趙云飛 楊東輝

116027 大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心內(nèi)科

心房顫動(簡稱“房顫”)是成人常見的心律失常類型，具有高致殘率的特點[1]。房顫時由于能量需求增加會導(dǎo)致心肌代謝紊亂[2-4]。而代謝紊亂可能會成為心房電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)的驅(qū)動力[5]。因此，探究房顫患者的代謝改變可進一步了解房顫發(fā)生機制，并為臨床診斷和治療房顫提供更多的參考。酮體包括乙酰乙酸、β-羥基丁酸和丙酮，人體內(nèi)生成酮體的氨基酸主要包括亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸和蘇氨酸。房顫時由于代謝的改變心房肌細胞會增加酮體以及某些生酮氨基酸的利用等[6]；最近有研究報道房顫患者右心耳標(biāo)本生酮氨基酸水平增加[7]，但目前對血漿中生酮氨基酸水平相關(guān)研究較少。本研究旨在分析非瓣膜性房顫患者血漿生酮氨基酸水平的變化情況，探討其能否為臨床診斷或治療房顫提供一定的參考依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 研究對象

回顧性納入2019年9月至2021年9月在大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院住院的患者共202例，其中非瓣膜性房顫患者97例(包括陣發(fā)性房顫54例、持續(xù)性房顫43例)，非房顫(竇性心律)患者105例。房顫組納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)房顫均由24 h動態(tài)心電圖或既往房顫發(fā)作心電圖診斷；根據(jù)《2020ESC/EACTS心房顫動診斷與管理指南》[8]將房顫分為陣發(fā)性房顫與持續(xù)性房顫；(2)18歲≤年齡≤80歲；(3)入院前1個月未補充外源性氨基酸，入院后檢測血漿總蛋白水平在正常范圍內(nèi)。竇性心律組納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)入院后24 h動態(tài)心電圖提示竇性心律，其他同房顫組納入標(biāo)準(zhǔn)(2)和(3)。兩組排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)病例資料不完全；(2)急慢性感染；(3)進食困難或不能正常進食；(4)伴有嚴(yán)重心功能不全；(5)妊娠期；(6)肝腎功能不全；(7)自身免疫病；(8)甲狀腺功能減退或亢進；(9)糖尿?。?10)活動性肝炎、結(jié)核等傳染病；(11)嚴(yán)重瓣膜狹窄或關(guān)閉不全；(12)病態(tài)竇房結(jié)綜合征；(13)風(fēng)濕性心臟瓣膜病；(14)服用激素藥物。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求，所有患者均知情同意。

1.2 資料收集

1.2.1 一般資料收集 記錄性別、年齡，吸煙史、飲酒史，高血壓史、冠心病史、缺血性腦卒中史及左心房內(nèi)徑，入院后24 h平均收縮壓和舒張壓以及體質(zhì)指數(shù)。

1.2.2 血生化指標(biāo)和氨基酸水平檢測 所有入選患者禁食≥10 h后，清晨抽取血樣，進行血生化指標(biāo)包括高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、總膽固醇、三酰甘油和血漿氨基酸水平檢測。醫(yī)院檢驗科采用液相色譜-質(zhì)譜法靶向代謝組譜分析檢測血漿氨基酸水平，過程如下：(1)樣本前處理：①工作曲線配制：取校準(zhǔn)品工作液A-F 5 μL，依次加入空白基質(zhì)溶液BM 45 μL，加入10 μL試劑N1→渦旋混勻→加入50 μL試劑H2，渦旋混勻20 s→30℃反應(yīng)20 min→加入200 μL試劑D3→渦旋混勻3 min，→4℃，14 000 rpm，離心5 min→取上清液待進樣；②生物樣品配制：取樣品吸50 μL，依次加入10 μL試劑N1→渦旋混勻→加入50 μL試劑H2，渦旋混勻20 s→30℃反應(yīng)20 min→加入200 μL試劑D3→渦旋混勻3 min，→4℃，14 000 rpm，離心5 min→取上清液待進樣。(2)運用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)系統(tǒng)進行分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 基本臨床資料

