高全彩 吳紅葵 杜 恒
左旋肉堿(L-carnitine,LC)是一種廣泛存在于機(jī)體組織內(nèi)的氨基酸衍生物,其主要生理功能是將長鏈脂肪酸從線粒體膜外轉(zhuǎn)到膜內(nèi)進(jìn)行脂肪酸的氧化,是能量代謝過程中不可缺少的物質(zhì)[1]。在人體中,左旋肉堿以游離肉堿(free carnitine,F(xiàn)C)和酰基肉堿(acylcarnitine,AC)兩種形式存在。LC主要存在于骨骼肌和心肌,尤其是心臟含量最高[2]。與其他臟器不同,心臟氧化的底物優(yōu)先選擇脂肪酸,其能量供應(yīng)的60%~80%來自脂肪酸的β氧化[2]。因此,肉堿在心臟的能量代謝中發(fā)揮重要作用,當(dāng)發(fā)生心肌缺血影響心肌代謝時容易出現(xiàn)肉堿代謝異常[3]。有關(guān)肉堿水平異常在代謝性疾病中研究較多,?;鈮A已經(jīng)成為一個評估肥胖和2型糖尿病等慢性代謝疾病嚴(yán)重程度的有效指標(biāo)[4,5]。然而,目前以肉堿作為反映冠心病患者代謝異常指標(biāo)的研究極少,其臨床意義也不明確。因此,本研究擬以穩(wěn)定型心絞痛患者為研究對象,探討肉堿代謝改變對患者長期預(yù)后的影響,現(xiàn)報道如下。
1.研究對象 收集2013年1月1日至2015年12月31日,在我院門診常規(guī)復(fù)查并符合條件的冠心病患者343例,男性215例,女性138例,平均年齡(61.2±12.5)歲。根據(jù)AC/FC中位數(shù)將研究對象分為低AC/FC組167例(AC/FC<0.243)和高AC/FC組176例(AC/FC≥0.243)。
(1)納入標(biāo)準(zhǔn):①穩(wěn)定型心絞痛患者,診斷依據(jù)參照2007年慢性穩(wěn)定性心絞痛診斷與治療指南[6],主要包括臨床表現(xiàn)、心電圖、影像學(xué)證據(jù)等,病史及體格檢查:呈陣發(fā)性胸痛、胸部不適,持續(xù)數(shù)分鐘,心絞痛發(fā)作時可有心率增快、血壓升高、焦慮、出汗,有時可聞及第四心音、第三心音或奔馬律,或出現(xiàn)心尖部收縮期雜音,第二心音逆分裂,偶聞雙肺底啰音;心電圖:心絞痛發(fā)作時可出現(xiàn)暫時性ST段移位;冠狀動脈血管造影:可見分支或左主干狹窄>50%;②2周內(nèi)無心絞痛發(fā)作。
(2)排除標(biāo)準(zhǔn):①既往心肌梗死、經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutcueocs coronary intervention,PCI)或冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)病史患者;②骨骼肌肉疾病、慢性腎臟疾病、線粒體病患者;③甲狀腺功能亢進(jìn)或預(yù)期壽命<1年的惡性腫瘤等患者。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(zhǔn),研究對象均知情同意。
2.方法 所有研究對象均給予阿司匹林和阿托伐他汀等藥物治療。收集研究對象的一般資料,包括性別、年齡、吸煙史、病史包括高血壓、血脂異常、糖尿病。空腹、脫鞋并身著輕裝測量體質(zhì)量和身高,計算BMI。
所有研究對象行經(jīng)胸超聲心動圖檢查,應(yīng)用改良Simpson法測量LVEF,LVEF<50%表示心臟收縮功能受損。納入研究后抽空腹靜脈血5mL,送至檢驗科應(yīng)用全自動生化分析儀檢測實驗室指標(biāo),包括TG、HDL-C、LDL-C、TG、血糖、尿酸、CRP、尿素氮和肌酐。
另取血液5 mL,2 000 r/min離心5 min,分離血漿后-70℃保存。采用循環(huán)酶法檢測總?cè)鈮A(total carnitine,TC)和FC,試劑盒購自日本旭化成株式會社,嚴(yán)格按照說明書步驟完成測量。?;鈮A=總?cè)鈮A-游離肉堿。酰基肉堿與游離肉堿比值(AC/FC)為人類線粒體代謝改變的敏感篩選指標(biāo),AC/FC比值升高提示存在線粒體功能障礙[7]。
