心房颤动患者血清趋化素水平与心房纤维化程度的相关性

杨 华,孟利民,信栓力,常 超,赵秀峰,王 民

(邯郸市第一医院 心内一科，河北 邯郸 056000)

心房颤动(房颤)在心律失常中发病率较高，且逐年上升，增加患者的致死率和致残率[1]。近年来，导管射频消融术已经成为治疗房颤节律控制的重要组成部分[2]，然而，1年后的复发率高达50%，需再次消融的比例达20%～30%，结果不尽如人意[3-6]。研究表明，心房纤维化与房颤的发生及导管射频消融术后复发率密切相关[7-8]。因此，术前评估心房纤维化程度，判断术后复发风险，可以为首次或后续消融提供依据，对个体化的治疗具有重要意义。研究报道，三维电解剖标测(CARTO)系统指导下左心房高密度电压标测的低电压区域与心房纤维化区域相吻合，可以评估心房纤维化程度，但为有创性检查，且无法在术前完成[9]。研究发现，趋化素(chemerin)为一种新型的脂肪因子，有促炎、促心肌细胞凋亡的作用，并可诱导脂肪细胞向成肌纤维细胞转化，由此推测chemerin有诱导心肌纤维化的作用，从而参与房颤的发生、发展[10]。但尚未研究chemerin与心房纤维化程度的相关性。因此，本研究通过检测行导管射频消融术的房颤患者chemerin水平，并结合CARTO系统下左心房电压标测结果进行分析，旨在探讨一种术前评估心房纤维化程度无创、便捷、廉价的方案，从而帮助临床医生判断预后及选择最佳的消融策略。

1 资料与方法

1.1病例选择 2015年11月至2018年11月于邯郸市第一医院心内科首次接受CARTO指导下环肺静脉电隔离导管射频消融术的非瓣膜性阵发性或持续性房颤患者80例，男39例，女41例，平均年龄(61.4±5.3)岁；术中在窦性心律下对左心房进行高密度电压标测，左心房双极电压幅度<0.5 mV且占左心房表面积的比例>5%为低电压区，将患者按有无低电压区进行分组，分为无低电压区组(n=32)和低电压区组(n=48)。左心房表面积平均为(118.2±23.5) cm2，低电压区的面积平均为(28.2±21.4) cm2，低电压区的范围以低电压区占表面积的百分比表示，平均值为(23.4±18.7)%。依据低电压区范围大小，进一步将低电压区组分为3个亚组，分别为>5%≤20%(n=30)、>20%≤35%(n=12)、>35%(n=6)。

1.2纳入及排除标准 纳入标准：入院时行标准12导联心电图诊断为房颤，房颤类型为阵发性或持续性房颤(阵发性房颤：7天内自行或干预终止的房颤；持续性房颤：持续时间>7天)，且既往无房颤消融术病史。排除标准：急性或终末期肝病、严重慢性阻塞性肺病、急性冠脉综合征、恶性肿瘤、过去2周内出现的活动性感染、血红蛋白<8 g/dl、严重主动脉瓣和二尖瓣病变、左心室收缩功能障碍[左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)<45%]，经食道超声心动图发现血栓或自发显影，安装起搏器患者，严重心动过速或心动过缓。所有入选患者签署知情同意书。研究方案经邯郸市第一医院伦理委员会批准(批准号:2015-23)。

1.3临床资料收集 入院后详细记录患者的各项临床资料，包括年龄、性别、体重、身高、心血管危险因素(高血压、糖尿病、高脂血症)等。术前所有患者均行标准12导联心电图、24小时动态心电图、常规术前实验室检查(血常规、血脂、肾功能、甲状腺功能等)、胸部X线、经胸和经食道超声心动图检查，记录患者的左心房直径(left atrial diameter，LAD)和LVEF。

1.4血清Chemerin水平检测 所有患者导管射频消融术前取静脉血样，于禁食8 h后，静坐30 min后采集，混匀，立即离心，并在-80 ℃下储存，待标本全部收集完毕后1次测定。采用ELISA的双抗体夹心法测定血清chemerin水平。试剂盒由上海西唐生物科技有限公司提供。

1.5左心房低电压区即心房纤维化程度测定 按照2007年美国心脏病学会/美国心脏协会/欧洲心脏病协会(ACC/AHA/ESC)房颤指南中的环肺静脉电隔离导管射频消融术原则及方法，在CARTO系统指引下，通过pentary电极进行左心房三维结构建壳和环肺静脉电隔离。消融终点为肺静脉电位处于完全电隔离状态。术中在窦性心律下对左心房进行高密度电压标测并记录电压幅度(图1～6)，以此反映心房基质的纤维化程度[9]。记录点间距阈值设定为<1 mm，双极电压滤波设置为0.5～120 Hz，低电压定义为双极电压幅度<0.5 mv，其分布的区域代表心房的低电压区(定义为双极电压幅度<0.5 mv，且占左心房表面积的比例>5%)。使用CARTO系统自带软件计算低电压区占左心房表面积的比例。

1.6术后管理 术后给予新型抗凝药物或华法林(使国际标准化比值维持在2～3之间)，至少持续3个月；根据CHA2DS2VASC评分，3个月后评估是否继续口服抗凝剂。抗心律失常药物治疗持续3个月。术后1个月内口服质子泵抑制剂。术后3个月内饮食避免坚硬、带刺、刺激性及难消化的食物。嘱患者于术后第3、6、12个月常规随访，若出现心悸胸闷症状时即刻就诊。随访包括：心电图和24小时动态心电图监测。房颤复发定义为术后3个月后发生持续时间≥30 s的快速房性心律失常(房颤或心房扑动或房性心动过速)。

