RAAS、Apelin-APJ及MtDNA 拷貝數(shù)與冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后新發(fā)房顫的相關(guān)性研究.pdf

1、心房顫動(dòng)（房顫，AF）是目前臨床最多見的心律失常之一。隨著社會(huì)人口老齡化，近年來(lái)房顫在世界范圍內(nèi)的發(fā)病率呈顯著增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。房顫患者常常出現(xiàn)左心室收縮功能減退、充血性心力衰竭等并發(fā)癥，嚴(yán)重者可危及生命；長(zhǎng)期房顫，心房?jī)?nèi)血液流向紊亂，逐漸致血栓形成，最終出現(xiàn)多種血管栓塞并發(fā)癥，甚至導(dǎo)致腦卒中的發(fā)生，嚴(yán)重者可致殘或致死；栓塞導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)長(zhǎng)期缺血缺氧致使癡呆等神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量；房顫的存在極大地危害了人類的健康，消耗了

2、大量的社會(huì)醫(yī)療資源。
　　術(shù)后房顫（POAF）是冠狀動(dòng)脈旁路移植（CABG）術(shù)后常見的并發(fā)癥之一，其發(fā)生率約在13-40％。CABG-POAF屬于新發(fā)的陣發(fā)性房顫，其發(fā)生機(jī)制有別于持續(xù)性房顫和永久性房顫?，F(xiàn)有研究表明，心房組織在輕度的結(jié)構(gòu)重構(gòu)的前提下，受到炎癥、氧化應(yīng)激及電重構(gòu)等短期變化的影響，是誘發(fā)CABG-POAF的可能因素。其發(fā)生可導(dǎo)致CABG術(shù)后患者血壓波動(dòng)、心悸不適，常伴有左心室收縮功能減退、充血性心力衰竭及腦卒中等并發(fā)

3、癥，增加術(shù)后ICU停留時(shí)間及總住院時(shí)間，增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，甚至增加術(shù)后死亡率，消耗了大量醫(yī)療資源。探明 CABG-POAF的危險(xiǎn)因素、保護(hù)因素及預(yù)測(cè)因素，對(duì)其預(yù)防和治療有著深遠(yuǎn)的意義。多項(xiàng)研究表明 CABG-POAF與年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙、左房擴(kuò)大等多項(xiàng)因素有關(guān)。研究表明患有持續(xù)性房顫和永久性房顫的患者心房組織中ACE和AngⅡ的表達(dá)會(huì)上調(diào)，這意味著ACEI可預(yù)防持續(xù)性房顫和永久性房顫復(fù)律后的復(fù)發(fā)。然而，一些研究表明 ACE

4、I并沒(méi)有預(yù)防POAF發(fā)生的作用。那么，以ACE和AngⅡ?yàn)榇淼腞AAS在POAF發(fā)生過(guò)程中作用如何？ACE與房顫關(guān)系密切。同時(shí)，催化AngⅠ轉(zhuǎn)換成AngⅡ和將舒緩激肽轉(zhuǎn)化為緩激肽是ACE的兩個(gè)主要作用，而這兩方面作用與POAF關(guān)系如何？
　　Apelin作為血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）1型受體（AT1）相關(guān)蛋白（APJ）的內(nèi)源性配體，是 ACE2的第二催化底物，其與 APJ形成的 Apelin/APJ系統(tǒng)是RAAS的新成員。此外，A

5、CE與ACE2存在著負(fù)相關(guān)性。Apelin/APJ系統(tǒng)與RAAS、ACE2-Ang(1-7)-MAS等交互作用，參與了多種人體病理生理反應(yīng)的調(diào)控。新近研究表明Apelin通過(guò)影響ACE2調(diào)控AngⅡ，體內(nèi)Apelin含量降低導(dǎo)致ACE2下調(diào)，減少了 AngⅡ降解。另有研究證明 Apelin具有抗炎和抗氧化應(yīng)激的作用。然而POAF、ACE、AngⅡ及Apelin之間的關(guān)系如何？
　　線粒體作為核心的細(xì)胞器之一，具有能量生成、細(xì)胞增殖

6、和凋亡等多種必不可少的細(xì)胞功能。mtDNA拷貝數(shù)已被證實(shí)與多種健康因素有關(guān)。一些研究表明，外周血的 mtDNA拷貝數(shù)與氧化應(yīng)激的整體水平、2型糖尿病及心血管疾病高度相關(guān)。另外，mtDNA拷貝數(shù)已被證實(shí)與多種癌癥的發(fā)病有關(guān)。這些表明， mtDNA拷貝數(shù)可能是與氧化應(yīng)激和炎癥相關(guān)的某種生物標(biāo)志物。然而外周血mtDNA拷貝數(shù)與POAF的關(guān)系如何？
　　帶著上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一系列研究，試圖探明這些因素之間的聯(lián)系，進(jìn)一步明確導(dǎo)致CABG-P

