纖維化因子水平與永久性心房顫動的相關性研究

鐘劍鋒，吳源聰，黃海容，梁政

（廣東醫科大學附屬醫院心血管內科，廣東 湛江 524000）

心房顫動（atrial fibrillation）是最常見的持續性心律失常，其發病率和死亡率較高[1]。心房顫動的基本機制一直存在爭議，其與心房的結構、電傳導和心臟重塑有關，三個方面相互作用，構成了心房顫動的發生和持續的病理生理基礎[2，3]。近年來研究發現[4]，心房纖維化的發生和進展是心房顫動心房重塑的標志，是心房顫動發生、維持的一個重要因素，但是心房纖維化的確切機制尚未完全闡明。國內外研究表明[5，6]，纖維化因子在纖維化性疾病的發生發展過程中起著重要作用，其中轉化生長因子-β1（TGFβ1）、血小板衍生生長因子-BB（PDGF-BB）、成纖維細胞生長因子-21（FGF-21）是成纖維細胞中膠原合成的重要因子刺激物，是促進心房纖維化的關鍵因子。而PDGF-BB 也是作為細胞因子之一，能促進心肌成纖維細胞的復制、遷移，參與纖維化疾病的發生、發展[7]。本研究旨在研究永久性心房顫動與血清TGF-β1、PDGF-BB、FGF-21 濃度的相關性，進而探討血清TGF-β1、PDGF、FDF-21 與心臟重構的關系，為心房顫動患者病情的診斷及預后提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021 年1 月-11 月在廣東醫科大學附屬醫院住院的40 例永久性心房顫動患者作為心房顫動組，40 例無心房顫動史的竇性心律患者作為對照組。心房顫動組中男22 例，女18 例；年齡64～79 歲，平均年齡（72.52±6.78）歲；病程1～5 年，平均病程（2.64±1.27）年。對照組中男21 例，女19 例；年齡67～78 歲，平均年齡（72.57±5.38）歲；病程6 個月～5 年，平均病程（2.58±1.19）年。兩組性別、年齡、病程比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經醫院倫理委員會審批通過，患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 標本采集 所有研究對象于清晨空腹抽取肘靜脈血5 ml 于采血管中，在4 ℃下以3000 r/min 離心10 min 分離血清，低溫-80 ℃冷凍保存待測。采用酶聯免疫吸附法測定，實驗步驟嚴格按照試劑盒（R&D Systems，美國）說明進行操作，于酶標儀450 nm 處讀取OD 值，繪制標準曲線后推算TGF-β1、PDGF-BB、FGF-21 濃度。

1.2.2 二維超聲心動圖檢查 所有研究對象采用平臥位，選用探頭頻率為3.5 MHZ的美國GE Vivid E9 B 超診斷儀，選用胸骨旁作為長、短軸，同時選用心尖的四腔、五腔作為切面，以M 型超聲測量左房內徑（LAD）、左室內徑（LVD）。

1.2.3 免疫組織化學 采用4%多聚甲醛固定手術過程中取得的心房組織，將組織周邊血液用生理鹽水清洗干凈，通過石蠟包埋制成石蠟切片，接著脫蠟水化，二甲苯通透，梯度酒精脫水。馬松染色步驟嚴格按照Masson 三色染色試劑盒（索萊寶，北京）說明方法進行。

1.3 統計學方法 采用SPSS 20.0 統計學軟件進行數據處理，計量資料以（±s）表示，組間比較采用t檢驗。計數資料以（n）表示，組間比較用χ2檢驗；相關性分析采用Pearson 分析；使用多因素Logistic 回歸分析永久性心房顫動的影響因素，以P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組心臟超聲指標比較 兩組LAD 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），而兩組LVD 比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1、圖1。

表1 兩組心臟超聲指標比較（±s，cm）

表1 兩組心臟超聲指標比較（±s，cm）

圖1 兩組心臟超聲圖片

2.2 兩組血清中纖維化因子水平比較 心房顫動組TGF-β1、PDGF-BB 和FGF-21 水平高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組血清中纖維化因子水平比較（±s，pg/ml）

表2 兩組血清中纖維化因子水平比較（±s，pg/ml）

2.3 兩組心房組織馬松染色結果分析 馬松染色顯示，心房顫動組心房組織纖維化水平明顯加重，見圖2。

圖2 兩組心房組織馬松染色圖片

2.4 心臟超聲指標與血清中纖維化因子水平的關系Pearson 相關性分析顯示，LAD 與TGF-β1、PDGFBB 和FGF-21 呈正相關（r=0.599、0.522、0.551，P＜0.05）。

