心外膜脂肪组织的临床和影像学研究进展

吴磊 综述 查云飞 审校

近些年来，有关心外膜脂肪组织（epicardial adipose tissue，EAT）的研究越来越多，已逐渐成为业界关注的热点。众所周知，人体的内脏脂肪组织除了存储能量外，还是一个巨大的内分泌器官；而EAT作为内脏脂肪组织的一种，它能活跃的分泌多种激素和细胞因子，从而在动脉粥样硬化进展过程中扮演重要的角色，并作为心血管疾病潜在的风险标志［1-2］。

EAT的解剖和生理

心外膜即脏层的心包膜，它覆盖在心表面，是由从横膈移行的间皮细胞组成的。在正常的成年人，心外膜脂肪主要集中在房室沟和室间沟——这里也同时存在着冠脉的主要分支；其次聚集在心房周围、右室游离壁和左室顶端［1］。心包脂肪组织（PAT）被定义为所有可能位置的心外膜脂肪组织（EAT）以及心旁脂肪组织，而心旁脂肪组织位于纵隔内心包壁层的外表面。EAT的血供来源于冠脉分支；心旁脂肪组织的血供来源于心包膈动脉。EAT与心肌和冠脉间均无筋膜分隔，这意味着EAT分泌的因子可直接作用于冠脉和心肌。

EAT的存在能够缓冲心肌运动及其对冠脉的机械影响，除了分泌功能外，EAT也可以调节冠脉血液和心肌的脂肪酸平衡。Marchington等［3］发现豚鼠的EAT中脂肪生成和分解速度比其他内脏脂肪组织大约快2倍，该研究认为EAT可捕获和收集供血动脉内的游离脂肪酸（FFA），在能量摄入增加时能够避免心肌细胞暴露于过多聚集的冠脉FFA 中；而在心肌需要的时候，EAT可以释放FFA 作为心肌的一个直接的三磷酸腺苷（ATP）供给源。

不同种族的人EAT厚度是不同的。Eroglu 等［4］测量的EAT厚度均值为6.1mm，而日本的一项研究［5］表明EAT厚度均值是6.3mm；在美国的一项研究［6］认为男性EAT厚度均值是9.5mm、女性是7.5mm。虽然各研究所测得EAT厚度差距明显，但均表明男性的EAT厚度大于女性，而且冠心病患者的EAT厚度显著大于非冠心病患者［4-6］。

EAT的影像学定量研究

既往研究发现［7］EAT的厚度与肥胖相关胰岛素抵抗、冠脉粥样硬化显著相关；而且EAT和内脏脂肪组织的容量呈直接显著相关，EAT厚度可用来作为此类疾病治疗的指标［8］。因此，EAT的影像学测量可对心血管疾病进行预测外，也可对内脏脂肪组织的药理学和手术治疗的影响进行评价。

迄今为止，已有多种影像学测量方式试图量化EAT，包括超声、MRI和CT。早期关于EAT的定量研究一般使用超声。但由于超声检查的固有局限性和主观人为的因素，它一般仅用来测量右室游离壁的EAT厚度［9］。然而由于不切实际的试图标准化探头的角度和测量的位置，导致一些相互矛盾的研究结果产生。所以，采用CT或MRI手动或半自动测量每层的EAT厚度，然后总和各层的数据得到总的EAT体积，这种测量方法被越来越多的采用。Fluchter等［10］采用MRI三维层面求和的技术来测量EAT容积，Gorter等［11］证明CT半自动容积测量法是一种较既往厚度测量法更优秀的、可重复性高的方法。在以后的研究中，也多使用EAT容积作为金标准。但是，这种方法也有其局限性：除非是完全的自动测量，否则既费时又费力，而且无法进行大样本的测量。正是这些缺点阻碍了其在临床使用上的推广。

从测量的位置来看，右室前壁的EAT厚度的线性测量非常简便，但有文献［12］表明EAT厚度与EAT容积并没有高度密切的相关性；更重要的是，超声测量的右室前壁的EAT厚度并不是脂肪最先沉积的部位。Saremi等［12］使用CT测量EAT主要聚集的右冠脉起始部和右室游离壁脂肪的面积，发现所得测量值与EAT总容积有非常好的相关性（r＝0.92），相比测量EAT厚度（r＝0.59）这种方法要准确得多，而且由于只需测量一个层面的面积值，所以该测量方法更简便、快速、且可重复性好。

EAT的测量值的大小也与选择的心动周期的期相有关。Saremi等［12］发现所测量的脂肪面积在心脏舒张期的测量值要小于收缩期，且与EAT容积的相关性要好于收缩期，所以该研究认为在EAT的测量研究中，使用心电门控技术是必须的。目前绝大多数使用心电门控技术的EAT测量研究均使用舒张期作为测量的期相。

EAT与冠状动脉粥样硬化

有研究认为［5］EAT厚度与年龄、腰围、空腹血糖水平、甘油三脂和C-反应蛋白（CRP）水平呈正相关，与高密度脂蛋白（HDL）水平呈负相关；多元回归表明，EAT厚度是冠心病的独立预测因子，也与各种已知的危险因子如年龄、高血压、糖尿病、吸烟、血脂异常、冠心病家族史相关。所以，EAT与各种心血管疾病和代谢综合征的危险因子有关联。