房顫組和竇性心律組的人口統(tǒng)計學(xué)和基線特征見表1。房顫組年齡、左心房內(nèi)徑和體質(zhì)指數(shù)均高于竇性心律組(均為P<0.01)，高密度脂蛋白膽固醇低于竇性心律組(P=0.001)。進一步比較陣發(fā)性房顫和持續(xù)性房顫患者的人口統(tǒng)計學(xué)和基線特征見表2，發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫患者的左心房內(nèi)徑高于陣發(fā)性房顫患者(P=0.000)。

表1 房顫組與竇性心律組的基本臨床資料比較

表2 陣發(fā)性與持續(xù)性房顫組的基本臨床資料比較

2.2 氨基酸水平差異性分析

房顫組的血漿丙氨酸、精氨酸和酪氨酸水平均高于竇性心律組(P<0.01)，見表3。而陣發(fā)性房顫組和持續(xù)性房顫組血漿氨基酸水平比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。

表3 房顫組與竇性心律組的血漿氨基酸

2.3 多因素logistic回歸分析

以房顫為因變量，以年齡、體質(zhì)指數(shù)、高密度脂蛋白膽固醇、左房內(nèi)徑以及有統(tǒng)計學(xué)差異的氨基酸為自變量，經(jīng)過二元logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，年齡、左心房內(nèi)徑、丙氨酸、天冬酰胺、賴氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸是發(fā)生房顫的獨立相關(guān)因素(均為P<0.05)，其中賴氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸均為生酮氨基酸(表4)。

表4 房顫發(fā)生的多因素logistic回歸分析

2.4 生酮氨基酸對房顫診斷價值的ROC曲線分析

賴氨酸對預(yù)測房顫發(fā)生AUC為0.733(95%CI：0.664～0.803，P<0.01)，敏感度為72.2%，特異度為65.7%，最佳臨界值為160.09 μmol/L；苯丙氨酸AUC為0.864(95%CI：0.812～0.916，P<0.01)，敏感度為82.5%，特異度為81.0%，最佳臨界值為41.20 μmol/L；色氨酸AUC為0.872(95%CI：0.823～0.921，P<0.01)，敏感度為84.5%，特異度為78.1%，最佳臨界值為48.64 μmol/L；酪氨酸AUC為0.842(95%CI：0.786～0.898，P<0.01)，敏感度為89.7%，特異度為72.4%，最佳臨界值為42.14 μmol/L(圖1)。

圖1 生酮氨基酸預(yù)測房顫發(fā)生的ROC曲線

3 討論

目前，多項研究表明房顫時心肌能量代謝發(fā)生了變化[3， 9-10]，有文獻提出房顫患者心房線粒體的功能出現(xiàn)異常[11]，也有研究表明代謝性疾病與房顫發(fā)生有關(guān)[12-13]。房顫時心肌能量需求會引起代謝通路的變化。酮體可能是房顫的重要燃料[7]，β-羥基丁酸分解為乙酰輔酶A可抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合體功能，從而在心肌中發(fā)揮節(jié)糖作用。使丙酮酸脫氫酶復(fù)合體失活的丙酮酸脫氫酶激酶1在房顫中會上調(diào)，而逆轉(zhuǎn)這種抑制功能的丙酮酸脫氫酶磷酸酶在房顫中會下調(diào)[14]。因此，在房顫時丙酮酸脫氫酶復(fù)合體功能受到抑制，心肌中葡萄糖6-磷酸水平會升高使葡萄糖轉(zhuǎn)向糖原合成，酮體及生酮氨基酸由于生理性作用生成可能會增加。本研究以此為基礎(chǔ)對房顫患者血漿氨基酸代謝譜進行分析，發(fā)現(xiàn)生酮氨基酸包括賴氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸的水平升高。