本研究進(jìn)行前瞻性隨訪,連續(xù)入選2013年至2015年,在門診隨診復(fù)查的冠心病患者,并對其進(jìn)行每3個月一次門診隨訪或者電話隨訪,隨訪終點事件為主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE),隨訪截止日期為2018年1月1日。MACE包括心血管性死亡、非致命性心肌梗死、慢性心力衰竭和血運重建(PCI或CABG)。失訪、非心血管性死亡的數(shù)據(jù)為刪失數(shù)據(jù)。
3.統(tǒng)計學(xué)方法 使用SPSS16.0統(tǒng)計分析。連續(xù)變量用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,分類變量用絕對數(shù)和百分比表示,采用t檢驗或χ2檢驗,生存率估算應(yīng)用Kaplan-Meier法,采用Log-rank檢驗,應(yīng)用多變量Cox比例風(fēng)險回歸分析MACE的獨立危險因素,均為雙側(cè)檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1.組患者的基線特征比較 與低AC/FC組比較,高AC/FC組男性比例、BMI、TC、LDL-C、血糖和LVEF<50%比例較高,而HDL-C水平較低(P<0.05,表1)。
2.MACE的發(fā)生情況 隨訪時間為39(6~57)個月,低AC/FC組和高AC/FC組分別有5例和4例失訪,2例和2例死于其他疾?。[瘤、意外傷害等)。低AC/FC組有17例發(fā)生MACE,其中非致命性心肌梗死6例,心血管性死亡4例,慢性心力衰竭4例,血運重建3例;高AC/FC組有28例發(fā)生MACE,其中非致命性心肌梗死10例,慢性心力衰竭7例,心血管性死亡6例,血運重建5例。兩組無MACE生存曲線存在顯著差異(χ2=4.214,P=0.043,圖1)。
表1 兩組的臨床特點比較[±s,n(%)]
表1 兩組的臨床特點比較[±s,n(%)]
項目 低AC/FC組(n=167)高AC/FC組(n=176) t/χ2值 P值男性 95(56.9) 120(68.2) 4.674 0.031年齡/歲 60.8±12.7 61.6±13.3 0.569 0.570 BMI/(kg/m2) 23.2±3.0 23.9±3.1 2.123 0.034冠狀動脈造影 160(94.7) 170(95.0) 0.426 0.572當(dāng)前吸煙者 55(32.9) 66(37.5) 0.782 0.376高血壓病 77(46.1) 89(50.6) 0.683 0.409 2型糖尿病 34(20.4) 47(26.7) 1.913 0.167血脂異常 62(37.1) 72(40.9) 0.515 0.473 TC/(mmol/L) 4.17±1.19 4.48±1.26 2.340 0.020 TG/(mmol/L) 2.03±1.00 2.08±0.98 0.468 0.640 LDL-C/(mmol/L) 2.45±1.06 2.80±1.19 2.871 0.004 HDL-C/(mmol/L) 1.25±0.33 1.17±0.30 2.351 0.019血糖/(mmol/L) 5.45±2.11 5.96±2.23 2.173 0.030尿酸/(mmol/L) 344.8±92.1 352.6±105.5 0.728 0.467 CRP/(mg/L) 7.9±3.6 8.3±3.9 0.986 0.325尿素氮/(mmol/L) 5.8±3.6 6.0±3.8 0.500 0.618肌酐/(μmol/L) 85.9±37.8 82.4±40.1 0.831 0.407 LVEF<50% 15(9.0) 29(16.5) 4.305 0.038
3.AC/FC值對MACE的影響 多因素Cox回歸分析表明,男性、LDL-C升高、LVEF<50%和高AC/FC值是影響MACE發(fā)生的危險因素(表2)。
圖1 低AC/FC組和高AC/FC組的無MACE生存曲線比較