7、OAF的危險(xiǎn)因素及其機(jī)制，并嘗試找到新的CABG-POAF預(yù)測(cè)因素。
　　第一部分ACE、Apelin與非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后新發(fā)房顫的相關(guān)性研究
　　研究目的：
　　1.通過(guò)臨床回顧性病例對(duì)照研究，觀察ACEI對(duì)OPCABG-POAF是否存在預(yù)防作用；觀察外周血ACE、Apelin、AngⅡ、BK、CRP、MDA含量與OPCABG-POAF的聯(lián)系；
　　2.明確ACE、Apelin、AngⅡ及BK中是否

8、存在OPCABG-POAF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并對(duì)陽(yáng)性結(jié)果間進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)合炎癥（CRP）、氧化應(yīng)激（MDA）等因素的觀察結(jié)果，嘗試解釋作用機(jī)理；
　　3.選擇“手術(shù)前”作為觀察的第一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，“手術(shù)后POAF發(fā)生前”作為觀察的第二時(shí)間節(jié)點(diǎn)，排除 POAF發(fā)生后對(duì)自身的影響，明確 OPCABG手術(shù)本身對(duì)ACE、AngⅡ、BK、Apelin、CRP及MDA的影響；
　　4.采集入選病例中少量的心肌標(biāo)本。使用Masson染色比照

9、有無(wú)POAF病例組織樣本見纖維化程度的差異。采用免疫組化方法檢測(cè)組織中OPCABG-POAF相關(guān)指標(biāo)的含量，與主體試驗(yàn)外周血所得指標(biāo)進(jìn)行初步對(duì)照。
　　方法：采用臨床回顧性病例對(duì)照研究。對(duì)沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院心血管外科2015年3月至2015年12月期間收治的擬行非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)的連續(xù)共計(jì)560例患者進(jìn)行了圍術(shù)期全程資料記錄及標(biāo)本采集。具體包括入院后一般資料登記、完善術(shù)前檢查、術(shù)前血液標(biāo)本采集、術(shù)中部分組織標(biāo)本采集、術(shù)后血

10、液標(biāo)本采集、術(shù)后房顫監(jiān)測(cè)、出院或房顫發(fā)生等終點(diǎn)事件登記等。血液標(biāo)本采用ELISA測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，組織樣本采用 Masson染色和免疫組化處理。對(duì)508例經(jīng)過(guò)嚴(yán)格納入/排除標(biāo)準(zhǔn)篩選后最終入選者的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：POAF的發(fā)生率為21.26%（108/508）。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，將病例分為 POAF組和無(wú)POAF組，兩組的一般臨床資料統(tǒng)計(jì)分析顯示：POAF組在年齡、吸煙、左房?jī)?nèi)徑、左室舒張末期容積等因素上均顯著高于無(wú)

11、 POAF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；POAF組的術(shù)前瑞舒伐他汀使用率低于無(wú)POAF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。組間數(shù)據(jù)比較顯示，POAF組病例的外周血標(biāo)本血漿ACE含量在術(shù)前和術(shù)后均高于無(wú)POAF組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；而POAF組病例的外周血標(biāo)本血漿Apelin含量在術(shù)前和術(shù)后均高于無(wú)POAF組，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；POAF組與無(wú)POAF組病例的外周血標(biāo)本血漿AngⅡ含量在術(shù)前和術(shù)后的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；POAF組與無(wú)POAF組病例的外周血標(biāo)本血漿B

12、K含量在術(shù)前和術(shù)后的差異同樣無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；POAF組與無(wú)POAF組病例的外周血CRP含量在術(shù)前的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但術(shù)后POAF組的外周血CRP含量明顯高于無(wú)POAF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；POAF組與無(wú)POAF組病例的外周血標(biāo)本血漿MDA含量在術(shù)前的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但術(shù)后POAF組的外周血標(biāo)本血漿MDA含量明顯高于無(wú)POAF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。整體樣本外周血標(biāo)本血漿ACE含量與Apelin含量在術(shù)前和術(shù)后均存在負(fù)相關(guān)性。整體樣本外周

13、血標(biāo)本CRP含量與血漿Apelin含量在術(shù)前和術(shù)后均存在負(fù)相關(guān)性。對(duì)本組樣本中與POAF相關(guān)的多項(xiàng)因素進(jìn)行單因素和多因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示POAF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素包括：術(shù)前外周血ACE含量（Wald=8.197，OR=1.188，95%CI：1.056–1.337，P=0.004）；術(shù)前外周血Apelin含量（Wald=7.366，OR=0.485，95%CI：0.288–0.818，P=0.007）；吸煙（Wald=8.

