原發性高血壓患者血清自噬相關蛋白9a、半乳糖凝集素-3與左心室肥厚的相關性

李洋 楊思進 徐厚平 羅鋼 龐顯倫 黃素瓊 周仲芳

西南醫科大學附屬中醫醫院（四川瀘州 646000）

隨著人們生活水平提高及人口老齡化加劇，高血壓發病率不斷上升，近20年，我國30～79 歲高血壓患者人數增長約1 倍［1］。據估計，2025年全球將有15 億高血壓患者［2］。左心室肥厚（LVH）是原發性高血壓（EH）最常見的靶器官損害之一，同時也是EH 患者發生心力衰竭、心肌梗死、腦卒中乃至猝死等心腦血管事件的獨立危險因素［3］。既往研究［4］顯示，高血壓患者LVH 的發生率超過30%。目前，超聲心動圖是診斷LVH 的主要方法，在臨床上廣泛應用，其對高血壓心肌肥厚的檢出率約為73.5%［5］，但是該檢查方法易受操作者經驗影響。因此，早期發現左室肥厚的預測指標并及時加以干預，從而有效地預防左室肥厚的發生具有重要價值和意義。自噬是一個高度保守的代謝過程，適當的自噬活動對維持細胞能量代謝穩定至關重要，而過度自噬會導致能量代謝紊亂和細胞損傷［6］。自噬相關蛋白9a（ATG9a）作為一種多跨膜蛋白，是自噬過程中的必需蛋白，目前認為ATG9a 在調節心臟自噬方面起著重要作用，其可能參與高血壓患者心肌肥厚的形成［7］。近年來，研究資料顯示半乳糖凝集素-3（Gal-3）是心室重塑和心肌纖維化的生物標志物，也是急慢性炎癥性疾病和炎癥導致各種組織纖維化的重要調節因子［8］。Gal3 升高與左心室質量增加有關，同時Gal3 升高與心源性猝死（SCD）風險增加有關［9］。目前，ATG9a、Gal-3 在LVH 患者血清中的表達水平以及其對高血壓患者發生LVH 的臨床預測價值尚不明確。本次研究旨在分析原發性高血壓患者血清ATG9a、Gal-3 水平與心室肥厚的相關性，從而為ATG9a、Gal-3 是否可作為原發性高血壓患者LVH的早期預測指標提供有價值的證據。

1 資料與方法

1.1 研究對象前瞻性選取2020年7月至2022年12月在西南醫科大學附屬中醫醫院體檢的原發性高血壓患者（NLVH 組）84 例以及原發性高血壓合并左心室肥厚患者（LVH 組）69 例，同時納入115 例健康體檢人群為對照組。對照組男87 例，女28 例，年齡（56.54 ± 6.44）歲；NLVH 組男69 例，女15 例，年齡（56.51 ± 11.16）歲；LVH 組男54 例，女15 例，年齡（59.26 ± 9.76）歲。3 組性別、年齡比較差異無統計學意義，具有可比性。

納入標準：（1）高血壓診斷標準：參照中國高血壓防治指南（2018年修訂版），在未使用降壓藥的情況下，非同日多次測得血壓收縮壓（SBP）≥ 140 mmHg和（或）舒張壓（DBP）≥ 90 mmHg，或已經確診為高血壓，或近2 周服用了降壓藥物［10］。（2）LVH 的診斷標準：左心室質量指數（LVMI）≥ 115 g/m2（男性）、≥ 95 g/m2（女性）［11］。（3）年齡＞ 18 周歲。

排除標準：（1）繼發性高血壓；（2）伴有先天性心臟疾病、急性冠脈綜合征、陳舊心肌梗死病史、心臟瓣膜病、嚴重心律失常、肥厚或限制性心肌病等；（3）伴有急慢性感染、嚴重肝腎功能不全、免疫性疾病、惡性腫瘤等。本研究通過西南醫科大學附屬中醫醫院倫理審查（倫理號：YJ-KY2020037），所有調查對象均簽署了知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 基本信息采集采集受試者年齡、性別、身高、體質量、血壓、心率等基本資料。血壓測量方法：患者安靜休息至少5 min，使用臂式醫用電子血壓計（歐姆龍HBP-9020）測量患者坐位血壓，間隔1～2 min 重復測量，取3 次測量值的平均值作為診室血壓值。體質量指數（BMI）=體質量（kg）/身高2（m2）。

