mtDNA含量和AIP與急性冠脈綜合征的關系

李曉慧 董文超 黎百志 張 英▲

1.承德醫學院附屬醫院心血管內科，河北承德 067000；2.承德醫學院附屬醫院急診科，河北承德 067000

急性冠脈綜合征[1]（acute coronary syndrome，ACS）是指冠狀動脈內不穩定的粥樣硬化斑塊破裂或糜爛繼發新鮮血栓形成所導致的心臟急性缺血綜合征。來自芬蘭心肌梗死登記簿數據，Piironen等[2]對首次患有ACS并在最初28 d生存的35歲或以上的患者（n=13 336）分析表明，ACS幸存者的預后在18年期間有所改善，但仍比一般人群的預后差。同樣，在我國，ACS有極高的發病率和死亡率，且呈現“年輕化”趨勢，加重了社會和家庭的經濟負擔。

目前，冠狀動脈造影（coronary angiography，CAG）能較準確評估冠狀動脈狹窄程度，但具有有創、潛在風險大等特點。相比侵入性檢查，無創檢查手段備受臨床醫生的青睞。然而，心電圖確定的心肌搶救顯著低估了心臟核磁共振（CMR）所確定的心肌搶救[3]，但是CMR費用較高。因此，探尋早期快速、靈敏特異的血液生物標志物已成為當下ACS診療策略的重要研究方向。近年來，肌鈣蛋白I/T（cTnI/T）、高敏肌鈣蛋白（hs-cTn）等生物標志物已經較成熟，但不可否認，存在一定的局限性。動脈粥樣硬化是一種全身性，脂質驅動的免疫炎癥性疾病。眾所周知，ACS與血脂水平異常密切相關，單項血脂情況的變化，已不能完全解釋與ACS發病的關系，需要探尋新的綜合血脂水平。因此，本研究旨在探索外周血線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）含量、血漿致動脈硬化指數（atherogenic index of plasma，AIP）與 ACS 及冠脈病變程度之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

連續納入2016年9月至2017年4月因胸痛、心前區不適等原因，于承德醫學院附屬醫院本部心血管內科住院且行冠狀動脈造影術的244例患者為研究對象。根據CAG結果分為冠心病組（183例）、非冠心病組（61例）。冠心病組：冠狀動脈任一主干或其主要分支血管[包括左前降支（LAD）、左回旋支（LCX）、右冠狀動脈（RCA）或其主要分支]管腔狹窄程度≥50%。非冠心病組：無冠狀動脈管腔狹窄或任一冠狀動脈管腔狹窄程度＜50%。納入標準：①年齡≥18歲；②完善相關檢查；③病史詳盡完整。排除標準：①冠脈解剖畸形及先天性心臟病；②合并嚴重心臟疾病，如心臟瓣膜病、縮窄性心包炎、肥厚型心肌病；③嚴重感染性疾病；④嚴重腎、肝功能損害；⑤各系統惡性腫瘤、風濕免疫性疾病、血液系統疾病；⑥近期重大手術、外傷史，1個月內有輸血史；⑦線粒體有關疾病；⑧家族性高脂血癥、重度肥胖及代謝綜合征。所有入選研究對象（或家屬）均知情同意，本研究已通過醫院倫理委員會批準。

1.2 人口統計學和生化指標收集

收集研究對象的一般情況和既往病史，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往高血壓及糖尿病病史。測量入院時身高、體重、計算體重指數（body mass index，BMI）、 收 縮 壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、計算脈壓（pulse pressure，PP=SBP-DBP）。生化指標測定：血常規、三酯甘油（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）等。

1.3 實驗室數據測定

使用實時熒光定量PCR（qRT-PCR）方法檢測mtDNA相對含量。在行CAG的同時采集肘靜脈血2 ml，嚴格按試劑盒說明書進行操作，使用TIANGEN 血液基因組 DNA 提取試劑盒（TIANamp Blood DNA Kit），檢測患者mtDNA含量。qRT-PCR定量計算采用2-ΔΔct[4]計算法（以對照組患者作為參照標本）， 另外，CyC*[5]的方法有待進行使用。

