冠心病合并腦血管狹窄與血漿氧化三甲胺水平的關系

楊升華，任素芬，劉嘯塵，熊筱偉，李晶津，楊承志，胡宏宇，陳威，郭彩霞，陳步星

近年來，腸道菌群已成為研究熱點，很多疾病的發生與腸道菌群密切相關[1-2]。Wang 等[3]首先證實，攝入富含膽堿、磷脂酰膽堿和左旋肉堿的食物（如豬、牛、羊肉等紅肉類）后，膽堿、磷脂酰膽堿和左旋肉堿進入腸道，在腸道菌群的作用下可代謝為三甲胺（TMA），三甲胺入血后在肝臟被黃素單加氧酶氧化成氧化三甲胺（TMAO）。動物實驗表明，TMAO 不僅可以降低膽固醇逆轉運[4]，還可以通過改變血小板依賴性鈣信號，促進血小板高反應性并增強體內血栓形成[5]，從而促進動脈粥樣硬化[3-7]。越來越多臨床研究證實，TMAO 不僅與冠狀動脈粥樣硬化嚴重程度密切相關[8]，而且高血漿TMAO水平已成為心血管事件發生風險增加的獨立預測因子[9-10]。冠心病與腦血管狹窄病變具有相同的危險因素，然而冠心病合并腦血管狹窄與血漿TMAO水平之間的關系，目前尚無相關文獻報道。

1 資料與方法

研究對象：連續選取2013 年10 月至2016 年6月期間首都醫科大學附屬北京天壇醫院心內科的住院患者，同時滿足以下納入標準：（1）擬診斷冠心病和（或）缺血性腦血管疾病患者，且同時接受冠狀動脈造影及全腦血管造影；（2）年齡≥18 歲；（3）入組前1 個月內未接受抗生素治療；（4）臨床資料完整。排除標準：（1）急性心肌梗死；（2）伴有其他嚴重心血管疾病如主動脈夾層、重度主動脈瓣狹窄和肥厚型心肌病等；（3）急性腦卒中；（4）左心室射血分數＜50%；（5）嚴重肝腎功能不全；（6）血液系統疾病及惡性腫瘤。根據冠狀動脈造影及腦血管造影結果，將入組患者分為對照組（無冠心病及腦血管狹窄）、冠心病組、腦血管狹窄組、冠心病合并腦血管狹窄組。冠心病定義為至少存在一支主要冠狀動脈血管狹窄或其分支≥50%；腦血管狹窄定義為頸內動脈、大腦前動脈、大腦中動脈、大腦后動脈、基底動脈、椎動脈中至少有一支血管狹窄程度≥50%。根據納入及排除標準，共入選158 例患者，并依據檢查結果分為4 組：對照組（無冠心病及腦血管狹窄病變，n=20）、冠心病組（n=25）、腦血管狹窄組（n=17）和冠心病合并腦血管狹窄組（n=96）。本研究經首都醫科大學附屬北京天壇醫院倫理委員會同意并批準，且所有納入研究對象均已簽署書面知情同意書。

血TMAO 水平的檢測：以EDTA 抗凝管采集患者空腹血液4～5 ml，3 000 r/min 超速離心后獲得血漿，凍存于-80℃冰箱中待統一檢測。檢測時取血漿50 μl，加入200 μl 內標物d9-TMAO 甲醇溶液（5 μmol/L），渦旋1 min，在4℃、15 000 r/min 離心25 min，取上清液2 μl 進行檢測。按照質譜檢驗方案檢測血漿TMAO、左旋肉堿、膽堿、甜菜堿水平。流動相為A：B=80%：20%，流動相A 為0.1%甲酸-水液，流動相B為甲醇；流速：0.5 ml/min；氣體：氮氣。質譜條件：離子源：電噴霧電離（ESI）；掃描方式：多反應檢測掃描d9-TMAO m/z：85/66；TMAO m/z：76/58；正離子模式。所有色譜數據均按照峰面積由Analyst 提供的化學工作站計算所得。