2.5 永久性心房顫動的影響因素 多因素Logistic 回歸分析顯示，LAD 和TGF-β1、PDGF-BB 和FGF-21水平是永久性心房顫動發作的獨立影響因素和預測指標（P＜0.05），見表3。

表3 永久性心房顫動的影響因素

3 討論

心房顫動是指心房電活動嚴重紊亂，產生快速無序的顫動波，導致心房功能惡化和有效收縮減少，常引起心悸和胸悶等多種臨床癥狀，并可以導致左房血栓、腦卒中和腸系膜栓塞等血栓形成及栓塞并發癥，是臨床上最常見的持續性心律失常，也是心血管常見疾病之一[8，9]。心房顫動發病機制的經典假說有多發子波折返假說、主導折返環伴顫動樣傳導理論、局灶激動和肺靜脈波學說等，但所有單一假說均不能解釋心房顫動發生、發展的機制[10，11]。從心房顫動患者的心臟活檢和尸檢標本中發現，心房纖維化與心房顫動的發生和維持密切相關，心房纖維化導致左心房結構重塑和電傳導異常，以致心房顫動易感性增加[12]。

本研究結果顯示，兩組LAD 比較，差異有統計學意義（P＜0.05），而兩組LVD 比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；心房顫動組TGF-β1、PDGF-BB 和FGF-21 水平高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）；馬松染色顯示，心房顫動組心房組織纖維化水平明顯加重；Pearson 相關性分析顯示，LAD 與TGF-β1、PDGF-BB 和FGF-21 呈正相關（r=0.599、0.522、0.551，P＜0.05），提示纖維化因子可能通過影響心房的重構導致心房顫動的發生和發展。此外，多因素Logistic 回歸分析也顯示，LAD 和TGF-β1、PDGF、FGF-21 與心房顫動密切相關，并且是心房顫動發作的獨立影響因素和預測指標。TGF-β1 具有細胞粘附、遷移、抑制大多數細胞的增殖、誘導細胞分化、促進膠原生成多重的生物學作用，其也是最主要的促纖維化因子[13]。同時，TGF-β1 也是調節組織纖維化的重要細胞因子，在肝、胰、腎纖維化等纖維化疾病的進展中起重要作用。研究表明[14]，TGF-β1水平升高會導致心臟瓣膜病、心肌梗死、缺血性心肌病、擴張型心肌病以及肥厚型心肌病發病風險增加。Verheule S等[15]研究發現，TGF-β1 過表達可引起心房纖維化并增加心房顫動發病的易感性。另外，PDGF-BB 是一種多肽生長因子，也是血管平滑肌細胞增殖的啟動因子，其通過誘導血管平滑肌細胞增殖遷移，趨化血管平滑肌細胞從血管中膜遷移至內膜，聚集在脂質池，產生膠原纖維和彈力纖維，組成纖維帽，包繞脂池，形成動脈粥樣硬化斑塊，是動脈粥樣硬化的重要機制[16]。此外，PDGF-BB 是心肌纖維化的重要介質，在整個發育和成年期心肌中呈高度表達，其能刺激間充質細胞的增殖、遷移、分化和生理功能。有研究在犬的心房顫動模型中發現[17]，PDGF-BB的表達隨著患有心房顫動時間的延長而增加，提示PDGF-BB 通過調節心房纖維化而誘導心房顫動的發生。FGF-21 是FGFs 家族的成員，被廣泛報道參與代謝調節的功能。同時，FGF-21 作為一種重要的內源性物質調節機體葡萄糖與脂肪代謝，可改善胰島素抵抗、胰島β 細胞功能等[18]。研究表明[19]，FGF-21 與心血管疾病，如冠心病、頸動脈粥樣硬化和高血壓發生發展密切相關。另有研究發現[20]，風濕性心臟病心房顫動患者心房組織中FGF-21的含量高于風濕性心臟病竇性節律患者，且FGF-21的信使RNA 表達水平與心房纖維化水平呈正相關，提示FGF-21 可能參與了風濕性心臟病心房顫動患者的心房纖維化的發展及維持。

綜上所述，纖維化因子在心房顫動的發生、發展中起著重要的作用，心房纖維化可能是心房顫動發生發展的復雜機制的一部分。因此，在臨床實踐中，關注纖維化因子的濃度及變化，或者使用抗纖維化治療，可能對預防和治療心房顫動具有重要作用。