LC是活化長鏈脂肪酸進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β氧化和三羧酸循環(huán)的唯一轉(zhuǎn)運載體。LC缺乏或代謝紊亂將嚴(yán)重影響脂肪酸代謝,與多種疾病如高脂血癥、低血糖、骨骼肌病和心臟病等的發(fā)生有關(guān)[8]。目前,反映肉堿代謝障礙的一個有效指標(biāo)為AC/FC比值,是線粒體代謝改變的敏感篩選指標(biāo),其升高提示左旋肉堿不足,體內(nèi)存在能量代謝障礙[7]。本研究據(jù)此將研究對象分為兩組,結(jié)果發(fā)現(xiàn),高AC/FC組男性比例顯著高于低AC/FC組。前面一個正常人群的研究也發(fā)現(xiàn),男性血清中游離肉毒堿及總?cè)舛緣A水平高于女性[9],與本研究結(jié)果相似,考慮與男性體成分中肌肉含量更高有關(guān)。肉堿參與脂肪酸β氧化,肉堿水平異??蓪?dǎo)致脂肪酸積累,并引起TC、TG、LDL-C等代謝異常[8]。本研究也發(fā)現(xiàn)高AC/FC組和低AC/FC組之間的血脂水平存在顯著差異,與前面研究結(jié)果一致。另外,肉堿是代謝性疾病代謝紊亂的指標(biāo)之一,前面的研究發(fā)現(xiàn)肥胖或2型糖尿病患者中存在顯著的肉堿水平異常[10-11],本研究也發(fā)現(xiàn)高AC/FC組的BMI和血糖水平均顯著高于低AC/FC組。心肌的能量供應(yīng)主要來自脂肪酸的β氧化[2],AC/FC值升高提示線粒體能量代謝障礙,影響心肌的收縮功能,這可能是本研究中高AC/FC組心臟功能較差的原因之一。總之,兩組之間基線特征的差異提示肉堿代謝異常與眾多傳統(tǒng)心血管危險因素關(guān)系密切。
本研究對參與者進(jìn)行了長時間的前瞻性隨訪,發(fā)現(xiàn)高AC/FC組的無MACE生存率顯著低于低AC/FC組,提示肉堿水平是影響心絞痛患者長期預(yù)后的一個指標(biāo)。多因素分析進(jìn)一步證實,AC/FC是影響MACE發(fā)生的危險因素,證實肉堿代謝指標(biāo)可作為心絞痛患者心血管風(fēng)險的生物標(biāo)志物,獨立于傳統(tǒng)的心血管疾病危險因素。國外Kalim等[12]以透析患者為研究對象,發(fā)現(xiàn)某些長鏈?;鈮A水平升高與心血管死亡風(fēng)險有關(guān),與本研究結(jié)果相似。Rizza等[13]以老年人群為研究對象,也有類似的研究結(jié)果。因此,常規(guī)篩查肉堿水平,有助于患者預(yù)后的判斷及高?;颊叩暮Y選。針對高危患者,加強(qiáng)隨訪和干預(yù)如改變生活方式可能對于預(yù)防MACE有一定的意義[14]。最近的一項研究表明,地中海式飲食可改變血漿酰基肉堿與心血管疾病風(fēng)險之間的關(guān)聯(lián)[15]。另外,已有研究表明,補(bǔ)充左旋肉堿能夠改善心功能、保護(hù)心肌,減少心血管事件[16]。因此,對于高AC/FC值的冠心病患者,常規(guī)給予左旋肉堿治療可能會使其額外獲益,改善預(yù)后,這需要臨床研究進(jìn)一步證實。
表2 影響MACE的多因素Cox回歸分析
心肌的能量供應(yīng)主要來源于脂肪酸,而肉堿在脂肪酸的β氧化過程中發(fā)揮舉足輕重的作用。AC/FC比值升高提示FC下降或(和)AC升高。FC下降影響長鏈脂肪酸在心肌中的代謝和能量供應(yīng),從而促進(jìn)心臟疾病的進(jìn)展。酰基肉堿的積聚對心肌細(xì)胞有毒性作用,影響生物膜的流動性和鈉-鉀泵等功能、抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞舒血管因子的釋放,能夠誘發(fā)心律失常,加重心肌缺血[17]。因此,心肌細(xì)胞線粒體能量產(chǎn)生障礙和?;鈮A堆積可能是心絞痛患者M(jìn)ACE增加的主要機(jī)制。
總之,本研究表明,血清肉堿水平是影響穩(wěn)定型心絞痛患者長期預(yù)后的重要標(biāo)志物,對于判斷預(yù)后和指導(dǎo)治療可能具有一定的意義。