統計學方法：采用SPSS 25.0 進行數據分析。以Kolmogorov-Smirow test 檢測正態性，正態分布的數據采用均數±標準差表示；偏態分布的計量資料用中位數（四分位數）表示，TMAO 呈偏態分布，經自然對數轉化后為正態分布，對照組、冠心病組、腦血管狹窄組、冠心病合并腦血管狹窄組之間比較采用單因素方差分析，有統計學差異變量再行LSD 法兩兩比較。計數資料用例數（%）表示，采用Fisher精確概率檢驗進行統計學檢驗。采用Spearman 相關性分析法分別分析冠心病組、冠心病合并腦血管狹窄組Gensini 評分與TMAO、左旋肉堿、膽堿、甜菜堿水平的相關性。以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

四組患者臨床基線資料比較（表1）：四組患者在年齡、性別、體重指數、收縮壓、舒張壓、血脂水平、血肌酐、血尿酸等差異均無統計學意義（P均＞0.05），而在既往吸煙史、經皮冠狀動脈介入治療（PCI）史、既往糖尿病史、口服藥物[阿司匹林、血管緊張素轉換酶抑制劑/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑（ACEI/ARB）、β 受體阻滯劑]、Gensini 評分，與對照組相比，冠心病合并腦血管狹窄組均有更高比例（P均＜0.05）。四組左旋肉堿、膽堿、甜菜堿血漿水平差異未見統計學意義。冠心病組與冠心病合并腦血管狹窄組中位TMAO 水平均明顯高于對照組（P均＜0.001）。

表1 四組患者臨床基線資料比較（±s）

表1 四組患者臨床基線資料比較（±s）

注：PCI：經皮冠狀動脈介入治療；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；HDL-C：高密度脂蛋白膽固醇；ACEI：血管緊張素轉換酶抑制劑；ARB：血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑；*：用中位數(四分位數)表示。與對照組相比△P＜0.05。1 mmHg=0.133 kPa

各組間TMAO 水平比較（圖1）：經自然對數轉換后，冠心病組及冠心病合并腦血管狹窄組TMAO 水平均明顯高于對照組[（0.93±0.39）μmol/L vs （0.97±0.40）μmol/L vs （0.57±0.36）μmol/L，P＜0.01]，但兩組相比卻差異未見統計學意義（P=0.682）。腦血管狹窄組TMAO 水平低于冠心病組[（0.65±0.36）μmol/L vs （0.93±0.39）μmol/L，P=0.019]與冠心病合并腦血管狹窄組[（0.65±0.36）μmol/L vs （0.97±0.40）μmol/L，P=0.002]，而與對照組相比差異未見統計學意義（P=0.582）。

圖1 四組患者血漿氧化三甲胺水平的比較

冠心病組及冠心病合并腦血管狹窄組血漿TMAO 水平與Gensini 評分的關系：分別將冠心病組、冠心病合并腦血管狹窄組Gensini 評分分為低、中、高三等分。結果顯示，冠心病組中高Gensini 評分患者TMAO 水平高于低Gensini 評分患者（P=0.009），見圖2A；但在冠心病合并腦血管狹窄組中，高Gensini 評分患者與低Gensini 評分患者的TMAO 水平差異無統計學意義（P=0.666），見圖2B。相關性分析發現，在冠心病組，TMAO 水平與Gensini 評分呈正相關（r=0.569，P=0.009），左旋肉堿水平與Gensini 評分呈負相關（r=-0.700，P=0.001），膽堿、甜菜堿水平與Gensini 評分未見明顯相關；在冠心病合并腦血管狹窄組，TMAO、左旋肉堿、膽堿、甜菜堿血漿水平均未見與Gensini 評分明顯相關。

圖2 冠心病組（2A）及冠心病合并腦血管狹窄組（2B）患者血漿TMAO 與Gensini 評分的關系

3 討論

已有較多研究表明，血漿TMAO 水平與心血管事件發生風險呈劑量依賴正相關[9]，本團隊既往研究也發現，冠狀動脈易損斑塊患者血漿TMAO 水平更高[11]。盡管冠心病與腦血管狹窄部分危險因素相同，但目前TMAO 與腦血管疾病尤其動脈粥樣硬化所致腦血管狹窄病變之間的關系相關研究甚少。冠心病合并腦血管狹窄患者是否比單獨冠心病或腦血管狹窄病變患者血漿TMAO 水平更高，目前鮮有文獻報道。本研究發現，冠心病合并腦血管狹窄患者血漿TMAO 水平高于腦血管狹窄患者，但未明顯高于冠心病患者，并且發現腦血管狹窄患者TMAO 水平未高于無冠心病無腦血管狹窄者。

