血清25羟维生素D在非ST段抬高型心肌梗死患者分级中的临床应用

朱 捷 吴 炯 张爱伦 张伟伟 许莉莉 张春燕王蓓丽 唐 斌 杨向东 郭 玮 潘柏申

(1复旦大学附属中山医院检验科,2心内科 上海 200032)

维生素D是一类固醇类衍生物,其主要来源是经阳光照射之后由人体的皮肤生成,另外摄入的食物中也含有维生素D,这些维生素D在肝脏中被合成为25羟维生素D [25-hydroxy-vitamin D,25-(OH)D]。近年来,有文献报道25-(OH)D与人体内的脂类物质存在着一定相关性,血清25-(OH)D与人群体内的总胆固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triacylglyceride,TG)及低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL-c)的紊乱有关[1],而脂类代谢的异常又与心血管疾病的发生密不可分。

血清中的25-(OH)D的下降与心脏疾病,特别是急性心肌梗死之间也存在紧密联系[2]。急性心肌梗死发生的主要原因是冠状动脉内斑块破裂入血,从而阻塞冠脉内血流引起心肌细胞缺氧而死亡。随着我国人口老龄化,急性心肌梗死的发生率逐年递增[3]。心肌梗死作为一种复发率较高的心血管疾病,仍缺乏有效的血清学指标去判断患者的预后。急性非ST段抬高型心肌梗死(non-ST-segment elevation myocardial infarction,NSTEMI)作为急性冠脉综合征中比较常见的一类疾病,临床主要使用心肌梗死溶栓治疗临床试验分级(thrombolysis in myocardial infarction,TIMI)对患者进行分类。TIMI积分较高的患者,严重程度和再发风险较高,且预后较差,死亡率高。

基于大规模人群统计结果提示:血清25-(OH)D水平较低的人群更易发生心血管疾病[4]。严重缺乏25-(OH)D(<10 ng/mL)的患者在7年内发生心源性猝死和心力衰竭死亡的人数是正常人群的3倍[5]。因此本次研究关注NSTEMI患者血清25-(OH)D与健康人群之间是否存在差异,并分析血清25-(OH)D与脂类物质的相关性以及其与心肌梗死严重程度TIMI分级之间的关系。

资 料 和 方 法

研究对象收集2015年12月至2016年5月在复旦大学附属中山医院急诊部的急性NSTEMI患者89例,入选患者均符合美国心脏病协会推荐的诊断标准。另取同一时间在本院体检的89例健康人作为对照组。收集患者的一般情况:性别、年龄、地区。依照临床TIMI分级将89例患者分为3组:低危组(0～2分,n=43);中危组(3～4分,n=32);高危组(5～7分,n=14)。TIMI分级包括下列7项指标[6]:(1)年龄≥65岁;(2)至少具有3个CAD危险因素;(3)冠状动脉狭窄≥50%;(4)心电图显示ST段变化;(5)24 h内至少有2次心绞痛发作;(6)7天内使用阿司匹林;(7)心肌标志物升高。

标本采集与检测使用促凝生化管收集血液标本,1200×g离心10 min后提取1.5 mL血清样本放入EP管内,-80 ℃冰箱保存,避免反复冻融。患者样本来源均为初次就诊时所采收的血液样本。排除严重溶血、黄疸、脂血的样本。检测心肌梗死患者血清学指标:25-(OH)D、肌酸激酶同工酶MB(creatine kinase-MB,CK-MB)、B型钠尿肽前体(NT-pro B-type natriuretic peptide,NT-pro-BNP)、肌钙蛋白(troponin,cTnT)、TC、TG、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein,HDL-c)、非高密度脂蛋白胆固醇(non-high density lipoprotein,NHDL-c)、LDL-c、载脂蛋白A(apolipoprotein-A,Apo-A)、Apo-B、Apo-E、脂蛋白α[lipoprotein (α),Lp-α]。检测正常体检人群血清学指标:25-(OH)D、TC、TG、HDL-c、NHDL-c、LDL-c。

仪器与试剂罗氏Cobas e601全自动电化学发光分析仪用于检测25-(OH)D、CK-MB、NT-pro-BNP和CTNT,上述项目的配套成品试剂盒由罗氏公司生产。日立7600自动生化仪检测TG、TC、HDL-c、NHDL-c、LDL-c、Apo-A、Apo-B、Apo-E、Lp-α,以上配套成品试剂盒由日立公司生产。

结 果

研究对象的基本信息对两组间年龄、性别、地域使用χ2检验进行分析,两组人群在年龄、性别及地域上无明显差异(表1)。两组血清25-(OH)D数据符合正态分布(图1),正常对照组25-(OH)D含量为(54.35±16.53)ng/mL,心肌梗死患者组为(30.47±13.63)ng/mL,t检验结果显示P<0.001。心肌梗死患者血清中25-(OH)D与健康人群之间存在差异,且明显低于正常人群。

