基质金属蛋白酶-9与心房颤动的关系及对持续性心房颤动患者复律治疗后复发的预测价值

陈俊，廖应英，孙泽群

基质金属蛋白酶-9与心房颤动的关系及对持续性心房颤动患者复律治疗后复发的预测价值

陈俊，廖应英，孙泽群

目的：探讨血清基质金属蛋白酶-9（MMP-9）水平与心房颤动（房颤）的关系及对持续性房颤患者复律治疗后复发的预测价值。

基质金属蛋白酶-9；心房颤动；复发；预测

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:67.)

心房颤动（房颤）是临床上最常见的快速性心律失常，其发生率约为0.1%[1]。目前房颤的治疗策略有两种，包括控制心室率和转复并维持窦性心律（窦律）。对于持续性房颤而言，转复并维持窦律能够给患者带来更多益处，故为目前的首选治疗方式。房颤复律的方法有很多种，包括药物和（或）电复律，导管消融治疗等[2]。虽然有研究显示，导管消融比前者可以更好地维持窦律，但在我国，药物和（或）电复律仍然是广泛采用的方法，其使用比率远远超过导管消融[3-5]。持续性房颤复律治疗存在的问题是一部分患者复律后容易复发，在使用抗心律失常药物维持治疗的情况下，仍有很高的复发率。对于房颤复发的预测因子，既往研究提出过患者年龄、房颤病史长短、左心房内径（LAD）、甚至体重指数等，这些因子在预测复发方面有一定效果，但均不能完全有效的预测持续性房颤复律治疗后的复发情况。研究还发现，心房纤维化是房颤发生的重要机制[6，7]。而基质金属蛋白酶（MMP）增生、沉积是心肌纤维化的重要进程[8]。因此，我们假设MMP-9 在房颤发生、发展过程中显著增加，与房颤进程及预后密切相关。本研究探索房颤不同阶段MMP-9的血清水平的变化及其对持续性房颤复律效果的预测作用。

1 资料与方法

研究对象：选取我院门诊及住院患者中明确诊断房颤的患者作为研究对象。其中阵发性房颤患者（阵发性房颤组）30例，持续性房颤患者（持续性房颤组） 60例，永久性房颤患者（永久性房颤组） 30例。患者入选标准：经心电图、24 h动态心电图、心电事件记录仪等明确记录到房颤发作；房颤的分类依据2010年欧洲心脏病学会（ESC）房颤治疗指南[9]。排除标准：（1）窦房结和（或）房室结功能障碍、束支阻滞、QT间期延长、Brugada综合征。（2） 初发房颤患者。（3）器质性心脏病、心腔内血栓形成、血液系统疾病、肝肾功能不全、炎症性疾病、肿瘤、卒中、甲状腺疾病、妊娠、哺乳等。另选择我院职工及家属中健康者30例作为健康对照组。健康对照组需在近期（1周内）排除各种器质性疾患，且无吸烟、酗酒史，非妊娠及哺乳期。所有受试者签署知情同意书。

生化检测及血清MMP-9检测：（1） 受试者测定前当晚8时开始禁水、禁食，充分休息，次日清晨抽血。房颤患者的血样采集安排在治疗开始的前一天。常规方法检测血清Na+、血清K+、血肌酐、血白细胞计数。（2） 血清MMP-9测定方法：采外周静脉血3 ml，静置1 h，3 200 × g，4℃离心10 min，分离血清贮藏与-80℃冰箱。由一名固定的检测人员单盲的情况下使用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清MMP-9浓度。批内和批间的变异系数分别＜10% 和 ＜12%。

超声心动图检查： 所有受试者入选后接受超声心动图检查。排除结构性心脏病、确定心房、心室有无血栓。测量LAD, 左心室内径（LVD）和左心室射血分数（LVEF）。

持续性房颤患者复律及维持窦律治疗： 患者的复律治疗方法参考2010年ESC 房颤治疗指南[9]。主要原则如下：（1）所有患者复律前进行充分的抗凝治疗，根据CHA2DS2-VASc评分选择抗凝策略。（2）血流动力学不稳定的患者使用静脉注射（静注）胺碘酮或普罗帕酮，如效果不佳使用紧急电复律。血流动力学稳定的患者口服药物复律，效果不佳者择期行电复律。药物剂量为胺碘酮3～7 mg/kg静注30～60 min，然后静脉滴注0.6～1.2 g/d；口服为0.6 g, 每日3次，总量至6～10 g后改为0.2～0.4 g/d维持。普罗帕酮1.5～2.0 mg/kg静注10～20 min；或150 mg, 每日3次。