既往研究表明，血漿TMAO 水平不僅與冠狀動脈病變嚴重程度有關，而且與心血管事件發生風險密切相關。Senthong 等[8]對353 例穩定性冠心病患者進行的研究發現，血漿TMAO 水平與SYNTAX 評分正相關。本研究則發現，在冠心病患者中，血漿TMAO 水平與Gensini 評分正相關，提示TMAO 水平與冠心病患者冠狀動脈病變嚴重程度正相關。此外，Stubbs 等[12]在104 例慢性腎病患者中進行的研究發現，TMAO 水平與冠狀動脈動脈粥樣硬化程度正相關。Mafune 等[13]發現，TMAO 水平與梗死冠狀動脈支數正相關。Tang 等[14]通過對4 007 例行冠狀動脈造影的患者隨訪3 年發現，增加的TMAO 水平與主要不良心血管事件發生風險增加密切相關。Li等[15]利用Cleveland 隊列（n=530）及Swiss 急性冠狀動脈綜合征隊列（n=1 683）研究發現，血漿TMAO對急性冠狀動脈綜合征患者1 個月、6 個月、12 個月乃至7 年的心血管事件發生風險均有預測價值。相似地，Senthong 等[16]對2 235 例穩定冠心病患者隨訪5 年發現，血漿TMAO 水平越高，長期死亡風險越高。多項薈萃分析[9-10，17]均提示，高TMAO 水平與未來心血管事件發生風險增加密切相關。本研究也比較了TMAO 前體左旋肉堿、膽堿、甜菜堿在各組間的差異，但未發現有統計學意義，并且在冠心病組，膽堿、甜菜堿與Gensini 評分無明顯相關性，這與既往研究相似[18]。日本的一項研究[19]發現，膽堿及甜菜堿的攝入與心血管疾病死亡風險無明顯相關。薈萃分析[18]顯示，TMAO 前體膽堿及甜菜堿攝入與心血管病風險無明顯相關。

與預期相反，本研究發現，較單純腦血管狹窄組相比，冠心病合并腦血管狹窄患者未見更高的TMAO 水平，并且腦血管狹窄患者血漿TMAO 水平未高于對照組。Yin 等[20]研究也發現，與健康人相比，缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發作患者血漿TMAO 水平非但無升高，反而出現下降。CARDIA研究[21]顯示，血漿TMAO 水平與10 年冠狀動脈鈣化發生率、冠狀動脈鈣化進展及頸動脈中膜厚度均無明顯相關性。同樣地，Skagen 等[22]研究未發現頸部動脈粥樣硬化與TMAO 水平明顯相關。但有研究表明，TMAO 水平與缺血性腦卒中風險正相關。Nie等[23]在一項巢式病例對照研究中發現，TMAO 水平與高血壓患者腦卒中首次發作風險正相關。Liang等[24]研究發現，TMAO 水平是心房顫動患者發生缺血性腦卒中的獨立預測指標。Wu 等[25]研究發現，TMAO 水平是頸動脈支架置入術后新發缺血性腦損傷的預測因素。目前關于TMAO 與腦血管疾病尤其腦血管狹窄所致缺血性腦卒中的關系尚不明確，仍需進一步研究。合并腦血管狹窄的冠心病患者其血漿TMAO 水平未較冠心病患者更高的可能原因：（1）腦血管狹窄尤其是缺血性腦卒中可能改變了腸道菌群組成[26]，腸道菌群改變可能影響血漿TMAO 水平；（2）合并腦血管狹窄時飲食改變可能影響了腸道菌群[27]，從而影響了TMAO 水平；（3）臨床用藥不同可能影響了腸道菌群[28]，從而干擾了TMAO 與腦血管狹窄之間的關系。

本研究有一定局限性：樣本量不夠大，未能除外藥物的影響，缺乏隨訪。TMAO 是致病因素還是標志物尚不明確[29]，降低TMAO 有害還是獲益[30-31]，TMAO 對于腦血管疾病診治是否具有臨床價值等一系列問題，都需要大規模及長期隨訪的前瞻性研究來深入探討。