研究对象的血清脂类物质使用多重线性回归分析25-(OH)D与血清脂类物质的相关性。将患者血清25-(OH)D作为因变量,TC、TG、HDL-c、LDL-c及NHDL-c作为自变量,代入多重线性回归方程中进行拟合,使用stepwise方法进行分析,该回归模型具有统计学意义(F=16.204,P<0.001),血清25-(OH)D与TC以及TG存在线性关系,与TC呈负相关(β=-1.645,t=-2.528,P=0.012),与TG呈正相关(β=3.189,t=4.517,P<0.001)(表2),拟合回归方程表达式:25-(OH)D=1.645×TC+3.189×TG+40.064。LDL-c、HDL-c和NHDL-c则未进入回归模型,与25-(OH)D不存在线性关系(表3)。

表1 健康体检人群与急性NSTEMI患者的基本信息Tab 1 The basic information of the health control and acute NSTEMI patients [n (%)]

图1 健康体检人群与急性NSTEMI患者的血清25-(OH)D浓度Fig 1 The concentration of serum 25-(OH)D in the health controls and acute NSTEMI patients

SerumlipidUnstandardized coefficientsBSEStandardizedcoefficientstPConstant40.0643.652-10.972<0.001TC-1.6450.651-0.182-2.5280.012TG3.1890.7060.3244.517<0.001

依据TIMI评分,将89例患者分为低危组、中危组和高危组,并进行临床相关数据统计(表4)。将中危组与高危组进行合并,将患者血清学指标按照医学决定水平进行二分类。对上述患者的临床信息及血清学指标进行Logistic回归单因素分析,结果发现Lp-α (OR=3.269,95%CI:1.115～9.585,P=0.031)、NT-pro BNP(OR=10.969,95%CI:1.319～91.219,P=0.029)、25-(OH)D(OR=0.215,95%CI:0.083～0.558,P=0.002)对于TIM分级具有意义(表5)。对这些数据进行Logistic多因素回归分析:25-(OH)D是TIMI分级的保护因素(OR=0.244,95%CI:0.084～0.707,P=0.009)。

表3 未进入回归方程的自变量Tab 3 Excluded variables of regression equation

Clinical dataLow-risk group (n=43)Medium-risk group (n=32)High-risk group (n=4)Gender Male392411 Female483Hypertension Yes242411 No1983Diabetes Yes1297 No31237TC (μmol/L)4.47±1.174.08±1.054.32±1.14TG (μmol/L)1.41±0.671.60±0.881.34±0.48HDL-c (μmol/L)1.01±0.271.00±0.281.17±0.49LDL-c (μmol/L)2.81±1.082.37±0.982.88±0.94NHDL-c (μmol/L)3.47±1.153.08±1.003.26±1.29Apo-A (g/L)1.30±0.221.29±0.291.22±0.22Apo-B (g/L)0.90±0.280.86±0.241.00±0.38Apo-E (mg/L)41.34±19.2446.17±17.9244.53±18.25Lp-α (μmol/L)251.84±183.23254.25±252.37250.33±186.97CTNT (ng/mL)1.49±1.492.78±2.143.84±2.89NT-pro-BNP (pg/mL)1 412.61±2189.142 922.51±3746.844 903.71±7609.68CK-MB (U/L)137.48±121.19151.84±182.11173.78±143.4725-(OH)D (ng/mL)39.53±13.3330.78±13.2227.65±15.82

讨 论

维生素D是一种人体自发合成的固醇类激素[7],皮肤在接受了紫外线或阳光照射之后,肝脏分泌的7-脱氢胆固醇会转变为维生素D[8]。近年来,通过国际流行病学和大数据分析发现血清25-(OH)D与人体脂类物质的代谢存在一定关联,Karhapa等[9]发现25-(OH)D与TC、TG及LDL有一定相关性。Morten等[10]发现,在接受紫外线照射后,人体内产生的25-(OH)D的量与TC的含量存在正相关。表明25-(OH)D与血清脂类物质之间确实存在某种关联,特别是当人体内脂类物质发生紊乱时,血清25-(OH)D的量也会发生变化[9]。心血管疾病患者血清25-(OH)D含量明显低于正常人群[11],其原理尚不明确。一些前瞻性研究表明,25-(OH)D会影响Apo-A1的表达,从而影响血清HDL浓度,导致人体内脂类物质水平升高[ 12-14]。在一些动物学实验中发现,25-(OH)D可以抑制巨噬细胞转变为泡沫细胞,并减少其黏附分子的表达,从而减少血管内斑块的形成,降低心血管疾病的发生[15-16]。另外还有一些研究中发现,25-(OH)D可以通过阻断NF-κB途径来达到抑制炎症的目的,从而降低心血管疾病的炎症情况[17]。