14、755，OR=2.172，95%CI：1.299–3.630，P=0.003）；低密度脂蛋白（Wald=4.092，OR=1.342，95%CI：1.009–1.784，P=0.043）；瑞舒伐他汀（Wald=12.671，OR=0.424，95%CI：0.264–0.680，P＜0.001）；EF（Wald=4.883，OR=0.002，95%CI：0.000–0.493，P=0.027）；左房?jī)?nèi)徑（Wald=18.350，OR=1.

15、167，95%CI：1.087–1.252，P＜0.001）；左室舒張末期容積（Wald=7.908，OR=0.986，95%CI：0.976–0.996，P=0.005）。各因素術(shù)前術(shù)后對(duì)比結(jié)果顯示：整體樣本、POAF組及無(wú)POAF組病例外周血ACE、Apelin、AngⅡ和BK的含量在術(shù)前與術(shù)后的差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但術(shù)后外周血CRP和MDA的含量明顯高于術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)論：
　　1.本項(xiàng)研究結(jié)果顯示，患

16、者術(shù)前外周血的ACE含量偏高和Apelin含量偏低分別是OPCABG-POAF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而且，無(wú)論術(shù)前還是術(shù)后，患者外周血ACE含量和Apelin含量均存在負(fù)相關(guān)性。已知人體內(nèi)ACE和ACE2存在負(fù)相關(guān)性，而 Apelin又是 ACE2的第二催化底物。由此推斷，ACE和 Apelin不僅分別在OPCABG-POAF發(fā)生過(guò)程中扮演了重要角色，而且還間接存在著相互拮抗的作用。兩者均可能成為POAF新的預(yù)測(cè)因素。
　　2.本項(xiàng)研究

17、結(jié)果顯示，手術(shù)前后POAF組與無(wú)POAF組病例外周血ACE和Apelin的含量存在明顯差異，但外周血AngⅡ和BK的組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該結(jié)果表明ACE-AngⅡ軸和ACE-BK軸對(duì)OPCABG-POAF發(fā)病進(jìn)程的影響并不顯著，這也解釋了 ACEI對(duì) OPCABG-POAF無(wú)明顯預(yù)防作用的原因。由此推論， OPCABG本身并未顯著影響外周血AngⅡ的含量，以往研究發(fā)現(xiàn)的房顫患者體內(nèi)AngⅡ增高可能是由于長(zhǎng)期房顫導(dǎo)致的心肌纖維化加重所致

18、。
　　3.發(fā)現(xiàn)手術(shù)本身對(duì)外周血ACE、Apelin、AngⅡ及BK含量的影響并不顯著。以往關(guān)于POAF和ACE、AngⅡ的研究均以術(shù)前和POAF后為觀察時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較而得出差異結(jié)論?，F(xiàn)在看來(lái)，這種差異的產(chǎn)生可能來(lái)自于 POAF本身的影響，而并非由手術(shù)所致。外周血的 ACE含量偏高和 Apelin含量偏低分別是OPCABG-POAF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，但他們?cè)谑中g(shù)前后的變化并不顯著。CRP和MDA是檢測(cè)炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)的經(jīng)典指標(biāo)。

19、OPCABG-POAF術(shù)后外周血CRP和 MDA含量增加，而且在出現(xiàn) POAF的病例中增加的尤為明顯，也證明了炎癥和氧化應(yīng)激在 POAF發(fā)生過(guò)程中扮演的重要角色。具有抗炎、抗氧化應(yīng)激作用的Apelin含量降低自然成為OPCABG-POAF的危險(xiǎn)因素之一，本項(xiàng)研究結(jié)果中Apelin與CRP的負(fù)相關(guān)性結(jié)論也證明了這一點(diǎn)。ACEI預(yù)防房顫復(fù)發(fā)與其抗心肌纖維化的作用有關(guān)，而OPCABG-POAF的發(fā)生可能與手術(shù)導(dǎo)致的炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)關(guān)系更為密

20、切。說(shuō)明一定程度的心肌纖維化是 CABG-POAF發(fā)生的術(shù)前基礎(chǔ)，但手術(shù)誘導(dǎo)發(fā)生的機(jī)體炎癥、氧化應(yīng)激反應(yīng)的綜合因素可能才是啟動(dòng)CABG-POAF的誘發(fā)因素。
　　第二部分外周血線粒體DNA拷貝數(shù)與非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后房顫的相關(guān)性研究
　　研究目的：線粒體作為真核細(xì)胞的核心細(xì)胞器之一，具有能量生成、細(xì)胞增殖和凋亡等多種必不可少的細(xì)胞功能。mtDNA拷貝數(shù)已被證實(shí)與多種健康因素有關(guān)。一些研究表明，外周血的mtDNA拷貝

