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

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

2、大量的社會醫(yī)療資源。
　　術后房顫（POAF）是冠狀動脈旁路移植（CABG）術后常見的并發(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)生機制有別于持續(xù)性房顫和永久性房顫?，F有研究表明，心房組織在輕度的結構重構的前提下，受到炎癥、氧化應激及電重構等短期變化的影響，是誘發(fā)CABG-POAF的可能因素。其發(fā)生可導致CABG術后患者血壓波動、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，增加術后ICU停留時間及總住院時間，增加患者經濟負擔，甚至增加術后死亡率，消耗了大量醫(yī)療資源。探明 CABG-POAF的危險因素、保護因素及預測因素，對其預防和治療有著深遠的意義。多項研究表明 CABG-POAF與年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙、左房擴大等多項因素有關。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的表達會上調，這意味著ACEI可預防持續(xù)性房顫和永久性房顫復律后的復發(fā)。然而，一些研究表明 ACE

4、I并沒有預防POAF發(fā)生的作用。那么，以ACE和AngⅡ為代表的RAAS在POAF發(fā)生過程中作用如何？ACE與房顫關系密切。同時，催化AngⅠ轉換成AngⅡ和將舒緩激肽轉化為緩激肽是ACE的兩個主要作用，而這兩方面作用與POAF關系如何？
　　Apelin作為血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）1型受體（AT1）相關蛋白（APJ）的內源性配體，是 ACE2的第二催化底物，其與 APJ形成的 Apelin/APJ系統是RAAS的新成員。此外，A

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

6、和凋亡等多種必不可少的細胞功能。mtDNA拷貝數已被證實與多種健康因素有關。一些研究表明，外周血的 mtDNA拷貝數與氧化應激的整體水平、2型糖尿病及心血管疾病高度相關。另外，mtDNA拷貝數已被證實與多種癌癥的發(fā)病有關。這些表明， mtDNA拷貝數可能是與氧化應激和炎癥相關的某種生物標志物。然而外周血mtDNA拷貝數與POAF的關系如何？
　　帶著上述問題，設計了一系列研究，試圖探明這些因素之間的聯系，進一步明確導致CABG-P

7、OAF的危險因素及其機制，并嘗試找到新的CABG-POAF預測因素。
　　第一部分ACE、Apelin與非體外循環(huán)冠狀動脈旁路移植術后新發(fā)房顫的相關性研究
　　研究目的：
　　1.通過臨床回顧性病例對照研究，觀察ACEI對OPCABG-POAF是否存在預防作用；觀察外周血ACE、Apelin、AngⅡ、BK、CRP、MDA含量與OPCABG-POAF的聯系；
　　2.明確ACE、Apelin、AngⅡ及BK中是否

8、存在OPCABG-POAF的獨立危險因素，并對陽性結果間進行相關性分析，結合炎癥（CRP）、氧化應激（MDA）等因素的觀察結果，嘗試解釋作用機理；
　　3.選擇“手術前”作為觀察的第一時間節(jié)點，“手術后POAF發(fā)生前”作為觀察的第二時間節(jié)點，排除 POAF發(fā)生后對自身的影響，明確 OPCABG手術本身對ACE、AngⅡ、BK、Apelin、CRP及MDA的影響；
　　4.采集入選病例中少量的心肌標本。使用Masson染色比照

9、有無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組織中OPCABG-POAF相關指標的含量，與主體試驗外周血所得指標進行初步對照。
　　方法：采用臨床回顧性病例對照研究。對沈陽軍區(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)冠狀動脈旁路移植手術的連續(xù)共計560例患者進行了圍術期全程資料記錄及標本采集。具體包括入院后一般資料登記、完善術前檢查、術前血液標本采集、術中部分組織標本采集、術后血

10、液標本采集、術后房顫監(jiān)測、出院或房顫發(fā)生等終點事件登記等。血液標本采用ELISA測定相應指標，組織樣本采用 Masson染色和免疫組化處理。對508例經過嚴格納入/排除標準篩選后最終入選者的試驗結果進行了統計學分析。
　　結果：POAF的發(fā)生率為21.26%（108/508）。進行數據分析后，將病例分為 POAF組和無POAF組，兩組的一般臨床資料統計分析顯示：POAF組在年齡、吸煙、左房內徑、左室舒張末期容積等因素上均顯著高于無

11、 POAF組，差異有統計學意義；POAF組的術前瑞舒伐他汀使用率低于無POAF組，差異有統計學意義。組間數據比較顯示，POAF組病例的外周血標本血漿ACE含量在術前和術后均高于無POAF組，差別有統計學意義；而POAF組病例的外周血標本血漿Apelin含量在術前和術后均高于無POAF組，差別有統計學意義；POAF組與無POAF組病例的外周血標本血漿AngⅡ含量在術前和術后的差異無統計學意義；POAF組與無POAF組病例的外周血標本血漿B

12、K含量在術前和術后的差異同樣無統計學意義；POAF組與無POAF組病例的外周血CRP含量在術前的差異無統計學意義，但術后POAF組的外周血CRP含量明顯高于無POAF組，差異有統計學意義；POAF組與無POAF組病例的外周血標本血漿MDA含量在術前的差異無統計學意義，但術后POAF組的外周血標本血漿MDA含量明顯高于無POAF組，差異有統計學意義。整體樣本外周血標本血漿ACE含量與Apelin含量在術前和術后均存在負相關性。整體樣本外周

