衰竭患者的低度慢性炎癥[8]。有學(xué)者認(rèn)識(shí)腸道微生物的改變主要是由三甲胺（TMA）介導(dǎo)的，腸道微生物群在將膳食膽堿轉(zhuǎn)化為TMA的過程中起著一定的作用，TMA進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，在肝臟中氧化為氧化三甲胺（TMAO），參與人體多項(xiàng)生理功能，其中已有報(bào)道的心血管疾病如動(dòng)脈粥樣硬化、高血壓、糖尿病和心肌梗死密切相關(guān)[9-11]。冠心病是我國主要心血管疾病，急性心肌梗死是造成患者死亡的首要病因。研究顯示冠心病與肥胖、糖尿病、高血壓等密切相關(guān)，而腸道菌群改變及結(jié)構(gòu)變化是造成上述疾病的原因。1951年，有研究提出了UA與心血管疾病存在相關(guān)性，隨后越來越多的臨床試驗(yàn)證實(shí)了UA水平與心血管疾病發(fā)生和死亡率相關(guān)，高UA水平成為了急性心肌梗死的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12-14]。實(shí)驗(yàn)研究表明，高UA血癥通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、胰島素抵抗等分子信號(hào)，促進(jìn)心血管疾病的發(fā)生發(fā)展[15,16]。人體的UA代謝除了腎臟以外，腸道也是重要途徑。有研究顯示腸道細(xì)菌能夠分解UA[17]，對(duì)UA和腸道菌群相關(guān)性研究甚少。

本研究通過檢測(cè)不同嚴(yán)重程度的冠心病患者和健康人群比較，發(fā)現(xiàn)冠心病患者的BMI、TG、TC、CRP、SBP、DBP均顯著高于健康人群（P＜0.05）。說明冠心病患者的上述指標(biāo)對(duì)于冠心病診治具有參考價(jià)值。對(duì)于冠心病患者通過調(diào)節(jié)飲食、控制血壓、血脂等預(yù)防疾病的發(fā)生[18]。通過對(duì)患者糞便中的腸道菌群結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)菌群門結(jié)構(gòu)中冠心病患者和健康人群在厚壁菌門和擬桿菌門中具有顯著性差異（P＜0.05），且急性心肌梗死患者的差異最為明顯。說明冠心病患者的菌群結(jié)構(gòu)不同于正常人群，且冠心病的嚴(yán)重程度與腸道菌群豐度密切關(guān)聯(lián)，臨床上可通過改善患者的胃腸道菌群結(jié)構(gòu)，減緩疾病進(jìn)展。對(duì)腸道菌群組成通過PT-PCR分析，發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者的大腸埃希菌、幽門螺桿菌和產(chǎn)氣桿菌含量明顯增高，高于其他組患者，而乳酸桿菌和雙歧桿菌顯著低于其他患者。此外，所有冠心病患者的大腸埃希菌、幽門螺桿菌和產(chǎn)氣桿菌含量明顯高于健康人群，說明不同嚴(yán)重程度的冠心病患者腸道中的菌組成發(fā)生改變。2016年，Emoto等[19]利用末端限制性片段長度多態(tài)性（T-RFLP）和16S rRNA對(duì)冠心病患者和健康志愿者腸道微生物的差異進(jìn)行研究。結(jié)果顯示冠心病患者的厚壁菌門明顯增加，擬桿菌門顯著減少，與本研究結(jié)果一致。腸道微生物對(duì)冠心病的作用機(jī)制目前研究認(rèn)為是通過TMAO介導(dǎo)的，也有發(fā)現(xiàn)與UA水平有關(guān)。因此，本研究對(duì)患者UA水平進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果顯示冠心病患者的UA水平顯著高于健康人群，且疾病嚴(yán)重程度越重，UA水平越高。相關(guān)性分析結(jié)果表明UA水平與冠心病有密切關(guān)聯(lián)。高明喜等[20]研究顯示UA水平與冠狀動(dòng)脈狹窄有顯著相關(guān)性。UA對(duì)冠心病的作用機(jī)制認(rèn)為尿酸具有氧化性，血UA水平升高導(dǎo)致氧自由基增加、氧化應(yīng)激、血管內(nèi)皮功能障礙、炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[21-23]。腸道菌群也可通過調(diào)節(jié)UA水平來影響氧化應(yīng)激反應(yīng)。研究證實(shí)大量的大腸桿菌會(huì)導(dǎo)致UA分解增加。冠心病患者的大腸桿菌水平升高，引起血清UA水平升高從而增加氧自由基的產(chǎn)生，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，并誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙，引起冠心病發(fā)生。本研究結(jié)果顯示急性心肌梗死患者的大腸桿菌含量和幽門螺桿菌與UA水平有相關(guān)性，所有冠心病患者的UA水平都與大腸埃希菌存在相關(guān)性。說明腸道菌群可通過調(diào)節(jié)UA參與冠心病發(fā)生發(fā)展。

綜上所述，冠心病的發(fā)生發(fā)展與腸道菌群失調(diào)有關(guān)，腸道菌群通過調(diào)控UA水平造成冠心病發(fā)生。因此，在今后治療時(shí)，需關(guān)注患者的UA水平和菌群組成以便評(píng)估預(yù)后。