有些研究［4，6］发现EAT与代谢综合征（metabolic syndrome，MS）相关。Iacobellis等［6］发现MS患者的EAT厚度增加，当男性和女性的EAT厚度分别为9.5mm 和7.5mm 时，是高MS风险的临界值。但Eroglu等［4］认为冠心病与EAT厚度的相关性要高于MS。从另一角度来看，如果冠心病和MS同时存在的话，EAT厚度将更高。

动脉粥样硬化是一种影响所有血管床的普遍的、进展性疾病。人体内脂肪组织的增加已被公认为动脉粥样硬化的一个重要的危险因子。有研究表明［5］，与身体其他地方的内脏脂肪组织、腰围以及体重指数（BMI）相比，EAT与动脉粥样硬化和冠心病的关系更为密切，是冠心病理想的预测因子。Miao等［13］在使用MRI对多种族人群的研究中发现在校正了BMI、腰围及其它传统心血管病危险因子后，男性的EAT容积与冠脉斑块积分（冠脉壁厚度最大值与最小值的比值）相关。Greif等［14］发现随着EAT厚度的增加，冠脉狭窄程度更明显。有研究发现［15］EAT容积与冠心病的发生及严重程度呈正相关，可以作为冠状动脉性心脏病（CAD）独立预测因子。以下可能的机制可解释这种联系：首先，EAT是内脏脂肪组织的一部分，而且与MS和心血管病危险因子相关［9］；其次，EAT有旁分泌和内分泌功能，可分泌多种生物活性分子（脂肪因子），如脂肪连接蛋白、抵抗素等［16］；再次，EAT是处于低度炎症状态的组织，有多种炎性因子包括白细胞介素1β（IL-1β）、白细胞介素6（IL6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）等在EAT中浓聚，并可以释放到周围的组织［17］。Sacks等［17］指出EAT的脂肪因子可通过旁分泌和血管分泌发挥对动脉粥样硬化的促进作用；EAT亦可通过分泌炎症介质和脂肪因子来调节冠脉循环，所以导致冠脉粥样硬化患者EAT中的这些因子往往过度增加。

EAT如何调节和影响冠脉循环？Galic等［18］的研究提出了以下假设机制来解释EAT中脂肪因子和炎性介质在冠脉粥样硬化中扮演的角色：①旁分泌通路。各种因子从EAT中的脂肪细胞和基质-血管细胞扩散进组织液，通过外膜、中膜、内膜，并分别与血管平滑肌细胞、内皮细胞、斑块内的细胞成分相互作用。②血管分泌通路（内分泌通路）。各种因子被EAT和基质-血管细胞分泌后作用于就近的滋养血管，穿过管壁进入腔内，被运送到下游的斑块周围的血管内膜和中膜细胞中发挥作用。

EAT与主动脉粥样硬化

EAT在主动脉的粥样硬化中同样扮演着重要的角色。Yorgun等［19］通过双源MDCT发现EAT厚度与降主动脉粥样硬化斑块积分呈正相关，提示在心脏和冠脉周围的脂肪组织也会涉及主动脉硬化的病理生理过程。EAT直接包裹升主动脉近段，Canga等［20］发现EAT厚度的增加可能导致升主动脉扩张，并与升主动脉瘤的发生有关联，可能与EAT的内分泌和旁分泌物质导致内皮功能失调和交感神经过度活跃有关［21］。

EAT与心脏的形态和功能

EAT与心肌间也没有类似筋膜的结构存在，且二者分享了同样的冠脉血供。这种紧密的解剖关系提示在这些组织间可能有局部的相互作用。

Swifka等［22］的病理学研究发现猪的心外膜脂肪细胞插入心肌深层的肌节之间，而且大部分脂肪细胞与心肌细胞或者邻近的血管床直接接触；有证据表明，这些脂肪细胞将在未来24个月内被胶原或其他相似来源的结缔组织所代替。Iacobellis等［23］首次通过心脏超声证明了EAT质量和心室质量呈直接相关，后续的研究［24］又发现在病态肥胖患者中，增加的EAT厚度与心房扩大和舒张充盈损害呈显著相关。

近年来，冠心病患者左心室舒张功能异常成为研究的热点。因为接近一半的冠心病患者左心室舒张功能受损出现在收缩功能受损之前［25］，而且临床症状并不明显，所以舒张功能受损者通常比收缩功能异常者更难以明确诊断。EAT对于左室舒张功能的影响除了前文所述的旁分泌和内分泌通路以外，其厚度和容积的增加可能因为其机械物理作用而直接增加心脏的舒张负荷，同时，肥胖患者的胰岛素耐受性增加也会造成舒张功能损害［26］。当然，EAT也可以通过对冠脉粥样硬化的影响间接影响心脏功能。有两项研究［27-28］认为，在排除了高血压、糖尿病、冠脉粥样硬化等因素后，EAT容积与左室舒张功能紊乱显著相关。Konishi等［27］认为其机制可能为EAT分泌的因子能够诱导炎症和增加随后的胶原转化，导致左室舒张功能紊乱。

综上所述，EAT具有多种物理和生化功能，它与冠脉和主动脉粥样硬化、心肌形态和功能、代谢综合征、心血管病高危因素等有密切的关系。

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