维持窦律的方法：患者复律成功后，应用胺碘酮100～400 mg/d和（或）普罗帕酮300 mg， 每日3次，维持窦律。

随访： 健康对照组、阵发性房颤组、永久性房颤组患者不随访。持续性房颤患者由专人门诊随访。患者每月门诊随访1次，每3个月行24 h Holter检查1次。如果患者出现心悸、乏力、呼吸困难，则增加心电图、超声心动图或24 h Holter检查，明确是否房颤发作。随访终点：（1）任何检查确认患者出现持续＞30 s的房颤发作；（2）未复发患者随访至复律成功后18个月余。根据随访结果，分为复发亚组和未复发亚组。

统计学方法： 使用SPSS12.0统计软件完成统计分析。所有计量资料以均数±标准差表示，所有计数资料以率表示。多组组间比较采用方差分析，两组组间比较采用t 检验或χ2检验。对持续性房颤组复发和未复发患者比较的单因素检测中P＜0.1的变量，如年龄、性别、房颤病史、LAD和血清MMP-9水平等进入Logistic 多因素回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

四组受试者基线资料比较（表1）：健康对照组、阵发性房颤组、持续性房颤组和永久性房颤组在年龄、性别、体重指数、LVD、 LVEF、收缩压、舒张压、血清Na+、血清K+、血肌酐、白细胞计数等指标间比较差异无统计学意义。持续性房颤组和永久性房颤组LAD显著大于健康对照组、阵发性房颤组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。

表1 四组受试者基线资的比较

表1 四组受试者基线资的比较

注：与健康对照组比较*P＜0.05；与阵发性房颤组比较△P＜0.05。1 mmHg=0.133 kPa

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四组受试者血清MMP-9水平比较（图1）：四组受试者血清MMP-9水平分别为：健康对照组（151.43±88.14） ng/ml、阵发性房颤组（182.66±96.39） ng/ml、持续性房颤组（278.93±89.22） ng/ml、永久性房颤组（336.82±112.35） ng/ml，结果显示持续性房颤组血清MMP-9水平显著高于阵发性房颤组和健康对照组，永久性房颤组MMP-9水平显著高于其他三组，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

图1 四组受试者血清基质金属蛋白酶-9（MMP-9） 水平比较

随访：60例持续性房颤患者复律成功后平均随访（15.4±4.3）个月，其中19例（31.7%）患者房颤复发为复发亚组，41例未复发者为未复发亚组。其中在3个月随访时，有6例（10.0%）患者房颤复发，复发者血清MMP-9水平（306.86±77.57）ng/ml高于未复发者（248.07±81.09）ng/ml，差异有统计学意义（P＜0.05）。

持续性房颤患者复律成功后复发亚组与未复发亚组基线资料及MMP-9水平比较（表2）：两亚组间的房颤病史、LAD和血清MMP-9水平比较差异均有统计学意义（P均＜0.05）。而其他指标差异无统计学意义（P＞0.05）。

持续性房颤患者复律后复发的Logistic多因素回归分析（表3）：对持续性房颤患者的年龄、性别、房颤病史、LAD、血清MMP-9水平等5个因子进行Logistic回归分析。发现LAD和血清MMP-9水平是持续性房颤复律治疗后复发的独立预测因子。

表2 持续性房颤组患者复律成功后两个亚组基线资料及血清基质金属蛋白酶-9水平比较

表2 持续性房颤组患者复律成功后两个亚组基线资料及血清基质金属蛋白酶-9水平比较

注：1 mmHg=0.133 kPa

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表3 持续性房颤患者复律成功后复发的Logistic多因素回归分析

3 讨论

本研究发现不同类型房颤患者血清MMP-9水平存在差异，阵发性房颤组与健康对照组无明显差异，持续性房颤组和永久性房颤组显著增高，且后者显著高于前者，随着房颤严重程度加重，血清MMP-9水平逐步升高；进一步研究发现，血清MMP-9水平与持续性房颤患者复律后复发存在明确关系，是其独立的预测因子。