采用日立全自動7600生化分析儀測定生化指標。AIP是TG與HDL-C比值的對數，即AIP=log（TG/HDL-C）[6]，計算時使用mmol/L為單位。值得注意的是，簡單TG / HDL-C比值與HDL和LDL粒徑之間的相關曲線是非線性的，而對數轉換后的TG / HDL-C比值則是線性的。

1.4 統計學方法

使用SPSS 23.0統計學軟件處理數據。對于計量資料，先使用正態性檢驗選擇Kolmogorov Smirnova檢驗，符合正態分布用（）表示，兩組間比較用t檢驗，多組間比較用單因素方差分析；對于定性資料，用頻數（百分比）表示，組間率或構成比的比較用χ2檢驗。采用受試者工作特征曲線（ROC 曲線）判斷mtDNA含量、AIP以及兩者聯合檢測對ACS診斷的價值。相關性分析：正態計量資料應用Pearson相關，偏態計量資料應用Spearman秩相關。均為雙側檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組基線特征比較

冠心病組與高血壓、糖尿病、吸煙相關，收縮壓和舒張壓均高于非冠心病組，差異有統計學意義（P＜0.05）。在單項血脂指標的比較中，TG升高，而TC、LDL-C差異無統計學意義（P＞0.05）。AIP顯著高于非冠心病組，mtDNA含量顯著低于非冠心病組， 差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組基線特征比較

2.2 冠狀動脈Gensini評分三分位數與AIP、mtDNA含量的關系

目前被廣泛應用于臨床的通過冠狀動脈造影對冠脈病變程度評分方法，主要有四種，分別為美國心臟病學會/美國心臟協會（ACC/AHA）評分法、Leaman評分法、Syntax評分法和Gensini評分法。本研究根據國際公認的Gensini評分系統[7]定量分析冠狀動脈每支血管狹窄程度的Gensini積分，計算每個參與者總Gensini 積分。根據Gensini評分三分位數低（Gensini評分≤ 14，n=82），中（Gensini評分 15～ 49，n=78），高（Gensini評分≥ 50，n=84）分為三組。結果表明：中、高Gensini評分三分位數的AIP均高于低Gensini評分三分位數；中、高Gensini評分三分位數的mtDNA含量均低于低Gensini評分三分位數，且高Gensini評分三分位數的mtDNA含量低于中Gensini評分三分位數， 差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 mtDNA含量對ACS的診斷價值

mtDNA含量用于診斷ACS的曲線下面積為0.858（95%CI：0.800 ～ 0.917），敏感度及特異度分別為0.760和0.836，約登指數為0.596。見圖1。

圖1 mtDNA含量預測ACS的ROC曲線

2.4 AIP、AIP聯合mtDNA含量對ACS的診斷價值

AIP用于診斷ACS的曲線下面積為0.644（95%CI：0.561～0.727），敏感度及特異度分別為0.776和0.508，約登指數為0.284；AIP聯合mtDNA含量診斷ACS的曲線下面積為0.865（95%CI：0.812～0.918），敏感度及特異度分別為0.765和0.820，約登指數為0.585。見圖2。

圖2 AIP、AIP聯合mtDNA含量預測ACS的ROC曲線

表2 Gensini評分三分位數與相關參數的關系

2.5 mtDNA含量和AIP的相關分析

mtDNA含量與Gensini評分負相關（rs=-0.585），AIP與Gensini評分正相關（rs=0.145），表明兩者與冠脈狹窄嚴重程度相關。另外，mtDNA與吸煙、舒張壓、HDL-C、空腹血糖等相關。AIP與高血壓、糖尿病、年齡、HDL-C、LDL-C、TG、TC、空腹血糖等相關。見表3。