21、數(shù)與氧化應(yīng)激的整體水平、2型糖尿病及心血管疾病高度相關(guān)。另外，已有多項(xiàng)研究表明mtDNA拷貝數(shù)與多種癌癥的發(fā)病密切相關(guān)。這些表明，mtDNA拷貝數(shù)可能是與氧化應(yīng)激和炎癥相關(guān)的某種生物標(biāo)志物。目前關(guān)于外周血mtDNA拷貝數(shù)與POAF的相關(guān)性研究較少。試圖通過(guò)本次研究明確外周血mtDNA拷貝數(shù)是否是POAF的生物標(biāo)志物之一。
　　方法：采用臨床回顧性病例對(duì)照研究。對(duì)沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院心血管外科2015年1月1日到2015年9月30日間收治

22、的擬行非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)的連續(xù)共計(jì)532例患者進(jìn)行了圍術(shù)期全程資料記錄及標(biāo)本采集。具體包括入院后一般資料登記、完善術(shù)前檢查、術(shù)前血液標(biāo)本采集、術(shù)中部分組織標(biāo)本采集、術(shù)后血液標(biāo)本采集、術(shù)后房顫監(jiān)測(cè)、出院或房顫發(fā)生等終點(diǎn)事件登記等。處理血液標(biāo)本后萃取高質(zhì)量的基因組DNA，測(cè)定DNA的質(zhì)量和純度。采用定量RT-PCR測(cè)定mtDNA拷貝數(shù)。另選取30例出現(xiàn)術(shù)后的房顫患者和50例未出現(xiàn)術(shù)后房顫患者的術(shù)前新鮮外周血標(biāo)本，檢測(cè)血MDA含量

23、。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格納入/排除標(biāo)準(zhǔn)篩選后對(duì)485例最終入選者的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　結(jié)果：共有485例行CABG手術(shù)的患者被納入本研究，均為非體外循環(huán)冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)（OPCABG）。其中101發(fā)生POAF，發(fā)生率20.8%。通過(guò)總結(jié)有無(wú)POAF兩組的基本隊(duì)列特征可見，PCI術(shù)后患者POAF發(fā)病率較低。與對(duì)照組相比， POAF組術(shù)前LVEDV較高（p=0.009），LAD也較高。術(shù)前服用他汀類藥物降低了POAF的發(fā)生。POAF患者

24、平均住院日明顯延長(zhǎng)。首先檢測(cè)了本試驗(yàn)入選患者外周血細(xì)胞中的mtDNA拷貝數(shù)含量，結(jié)果顯示POAF組患者術(shù)前外周血細(xì)胞中的mtDNA拷貝數(shù)含量明顯高于對(duì)照組,對(duì)mtDNA拷貝數(shù)進(jìn)行了受試者工作特征曲線（ROC）分析。結(jié)果顯示，曲線下面積0.814，95%可信區(qū)間為0.766-0.862。與POAF相關(guān)的切線點(diǎn)22.9114的敏感性為70.3%，特異性為80.2%。通過(guò)對(duì) mtDNA拷貝數(shù)的隊(duì)列分布特征的分析發(fā)現(xiàn)高齡患者的mtDNA拷貝數(shù)相

25、對(duì)偏低。多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示，術(shù)前心肌梗死和較高的mtDNA拷貝數(shù)是POAF的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。與之相反，術(shù)前PCI和他汀類藥物的使用對(duì) POAF具有一定保護(hù)作用。Cox回歸分析的結(jié)果與之類似。為了探索 mtDNA拷貝數(shù)影響 POAF的作用機(jī)制，選取了一種氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物-MDA進(jìn)行研究，測(cè)量了30例POAF患者和50例無(wú)POAF患者術(shù)前外周血的MDA含量。POAF組血漿MDA水平明顯高于無(wú)POAF組。這80例患者的線

26、粒體DNA拷貝數(shù)與MDA水平顯著線性相關(guān)。此外，在POAF患者中，外周血MDA含量與mtDNA拷貝數(shù)密切相關(guān)。
　　結(jié)論：發(fā)現(xiàn)出現(xiàn) POAF的患者術(shù)前外周血的 mtDNA拷貝數(shù)明顯升高，為 CABG術(shù)后 POAF提供了一種新的預(yù)測(cè)易感性的因素，以便在術(shù)前采取適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)措施預(yù)防 POAF的發(fā)生，從而降低醫(yī)療成本及死亡率。研究結(jié)果同時(shí)與早些時(shí)候關(guān)于POAF患者氧化應(yīng)激的研究相符合。表明氧化應(yīng)激反應(yīng)可能是POAF發(fā)生的生物學(xué)基礎(chǔ)。這些有