1.2.2 血清指標水平檢測所有受試者均空腹8 h，于次日清晨采集空腹靜脈血2～3 mL，以3 000 r/min離心機離心10 min，取上清液送至本院研究中心-80 ℃冰箱保存。用同一臺全自動生化分析儀測定甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、空腹血糖（FBG）、同型半胱氨酸（Hcy）、血尿酸（SUA）、血肌酐（SCr）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）等指標。采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）法檢測血清ATG9a、Cal-3 水平。ATG9a 試劑盒購于德國MyBioSource 公司，Cal-3 試劑盒購于上海橋杜生物科技有限公司。

1.2.3 心臟彩超參數測定由超聲科具有中級職稱的醫師對所有受試者進行超聲心動圖檢查，采用深圳邁瑞resona7 彩色多普勒超聲診斷儀，根據《中國成年人超聲心動圖檢測指南》［12］，采集受試者胸骨旁左心室長軸切面等標準切面動態圖像。分別測量左心室舒張末期后壁厚度（LVPWTD）、舒張末期室間隔厚度（IVSTD）、左心室舒張末期內徑（LVEDD）。采用改良的Simpon 法測量并計算左心室射血分數（LVEF）。根據Devereux［13］校正公式，計算左心室質量（LVM）、LVMI：LVM（g）=0.8×1.04［（LVEDD + LVPWTD + IVSTD）3-LVEDD3］+0.6；體表面積（m2）=0.006 1×身高（cm）+ 0.012 8×體質量（kg）-0.152 9；LVMI（g/m2）=LVM（g）/體表面積（m2）。

1.3 統計學方法應用Epidata 3.1 軟件建立數據庫，平行雙錄入數據。采用SPSS 20.0軟件進行數據分析。正態分布的定量資料以均數±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，三組間比較采用方差分析；非正態分布的定量資料以M（P25，P75）表示，兩組間比較采用非參數秩和檢驗（Mann-WhiyneyU檢驗），三組間比較采用非參數秩和檢驗（Kruskal-WallisH法）；定性資料采用率或構成比描述，組間兩兩比較比較采用χ2分割法；采用Pearson 相關分析法分析血清ATG9a、Cal-3 與左心室肥厚相關指標的關系，采用受試者工作特征（ROC）曲線預測EH 患者存在LVH 時ATG9a、Cal-3的最佳臨界值，檢驗水準α=0.05。P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組臨床基線指標比較與對照組比較，NLVH 組與LVH 組合并冠心病比例、合并血脂異常比例、BMI、SBP、DBP 升高，血清Hcy、ALT、TG、TC、FBG 顯著升高，HDL-C 顯著降低，差異有統計學意義（P＜ 0.05）；與NLVH 組比較，LVH 組高血壓病程、SBP、DBP 顯著升高，差異有統計學意義（P＜ 0.05）；3 組年齡、性別、LDL-C、SCr、SUA 比較差異無統計學意義（P＞ 0.05）。見表1。