表3 mtDNA含量、AIP和變量的相關分析

3 討論

本研究采用實時熒光定量PCR技術，測定了244例入選者外周血mtDNA的相對含量，發現冠心病組（0.71±0.03）較非冠心病組（0.75±0.03）減少，差異有統計學意義（P＜0.05）。中、高Gensini評分三分位數的mtDNA含量均低于低Gensini評分三分位數，且高Gensini評分三分位數的mtDNA含量低于中Gensini評分三分位數，差異有統計學意義（P＜0.05）。表明隨著Gensini評分的增加，mtDNA水平顯著降低。這與Liu等[8]所得到的結論一致，且與本課題組先前的研究[9]結果一致。 mtDNA含量與空腹血糖相關，與 Liu 等[10]研究結果一致，發現線粒體DNA水平與合并糖尿病的冠心病患者的空腹血糖顯著相關。本研究發現：mtDNA的表達可能與動脈粥樣硬化有關，且在預測冠狀動脈粥樣硬化的嚴重程度方面可能具有相對確定的價值。

眾所周知，線粒體（mitochondrion）為細胞的氧化中心和能源供應站，是細胞進行呼吸氧化、電子傳遞、三羧酸循環和氧化磷酸化的場地，同時也是細胞內活性氧的主要來源地。值得注意的是，有研究[11-12]表明，mtDNA是炎癥的主要激活因子，在先天免疫中，其代謝失調可以促進慢性炎癥和疾病進展。同樣的，mtDNA的缺失和突變可用作潛在的疾病標記，靶向線粒體的抗氧化劑療法似乎有望用于治療動脈粥樣硬化和其他與氧化應激和慢性炎癥相關的疾病。

混合型血脂代謝紊亂是動脈粥樣硬化的重要危險因素。AIP反映了脂蛋白小顆粒和大顆粒的比例變化，體現了脂蛋白譜的實際組成，又因它可以很容易地從常規脂質譜中計算出來，故AIP在臨床實踐中廣泛使用。本研究發現，在相關性分析中，AIP與年齡相關，差異有統計學意義（P＜0.05），顯示AIP與性別無關，可能由于本研究樣本量較少。但有研究[13]發現，在非常年輕（≤35歲）ACS患者中，AIP與ACS的存在和嚴重程度呈性別（男性）[14]依賴性獨立相關，也表明AIP優于傳統的脂質譜。同樣有研究[15]表明，AIP也是絕經女性冠狀動脈疾病的預測指標。AIP還與糖尿病、HDL-C、LDL-C、TG、TC、空腹血糖相關，差異有統計學意義（P＜0.05）。與So?ka等[16]的進一步研究結論相一致，在調整了年齡、糖尿病后，TG仍與AIP相關。

本研究發現，冠心病組AIP顯著高于非冠心病組（P＜0.05）。同時，中、高Gensini評分三分位數的AIP均高于低Gensini評分三分位數，差異有統計學意義（P＜0.05），表明AIP可以反映冠脈狹窄以及狹窄程度。與Cai等[13]的研究結果相一致，即隨著Gensini評分和病變血管數量的升高，AIP水平逐漸升高。Liu等[17]的研究發現，HDL膽固醇酯化速率（FER HDL）是脂蛋白分布的預測因子，在校正經典危險因素的存在后，FER HDL與血管造影確定的冠心病的存在獨立相關。FER HDL和AIP可以幫助識別心血管疾病的風險，它們都反映了卵磷脂膽固醇酰基轉移酶（LCAT）膽固醇酯化的速率以及控制該速率的脂蛋白亞群的組成[18]。同時，有研究[19]表明，當從多元分析中省略血漿FER HDL時，AIP是對血管造影定義的冠狀動脈疾病的一個獨立的預測因子。

綜上所述，mtDNA含量和AIP與ACS密切相關，且與代表冠脈狹窄程度的Gensini評分相關，mtDNA含量以及AIP在ACS診斷中有一定的臨床應用價值。

但本研究存在一定的局限性：①為單中心研究，樣本量較小；②mtDNA的含量、AIP水平只測量了一次，缺乏縱向多次測量；③缺乏長期隨訪，未觀察mtDNA的含量、AIP水平和心血管相關疾病預后的關系。需要樣本量更大、以及多中心的前瞻性研究進一步證實。