房颤的发生过程涉及复杂的心房结构变化和电生理改变，即心房的结构重构和电重构。虽然心房重构的过程始终没有阐明，但心房纤维化是结构重构最明确的，也是最重要原因之一。当存在一些外部诱因，如压力超负荷、缺氧、应激反应或遗传性因素导致心房肌细胞变性、坏死，微小瘢痕形成，进而导致心肌细胞电生理特性如自律性异常、动作电位时间和有效不应期缩短、离子通道重构等，形成房颤发生的基础[10]。在这个过程中，细胞外基质（ECM）起着重要作用。心房ECM是由心房肌细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子， 主要是一些多糖和蛋白， 或蛋白聚糖。在生理状态下，ECM构成心肌的网架结构，支持并连接心肌组织、调节心房肌细胞的生理活动。病理状态下，ECM过度增生、沉积是心肌纤维化的重要原因[11-13]。MMP是降解ECM的蛋白水解酶系统，调节ECM的降解。MMP水平异常时，ECM降解不平衡，导致心房结构重构[14-16]。MMP家族中，MMP-9与房颤的关系最为密切。Nakano 等[17]学者报道，阵发性房颤与慢性房颤患者心房组织中MMP-9表达水平较窦律的对照组均显著增高。本研究的结果与之相类似。不同的是我们检测的是血清MMP-9浓度，而且在我们的结果中，只有持续性房颤组和永久性房颤组血清MMP-9浓度虽然有所升高，但与健康对照组无显著性差异。其原因可能为：房颤患者心肌组织中的MMP-9变化先于血清；或Nakano等研究中入选的阵发性房颤患者病史更长。Lewkowicz 等[18]报道，持续性房颤和永久性房颤患者血浆MMP-9水平显著高于健康对照组。本研究与其结果完全一致。在本研究的基线资料中，持续性房颤组和永久性房颤组的LAD大于阵发性房颤组和健康对照组。由于血清MMP-9与心房大小的关系不明确，这可能会对结果判断有影响。我们认为：（1）本研究患者排除了结构性心脏病，仅少数患者合并高血压，但血压控制良好；心房增大可考虑为房颤本身的后果。（2）持续性房颤和永久性房颤患者合并心房扩大的比例比较高，如果只入选心房未扩大的患者，或者寻找无器质性心脏病而心房扩大的人群做对照，反而不能反映真实情况。本研究还发现，永久性房颤患者血清MMP-9浓度高于持续性房颤患者，这提示MMP-9水平可能和房颤的进展程度相关。这也提示我们，持续性房颤组内，因为心房纤维化程度不同，患者MMP-9水平存在差异，可以用来评估患者的预后。所以我们进一步观察了MMP-9水平与持续性房颤患者复律治疗后复发的关系。

在对持续性房颤患者复律治疗后进行随访，回顾性分析发现，复发患者血清MMP-9水平显著高于未复发患者。初步说明MMP-9水平与复发之间存在联系。在两组的单因素比较中，虽然还有患者年龄、性别、房颤病史、LAD、血清MMP-9共5个因子入选，但通过多因素回归分析，仅发现LAD和血清MMP-9为复发的独立预测因子。既往的报道中，对于房颤复律治疗的影响因子，患者年龄、性别、房颤病史、体重指数、LAD等均作为研究内容，其中基本确认LAD可以作为复发的独立预测因子，但预测的准确性并不高；其他的因子则在不同的研究中结果差异很大[19-22]。本研究单因素分析显示，复发者与未复发者体重指数无显著差异未入选多因素研究。年龄、性别在多因素研究中均无显著差异。在单因素分析中，房颤病史虽然差异显著，但多因素研究亦无显著意义。唯独LAD是独立预测因子。分析原因，持续性房颤患者虽有反复发作，但可以药物及电复律，发作的间歇期可长可短，这导致有些患者即使房颤病史很长，实际累积发作时间并不长，即房颤病史不能反映房颤发作及维持情况。此外，近年比较多的研究集中在一些血清因子如N末端B型利钠肽原[23，24]、高敏C反应蛋白[24]、白细胞介素-6、ENREF20[24]、血浆促心肌素-1（Cardiotrophin-1）[25]等，对这些血清因子能否预测房颤复律后的复发，也存在不同的报道。本研究在初步研究发现血清MMP-9水平与房颤的进展有密切关系的前提下，进一步研究发现，其可以预测持续性房颤的复发，是持续性房颤复律治疗后复发的独立预测因子。在我国目前对房颤的治疗中，药物治疗仍然占90%以上。尽管恢复和维持窦律有助于保持心脏处于生理节律，避免心功能恶化，减少血栓形成，但复律治疗的预后存在很大差异。如何建立准确的预测体系，选择复发率低、适合复律的患者，是临床上的难题。前文已述，众多因子已被研究，但没有哪个因子具有高度准确性。目前倾向于在LAD等因子的基础上，增加血清学指标，以提高预测的准确性。本研究发现血清MMP-9是持续性房颤复律后复发的独立预测因子，增加了临床医生对房颤复发治疗预后判断的依据，提高复律患者选择的准确性。