表1 3 組臨床基線指標比較Tab.1 General data of the three groups ±s

表1 3 組臨床基線指標比較Tab.1 General data of the three groups ±s

注：與對照組比較，aP ＜ 0.05；與NLVH組比較，bP ＜ 0.05

項目年齡（歲）男性［（例）%］基礎疾病［（例）%］糖尿病冠心病血脂異常高血壓病程［M（P25，P75），年 ］BMI（kg/m2）SBP（mmHg）DBP（mmHg）Hcy（μmol/L）AST（U/L）ALT（U/L）TG（mmol/L）TC（mmol/L）HDL-C（mmol/L）LDL-C（mmol/L）SCr（μmol/L）SUA（μmol/L）FBG（mmol/L）對照組（n =115）56.54 ± 6.44 87（75.65）NLVH組（n =84）56.51 ± 11.16 69（82.14）LVH組（n =69）59.26 ± 9.76a 54（78.26）F/H/t值4.585 1.206 P值0.101 0.547 0.005 0.002＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001 0.008 0.002＜ 0.001 0.041 0.003 0.184 0.208 0.166 0.001 14（12.17）16（13.91）30（26.09）-24.26 ± 2.95 121.00 ± 10.44 75.37 ± 7.67 11.91 ± 2.63 23.99 ± 8.66 23.40 ± 11.79 1.63 ± 1.17 4.90 ± 0.91 1.46 ± 0.35 2.82 ± 0.71 77.38 ± 14.82 364.09 ± 80.80 5.62 ± 1.40 26（30.95）a 29（34.52）a 44（52.38）a 5.00（3.00，6.00）25.81 ± 2.97a 145.58 ± 17.51a 92.07 ± 12.23a 14.52 ± 3.83a 29.31 ± 19.88a 34.61 ± 37.09a 2.75 ± 2.37a 5.18 ± 1.08a 1.33 ± 0.32a 3.00 ± 0.80 81.29 ± 19.79 381.07 ± 93.44 6.56 ± 2.43a 16（23.19）20（28.99）a 34（49.28）a 7.00（6.00，9.00）b 26.98 ± 3.10a 159.81 ± 17.84ab 96.55 ± 13.61ab 15.39 ± 4.92a 26.12 ± 13.97 28.25 ± 20.54a 3.02 ± 3.81a 5.28 ± 1.25a 1.33 ± 0.26a 3.00 ± 0.85 93.68 ± 70.94a 394.57 ± 115.68a 6.33 ± 2.28a 10.652 12.357 17.062-7.340 34.708 158.273 131.703 44.857 9.580 11.986 24.537 6.367 11.395 3.386 3.143 3.597 14.177

2.2 3組心臟超聲指標比較與對照組比較，NLVH 組與LVH 組LVPWTD、IVSTD、LVMI 顯著增高，與NLVH 組比較，LVH 組LVPWTD、LVEDD、IVSTD、LVMI 均顯著增高，差異有統計學意義（P＜0.05）；3組LVEF比較，差異無統計學意義（P＞ 0.05）。見表2。

表2 3 組心臟超聲指標比較Tab.2 Comparison of the three groups of cardiac ultrasound indicators ±s

表2 3 組心臟超聲指標比較Tab.2 Comparison of the three groups of cardiac ultrasound indicators ±s

注：與對照組比較，aP ＜ 0.05；與NLVH組比較，bP ＜ 0.05

項目LVPWTD（mm）LVEDD（mm）IVSTD（mm）LVEF（%）LVMI（g/m2）P值＜ 0.001＜ 0.001＜ 0.001 0.309＜ 0.001對照組（n =115）8.23 ± 1.16 43.56 ± 3.89 8.64 ± 1.19 66.03 ± 3.92 69.50 ± 13.88 NLVH組（n =84）8.95 ± 0.99a 44.55 ± 3.84 9.33 ± 1.12a 65.61 ± 3.43 76.77 ± 10.86a LVH組（n =69）11.51 ± 1.54ab 49.09 ± 5.51ab 12.51 ± 1.68ab 64.10 ± 6.83a 128.56 ± 14.80ab F值128.081 36.653 196.597 2.347 162.756

2.3 3組血清學指標比較與對照組比較，NLVH組與LVH 組ATG9a、Cal-3 水平顯著增高，差異有統計學意義（P＜ 0.05）；LVH 組ATG9a、Cal-3 水平顯著高于NLVH 組，差異有統計學意義（P＜ 0.05）。見表3。

表3 3 組血清ATG9a、Cal-3 水平比較Tab.3 Comparison of serum ATG9a and Cal-3 levels among the three groups ±s

表3 3 組血清ATG9a、Cal-3 水平比較Tab.3 Comparison of serum ATG9a and Cal-3 levels among the three groups ±s

注：與對照組比較，aP ＜ 0.05；與NLVH組比較，bP ＜ 0.05

項目ATG9a(μg/L)Cal-3（ng/mL）P值＜ 0.001＜ 0.001對照組（n=115）0.91 ± 0.20 26.54 ± 5.38 NLVH組（n=84）1.65 ± 0.50a 31.33 ± 6.09a LVH組（n=69）2.29 ± 0.49ab 41.12 ± 7.56ab F值191.499 115.621

2.4 血清ATG9a、Cal-3 與原發性高血壓伴左心室肥厚、心功能的相關性分析Pearson 相關分析顯示，血清ATG9a、Cal-3 與原發性高血壓伴左心室肥厚呈正相關（r=0.545，P＜ 0.001；r=0.585，P＜ 0.001）。