Mayr等[7]通過采集非風(fēng)濕性瓣膜房顫患者和竇性心律者的右心耳組織標(biāo)本，用代謝組學(xué)方法分析其氨基酸水平變化，發(fā)現(xiàn)房顫患者酮體β-羥丁酸(P=0.006)濃度升高，生酮氨基酸酪氨酸(P=0.002)水平增加。而本研究采用相同方法對房顫患者血漿氨基酸水平進行研究，發(fā)現(xiàn)房顫患者的酪氨酸水平也同樣升高。同樣，She等[15]收集23例房顫患者和37例竇性心律者血漿標(biāo)本，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)兩組間L-賴氨酸(P<0.01)、L-纈氨酸(P<0.05)、L-蘇氨酸(P<0.001)、L-蛋氨酸(P<0.05)、L-異亮氨酸(P<0.001)、甘氨酸(P<0.05)、L-亮氨酸(P<0.01)水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。本研究經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，房顫組的生酮氨基酸水平(亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蘇氨酸)均高于竇性心律組(均為P<0.01)。經(jīng)多因素分析后發(fā)現(xiàn)，生酮氨基酸賴氨酸(P=0.001)、苯丙氨酸(P=0.000)、色氨酸(P=0.000)和酪氨酸(P=0.048)是發(fā)生房顫的獨立相關(guān)因素。Rusnak等[16]對接受介入性左心耳封堵術(shù)患者進行了研究，介入治療前(T0)和6個月后(T1，中期隨訪)采集外周血樣進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)44例非瓣膜性房顫患者在中期隨訪時，血漿生酮氨基酸中苯丙氨酸(8.2%，P=0.006)、色氨酸(20.3%，P=0.0006)和酪氨酸(20.2%，P=0.0001)發(fā)生了變化。但Ko等[17]對2 458例非房顫患者隨訪10年，共156例(6.3%)參與者發(fā)生房顫事件，通過采集其血漿標(biāo)本，用液相色譜-質(zhì)譜法測定氨基酸、脂類等血漿代謝物，卻發(fā)現(xiàn)氨基酸與房顫無明顯相關(guān)。

房顫時心房肌細胞會出現(xiàn)糖原堆積現(xiàn)象[18-20]，由于房顫時酮體水平升高，它能抑制丙酮酸脫氫酶復(fù)合體功能使葡萄糖轉(zhuǎn)向糖原合成[7]。而本研究發(fā)現(xiàn)房顫患者生酮氨基酸水平升高，也間接性支持房顫時酮體水平增加的觀點；所以，酮體水平升高可能是心房肌糖原堆積的原因之一。Embi等[21]對山羊心耳進行糖原濃度測量，發(fā)現(xiàn)糖原含量在左右心房分布不均，提出此現(xiàn)象可阻礙細胞傳導(dǎo)使左心房更易發(fā)生折返性房顫。因此，房顫時糖原增加可能會破壞心房肌細胞的穩(wěn)定性[21]；也有研究報道心房重構(gòu)特征之一是細胞內(nèi)糖原積累[18]。所以，房顫時心房肌內(nèi)糖原升高，可能會影響左心房內(nèi)傳導(dǎo)系統(tǒng)以及參與心房重構(gòu)，它也可能是“房顫導(dǎo)致房顫”的原因之一。

綜上，代謝紊亂在房顫發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，它可能會成為房顫的重要研究方向之一。本研究發(fā)現(xiàn)房顫患者血漿部分生酮氨基酸水平發(fā)生變化，這些氨基酸可能會成為診斷房顫的循環(huán)生物標(biāo)志物。盡管本研究從多方面分析血漿氨基酸水平，但仍存在局限性：首先，盡管有嚴(yán)格納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，但亦不排除潛在因素對血漿氨基酸水平的影響；第二，本研究僅對血漿氨基酸進行分析，若同時對血漿酮體進行分析，將更加全面地闡述生酮氨基酸與房顫的關(guān)系；最后，本研究僅得出部分生酮氨基酸與房顫相關(guān)，可能是由于樣本量選取較少，需要大樣本量研究進一步探討。

利益沖突：無