总之，本研究发现，血清MMP-9水平与房颤发展密切相关，是持续性房颤复律治疗的独立预测因子。

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Relationship Between Matrix Metalloproteinase-9 Level and Atrial Fibrillation With its Predictive Value of AF Recurrence in Persistent AF Patients After Cardio-version

CHEN Jun, LIAO Ying-ying, SUN Ze-qun.
Department of Gerontology, Shiyan People’s Hospital, Shiyan (442000), Hubei, China Corresponding Author: LIAO Ying-ying, Email: 105806770@qq.com

Objective: To study the relationship between serum level matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) and atrial fibrillation (AF) and to assess its predictive value of AF recurrence in persistent AF patients after cardio-version.Methods: Our research included in 4 groups: Control group, n=30 healthy subjects, Paroxysmal AF group, n=30, Persistent AF group, n=60 and Permanent AF group, n=30. Serum levels of MMP-9 were examined and compared among different groups. The patients in Persistent AF group received drug therapy or drug + electric cardio-version; with successful cardio-version, antiarrhythmia medication was used to maintain sinus rhythm and the patients were followed-up for prognosis, MMP-9 levels were further compared between the patients with or without AF recurrence to assess the predictive value of MMP-9 for AF recurrence.Results: Serum levels of MMP-9 were as follows: Control group (151.43±88.14) ng/ml, Paroxysmal AF group (182.66±96.39) ng/ml, Persistent AF group (278.93±89.22) ng/ml and Permanent AF group (336.82±112.35) ng/mlrespectively, which indicated that MMP-9 level in Persistent AF group was higher than Paroxysmal AF group and Control group; MMP-9 in Persistent AF group was higher than the other 3 groups, P＜0.01. The patients in Permanent AF group were followed-up for (15.4±4.3) months after cardio-version, retrospective analysis found that the patients with AF recurrence had the higher MMP-9 level than those without AF recurrence (315.63±94.52) ng/ml vs (261.92±87.86) ng/ml, P=0.036. Multivariate regression analysis was conducted on age, gender, AF history, left atrial diameter and MMP-9, the consequence showed that serum MMP-9 level was the independent predictor for AF recurrence in persistent AF patients after cardioversion (P=0.035, OR=1.135, 95% CI 1.018-1.321).Conclusion: Serum MMP-9 level was elevated in persistent and permanent AF patients; MMP-9 was the independent predictor for AF recurrence in persistent AF patients after cardio-version.

Matrix metalloproteinase -9; Atrial fibrillation; Recurrence; Prediction

2016-01-26）

（编辑：梅平）

442000 湖北省，十堰市人民医院 老年病科

陈俊 副主任医师 硕士 主要从事心血管病研究 Email：786367602@qq.com 通讯作者：廖应英 Email：105806770@qq.com中图分类号：R541.4 文献标识码：A 文章编号：1000-3614（2017）01-0067-05 doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2017.01.016

方法：比较30例健康受试者（健康对照组）、30例阵发性房颤患者（阵发性房颤组）、60例持续性房颤患者（持续性房颤组）以及30例永久性房颤患者（永久性房颤组）血清MMP-9水平变化。对持续性房颤患者使用药物或药物+电复律治疗，复律后使用抗心律失常药物维持窦性心律并随访。并回顾性分析持续性房颤患者复律成功后（复发者和未复发者） 血清MMP-9水平对复发的预测价值。

结果：四组受试者血清MMP-9水平分别为：健康对照组（151.43±88.14） ng/ml、阵发性房颤组（182.66±96.39）ng/ml、持续性房颤组（278.93±89.22） ng/ml、永久性房颤组（336.82±112.35） ng/ml，持续性房颤组血清MMP-9水平显著高于阵发性房颤组和健康对照组，且永久性房颤组MMP-9水平显著高于其他三组（P均＜0.05）。持续性房颤患者复律后随访(15.4±4.3)个月，复发者的血清MMP-9水平高于未复发者[（315.63±94.52）ng/ml vs（ 261.92±87.86）ng/ml，P=0.036]。对持续性房颤患者的年龄、性别、房颤病史、左心房内径、血清MMP-9水平等5个因子进行Logistic多因素回归分析显示血清MMP-9水平是持续性房颤复律后复发的独立预测因子（比值比=1.135，95% 可信区间：1.018～1.321，P=0.035）。

结论：持续性和永久性房颤患者的血清MMP-9水平显著升高。血清MMP-9水平是持续性房颤复律后复发的独立预测因子。