Pearson 相關分析顯示，高血壓伴左心室肥厚患者血清ATG9a、Cal-3 與LVPWTD、IVSTD、LVMI均呈正相關關系（P＜ 0.05），與LVEDD、LVEF 無關（P＞ 0.05）。見表4。

表4 血清ATG9a、Cal-3 與心功能的相關性Tab.4 The correlation between serum ATG9a，Cal-3 and cardiac function

2.5 血清ATG9a、Cal-3 診斷原發性高血壓伴左心室肥厚ROC 曲線分析ROC 曲線分析顯示，血清ATG9a、Cal-3 水平的曲線下面積分別為0.829（95%CI：0.765～0.893）、0.819（95%CI：0.753～0.884），差異有統計學意義（P＜ 0.001）。ATG9a 預測EH 患者LVH 的最佳臨界值為2.015 μg/L，最佳切點值為0.508，靈敏度為71.0%，特異度為79.8%；Cal-3 預測EH 患者LVH 的最佳臨界值為38.34 μg/L，最佳切點值為0.542，靈敏度為63.8%，特異度為90.5%，見圖1。

圖1 血清ATG9a、Cal-3 水平預測原發性高血壓患者LVH的AUCFig.1 AUC of LVH in patients with essential hypertension predicted with serum ATG9a and Cal-3 levels

3 討論

《中國心血管健康與疾病報告2021 概要》指出，我國高血壓患者約2.45 億，EH 是最常見的類型［14］。EH 引起LVH 的病因復雜，目前尚不完全清楚，最主要機制可能是血流動力學因素及神經體液因素共同作用，使心肌細胞肥大、膠原含量增加而致心臟結構改變，LVH 可進一步發展為心力衰竭［15］。目前，超聲心動圖、核磁共振等檢查手段對LVH 的診斷較為準確，但由于受氣體、血流速度、醫師操作技術等多種因素的影響，在臨床應用上存在一定局限性。因此，積極尋找可早期診斷LVH 的預測因子，對LVH 的早期診斷、治療及改善預后具有重要意義。

本研究結果顯示，左心室肥厚的原發性高血壓患者血清ATG9a、Cal-3 水平顯著高于原發性高血壓患者及健康人群（P＜ 0.05），提示ATG9a、Cal-3可能參與左心室肥厚的發病過程。相關性分析結果顯示，血清ATG9a、Cal-3 水平與原發性高血壓伴左心室肥厚呈正相關（r=0.545，P＜ 0.001；r=0.585，P＜ 0.001）。原發性高血壓合并LVH 患者血清ATG9a、Cal-3 與LVPWTD、IVSTD、LVMI 呈不同程度相關關系，提示兩指標可作為臨床評估LVH 的重要標志物。ROC 曲線顯示，血清ATG9a、Cal-3 水平的曲線下面積分別為0.829（95%CI：0.765～0.893）、0.819（95%CI：0.753～0.884），提示血清ATG9a、Cal-3 可作為早期臨床輔助診斷LVH的生化標志物。