13、血標本CRP含量與血漿Apelin含量在術前和術后均存在負相關性。對本組樣本中與POAF相關的多項因素進行單因素和多因素logistic回歸分析，結果顯示POAF的獨立危險因素包括：術前外周血ACE含量（Wald=8.197，OR=1.188，95%CI：1.056–1.337，P=0.004）；術前外周血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）；左房內徑（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）。各因素術前術后對比結果顯示：整體樣本、POAF組及無POAF組病例外周血ACE、Apelin、AngⅡ和BK的含量在術前與術后的差異并無統計學意義。但術后外周血CRP和MDA的含量明顯高于術前，差異有統計學意義。
　　結論：
　　1.本項研究結果顯示，患

16、者術前外周血的ACE含量偏高和Apelin含量偏低分別是OPCABG-POAF的獨立危險因素。而且，無論術前還是術后，患者外周血ACE含量和Apelin含量均存在負相關性。已知人體內ACE和ACE2存在負相關性，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新的預測因素。
　　2.本項研究

17、結果顯示，手術前后POAF組與無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的組間差異無統計學意義。該結果表明ACE-AngⅡ軸和ACE-BK軸對OPCABG-POAF發(fā)病進程的影響并不顯著，這也解釋了 ACEI對 OPCABG-POAF無明顯預防作用的原因。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)現的房顫患者體內AngⅡ增高可能是由于長期房顫導致的心肌纖維化加重所致

18、。
　　3.發(fā)現手術本身對外周血ACE、Apelin、AngⅡ及BK含量的影響并不顯著。以往關于POAF和ACE、AngⅡ的研究均以術前和POAF后為觀察時間節(jié)點進行比較而得出差異結論?，F在看來，這種差異的產生可能來自于 POAF本身的影響，而并非由手術所致。外周血的 ACE含量偏高和 Apelin含量偏低分別是OPCABG-POAF的獨立危險因素，但他們在手術前后的變化并不顯著。CRP和MDA是檢測炎癥和氧化應激反應的經典指標。

19、OPCABG-POAF術后外周血CRP和 MDA含量增加，而且在出現 POAF的病例中增加的尤為明顯，也證明了炎癥和氧化應激在 POAF發(fā)生過程中扮演的重要角色。具有抗炎、抗氧化應激作用的Apelin含量降低自然成為OPCABG-POAF的危險因素之一，本項研究結果中Apelin與CRP的負相關性結論也證明了這一點。ACEI預防房顫復發(fā)與其抗心肌纖維化的作用有關，而OPCABG-POAF的發(fā)生可能與手術導致的炎癥和氧化應激反應關系更為密

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

21、數與氧化應激的整體水平、2型糖尿病及心血管疾病高度相關。另外，已有多項研究表明mtDNA拷貝數與多種癌癥的發(fā)病密切相關。這些表明，mtDNA拷貝數可能是與氧化應激和炎癥相關的某種生物標志物。目前關于外周血mtDNA拷貝數與POAF的相關性研究較少。試圖通過本次研究明確外周血mtDNA拷貝數是否是POAF的生物標志物之一。
　　方法：采用臨床回顧性病例對照研究。對沈陽軍區(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)冠狀動脈旁路移植手術的連續(xù)共計532例患者進行了圍術期全程資料記錄及標本采集。具體包括入院后一般資料登記、完善術前檢查、術前血液標本采集、術中部分組織標本采集、術后血液標本采集、術后房顫監(jiān)測、出院或房顫發(fā)生等終點事件登記等。處理血液標本后萃取高質量的基因組DNA，測定DNA的質量和純度。采用定量RT-PCR測定mtDNA拷貝數。另選取30例出現術后的房顫患者和50例未出現術后房顫患者的術前新鮮外周血標本，檢測血MDA含量

23、。經過嚴格納入/排除標準篩選后對485例最終入選者的試驗結果進行了統計學分析。
　　結果：共有485例行CABG手術的患者被納入本研究，均為非體外循環(huán)冠狀動脈搭橋手術（OPCABG）。其中101發(fā)生POAF，發(fā)生率20.8%。通過總結有無POAF兩組的基本隊列特征可見，PCI術后患者POAF發(fā)病率較低。與對照組相比， POAF組術前LVEDV較高（p=0.009），LAD也較高。術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。首先檢測了本試驗入選患者外周血細胞中的mtDNA拷貝數含量，結果顯示POAF組患者術前外周血細胞中的mtDNA拷貝數含量明顯高于對照組,對mtDNA拷貝數進行了受試者工作特征曲線（ROC）分析。結果顯示，曲線下面積0.814，95%可信區(qū)間為0.766-0.862。與POAF相關的切線點22.9114的敏感性為70.3%，特異性為80.2%。通過對 mtDNA拷貝數的隊列分布特征的分析發(fā)現高齡患者的mtDNA拷貝數相

25、對偏低。多因素logistic回歸分析結果顯示，術前心肌梗死和較高的mtDNA拷貝數是POAF的獨立危險因素。與之相反，術前PCI和他汀類藥物的使用對 POAF具有一定保護作用。Cox回歸分析的結果與之類似。為了探索 mtDNA拷貝數影響 POAF的作用機制，選取了一種氧化應激的生物標志物-MDA進行研究，測量了30例POAF患者和50例無POAF患者術前外周血的MDA含量。POAF組血漿MDA水平明顯高于無POAF組。這80例患者的線

26、粒體DNA拷貝數與MDA水平顯著線性相關。此外，在POAF患者中，外周血MDA含量與mtDNA拷貝數密切相關。
　　結論：發(fā)現出現 POAF的患者術前外周血的 mtDNA拷貝數明顯升高，為 CABG術后 POAF提供了一種新的預測易感性的因素，以便在術前采取適當的相應措施預防 POAF的發(fā)生，從而降低醫(yī)療成本及死亡率。研究結果同時與早些時候關于POAF患者氧化應激的研究相符合。表明氧化應激反應可能是POAF發(fā)生的生物學基礎。這些有