表5 TIMI分组单因素和多因素Logistic回归分析Tab 5 Univariate and multivariate Logistic regression analysis of factors associated with TIMI

心血管疾病发病率逐年上升,虽然新型药物的应用以及新手术的开展可以快速帮助患者缓解病情[18],但是根据《中国心血管病报告2015》的统计结果,随着老龄化以及城镇化的加速,心血管疾病死亡仍然不断上升,占总死亡原因的43.5%[3],是一个亟待控制的疾病问题。急性NSTEMI作为一种复发率较高的心血管疾病,在经过治疗后的患者仍存在复发风险。临床常使用TIMI分级对患者的心肌梗死严重程度及预后进行判断,以便进行相应的治疗。也是近年来具有代表性的评分系统[19]。目前尚缺乏一类新型的血清学标志物来进行相应的严重程度和预后判断。因此本研究着重于25-(OH)D与脂类物质的相关性及其在急性心肌梗死TIMI分级中的作用。

本研究比较了89例急性NSTEMI患者及89例健康体检人群,排除入组人群因年龄、性别、地区的差异而影响25-(OH)D血清浓度的可能性后,我们发现急性NSTEMI患者血清25-(OH)D含量明显低于正常人群,提示NSTEMI作为心血管疾病中的一类,其患者体内也明显缺乏25-(OH)D。

我们发现TC和TG与25-(OH)D存在线性关系。TC与25-(OH)D呈负相关,而TG与25-(OH)D呈正相关。HDL-c、LDL-c和NHDL-c与25-(OH)D不存在线性关系。该结果提示脂类物质的代谢异常可能会影响25-(OH)D水平。Morten等[10]研究认为TC作为25-(OH)D前体,与25-(OH)D存在正相关,但是其研究全部基于正常人群,而且入组主要为白人,该研究结果认为人体内25-(OH)D的水平也受到阳光照射以及肤色的影响。而本研究纳入的全部是亚洲人,且一半为心血管疾病患者,加之入组规模较小,可能会得出不同的结果。另有研究认为,TC的合成与25-(OH)D的合成属于同一条生物学通路,异常的TC升高会使得25-(OH)D合成受到抑制[20],故导致TC与25-(OH)D成负相关。而TG与25-(OH)D并不存在明显的直接相互作用,而是体现在整体代谢水平上。25-(OH)D作为一种脂溶性的维生素可能与TG在肝脏中存在相互作用。

通过分析89例急性NSTEMI患者相关临床数据与血清学结果,我们发现25-(OH)D是急性心肌梗死严重程度TIMI分级的保护因素。虽然Lp-α和NT-pro-BNP也具有一定的预测价值,但在心肌梗死患者中区分高危患者的能力不及25-(OH)D。TIMI作为用于评估心肌梗死患者预后的评分系统,评分越高,疾病越重,预后越差。本研究提示,TIMI评分越高的患者体内25-(OH)D的浓度越低,25-(OH)D与疾病严重程度有关,25-(OH)D可以作为一个潜在的生物指标用于辅助判断患者的疾病状况。曾有研究报道,25-(OH)D与动脉粥样硬化存在紧密的联系,可以较好反映动脉斑块的形成[21]。较之血清心肌标志物在心血管事件发生后才升高,25-(OH)D可以实时反映血管内斑块的形成过程。

通过此次横断面研究,我们发现了25-(OH)D的降低和异常可以反映发生心血管疾病的风险。在心肌梗死严重程度TIMI评分中,25-(OH)D可以作为一个有效的血清学指标,辅助临床进行急性NSTEMI严重程度的分级及预后判断。本研究也提出了新的问题,在发生心肌梗死的患者中补充维生素D是否有助于降低患者心肌梗死复发以及再梗死的可能性？改善体内维生素D的水平是否可以调控患者体内脂类物质并纠正其代谢的紊乱？还需要进一步的实验加以证明。

本研究的不足之处在于:首先,此次实验是基于横断面的研究,未能追踪患者疾病的发展情况,如果继续随访患者的后续状况,并追踪患者体内25-(OH)D 浓度,可以更有效地评估25-(OH)D与心肌梗死之间的关系;其次,本研究入组人数较少,且入组患者的用药情况未加入统计分析中,可能对研究结论产生影响;再次,如能在心梗疾病其他诊断分级(如临床更常用的GRACE分级)同样展开统计分析,则可以更好地得出两者之间真实的相关性。因此,在后续研究中应继续收集病例,详细统计患者的用药状况及预后状况,使研究结果更具有说服力。