最近的研究報告了自噬參與人類疾病。研究發現，過度自噬可導致細胞炎癥和損傷加重，抑制線粒體自噬過度激活可改善線粒體功能障礙，延緩細胞衰老，減輕炎癥，抑制疾病的進展［16］；適度的自噬可以減輕組織損傷，而過度的自噬則會加劇組織損傷［17］；提高自噬水平可抑制上皮間質轉化，緩解纖維化［18］。國內外研究［19］顯示，自噬參與動脈粥樣硬化、心肌肥厚、心力衰竭、心肌病、缺血性心臟病等心血管疾病的發病過程。近年來研究表明，細胞自噬是心肌肥厚發展過程中的“雙刃劍”。自噬是一種在所有真核生物中高度保守的細胞降解和循環過程。生理條件上，低水平自噬及時降解細胞質成分，對于維持心肌細胞內穩態至關重要。應急狀態時，基礎自噬活性缺陷和自噬活性激活可干擾細胞內穩態，并有助于啟動凋亡過程，導致必要的細胞質成分降解和損傷，加速心肌肥厚甚至心力衰竭的進展［20］。因此，在心肌肥厚患者血清中尋找自噬相關的分子標志物，對防治心肌肥厚及繼發心力衰竭具有重要意義。自噬體的形成依賴于特定的自噬相關蛋白網絡，其中ATG9a 是唯一的跨膜蛋白，定位于吞噬體/自噬體前結構（PAS）［21］，在自噬體的形成中起著至關重要的作用。有研究［22］表明：在血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）誘導的肥厚型心肌細胞大鼠模型中，miR-34a 表達下調、ATG9a 表達上調，抑制ATG9a 表達和自噬活性在AngⅡ誘導的心肌細胞肥大調控中發揮作用。自發性高血壓大鼠肥厚心肌組織中ATG9a 表達異常升高，抑制過度激活的心臟自噬活性可降低血清ATG9a 表達水平，減輕左心室肥厚［23］。本研究發現高血壓合并LVH 患者血清ATG9a 水平升高，其血清ATG9a 水平與LVPWT 和IVST 呈正相關，與既往研究相符［9］。綜上，ATG9a參與LVH 的的機制可能為，長期高血壓超負荷下，心肌細胞自噬活性過度激活，自噬體合成增多，ATG9a 表達增強，過度自噬導致心肌細胞炎癥和損傷加重，促使病理性心肌肥厚。

Gal-3 是β-半乳糖苷結合蛋白家族中的一員，由活化的心臟巨噬細胞釋放，參與各種病理生理過程，包括細胞凋亡、黏附、血管生成、細胞遷移、增殖、分化，可促進脂質沉積和粥樣斑塊形成，誘導炎癥狀態和纖維化過程［24］。本研究結果顯示NLVH 組與LVH 組Cal-3 水平顯著高于對照組，且LVH 組Cal-3 水平顯著高于NLVH 組，證實心室肥厚與Cal-3 水平相關。研究發現，高血壓患者或長期輸注AngⅡ的小鼠血清Gal-3 水平顯著升高，Gal-3 介導內皮功能障礙，抑制Gal-3 表達可有效改善AngⅡ誘導的動脈粥樣硬化或高血壓［25］。ZHONG 等［26］實驗結果表明Gal-3 在AngⅡ誘導的心臟肥大和纖維化小鼠心臟組織中均升高，Gal-3過表達加強了AngⅡ誘導的細胞凋亡和纖維化，Gal-3 可能作為治療AngⅡ誘導的心臟纖維化和肥大的潛在靶標。Gal-3 是心肌纖維化的獨立預測因子，通過影響成纖維細胞、RAAS系統、TGF-β、Hippo通路等途徑促進心肌纖維化［27］。LI 等［28］發現抑制Gal-3 表達，可下調膠原蛋白Ⅰ和Ⅲ生成，減少心肌纖維化，保護心臟射血功能。另外，已有研究證實Gal-3 可促進心肌細胞凋亡、氧化應激、炎癥和纖維化，加重心功能不全，Gal-3 水平越高，心力衰竭患者的死亡風險越高［29］。血清Gal-3 可作為新發射血分數保留心衰（HFpEF）、HFpEF 患者不良預后及HFpEF 人群左心室舒張功能障礙嚴重程度的額外預測指標［30］。

本研究尚存一定局限性：首先，本研究總體樣本量偏低，可能產生抽樣誤差，且未進一步進行logistic 回歸分析，后期研究中將繼續增加樣本量，提高嚴謹性。其次，本研究為病例對照研究，雖然研究顯示在EH 患者中ATG9a、Gal-3 與LVH 顯著相關，但ATG9a、Gal-3 在LVH 中的具體分子機制及與LVH 的因果關系尚不能明確，未來需進一步研究ATG9a、Gal-3 在LVH 發生發展過程中所起的具體作用及其作用機制。綜上所述，血清ATG9a、Cal-3 水平可作為臨床上輔助診斷LVH 的靶向標志物。未來需要更大樣本的研究進一步確定ATG9a、Gal-3 對LVH 發生風險的影響。

【Author contributions】LI Yang performed the experiments and wrote the article.PANG Xianlun and HUANG Suqiong performed the experiments.YANG Sijin，XU Houping and LUO Gang revised the article.ZHOU Zhongfang designed the study and reviewed the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.