注：低电压区代表心肌纤维化区域，紫色代表正常区域。颜色从红色、黄色、绿色、青色、蓝色、紫色代表电压幅度逐渐升高

2 结 果

2.1两组临床资料比较 低电压区组年龄、体重指数(BMI)、持续性房颤比例及LAD均高于无低电压区组(P<0.05)，而两组性别、高血压病史、糖尿病史、冠心病史和LVEF差异无明显统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组临床资料比较

2.2血清chemerin水平比较 与无低电压区组(129.6±20.5) ng/ml相比，低电压区组血清chemerin水平(147.3±25.4) ng/ml升高(t=3.289，P<0.01)；比较不同低电压区组的chemerin水平，发现低电压区范围>35%组的chemerin水平明显高于其他低电压区组(P<0.05)；低电压区范围>20%≤35%组的chemerin水平显著高于>5%≤20%组(P<0.05)；即低电压区范围越大的患者，chemerin水平越高。见表2。

2.3血清chemerin水平与左心房低电压区范围的相关性分析 chemerin水平、年龄、LAD及BMI与左心房低电压区范围呈正相关；而其他血脂、hsCRP和LVEF与低电压区范围无明显相关性(P>0.05)。见表3。

表2 各亚组血清chemerin水平比较

注：与低电压区范围>5%≤20%比较，*P<0.05;与低电压区范围>20%≤35%比较，#P<0.05

表3 临床指标与左心房低电压区范围的相关性分析

注：低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)；高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)；高敏C反应蛋白(hsCRP)

2.4随访结果 所有纳入的患者均完成术后随访，期间共有23例患者复发房颤；与无低电压区组相比、低电压区组复发率明显升高(39.6% vs 12.5%)，差异有统计学意义(χ2=6.875，P<0.05)。与未复发组(131.3±20.4) ng/ml相比，复发组血清chemerin水平(158.6±23.2) ng/ml升高(t=5.206，P<0.05)。

3 讨 论

研究发现，心肌纤维化与房颤的发生及发展密切相关，是心房电重构和结构重构的关键过程，纤维化组织导致传导不均，从而促进房颤的发生和持续[11-12]。心肌纤维化程度严重的房颤患者复发率更高，术前评估心房纤维化程度，可预测射频术后的复发率，有助于指导临床医生选择合适的患者及消融术式。当前，心肌纤维化程度可通过磁共振成像(MRI)和心肌活检识别[13]。但在临床实践中，由于MRI技术复杂、成本高和不适合植入起搏器和ICD的患者等缺点而受到限制；心肌活检为检测心肌纤维化的金标准，因为取部分心肌组织，并不能完整评估纤维化的程度；临床风险评分，如DR-FLASH评分，也可作为评估心肌纤维化的无创性方法，但基于多种检查结果，包括超声心动图、临床特征和实验室检测，并且只评估纤维化的存在，而不评估其程度[14]。临床上常用窦性心律下高密度标测的左心房低电压区范围作为心房纤维化的反映指标，但无法在术前完成。因此，术前寻找一种无创性的方法来预测心肌纤维化的存在及程度十分重要。

血清chemerin作为新型脂肪因子，能调节机体功能，影响代谢，参与冠心病、炎症疾病、代谢综合征等多种临床疾病的发生及发展，作为其诊断、预后及疗效监测的重要生物学标记[15]。我们前期研究表明对于非瓣膜性阵发性房颤患者，chemerin水平升高能预测房颤射频消融术后具有较高的复发风险。张国伟等[16]研究发现心房颤动患者的血清chemerin水平显著升高，且永久性心房颤动的患者血清chemerin的水平比持续性和阵发性心房颤动患者增高，即伴随着房颤负荷的加重chemerin水平升高，而左心房大小、纤维化程度与房颤负荷相关，从而推测chemerin可能影响心房结构重构及纤维化参与房颤的发生发展[17]。但chemerin与心房纤维化之间的关系及是否可预测纤维化程度尚不十分清楚。

本研究发现低电压区组患者的chemerin水平明显高于无低电压区组，说明心房纤维化的存在与chemerin水平有关。进一步将低电压区组分为3个亚组，结果显示低电压区范围越大，chemerin水平越高，尤其是低电压区范围>35%的chemerin水平最高，说明随着心肌纤维化的出现及累及范围的增加，chemerin的水平逐渐升高。本研究随访发现复发患者的chemerin水平明显高于未复发患者，其机制可能为chemerin水平高提示严重瘢痕存在的可能性高，而瘢痕区心房的电活动是无结构的、不均匀的，则复发率高。相关性分析亦表明，chemerin水平与左心房低电压区范围呈正相关，这也提示chemerin水平的高低可反映心房纤维化程度，chemerin水平越高，房颤患者的心肌纤维化程度越重，其预后也差。推测其可能成为术前无创评估心房纤维化程度的新的生物学标志物，为临床选择合适的消融策略提供依据，成为未来治疗房颤的潜在新靶点。

研究发现，巨噬细胞等细胞分泌的细胞因子通过转化生长因子β(TGF-β)、丝裂原激活蛋白激酶-细胞外调节蛋白激酶(MAPK-ERK)1/2、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)和腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)等信号通路刺激心肌细胞肥大和凋亡，激活成纤维细胞，并分泌胶原蛋白Ⅰ和Ⅲ，引起成纤维细胞增殖及细胞外基质沉积，最终引起心房纤维化[18-19]。Chemerin有促进炎症因子释放、钙超载、线粒体损伤、细胞凋亡以及促氧化应激引起脂质过氧化等作用，我们推测其反映心肌纤维化程度的机制是综合因素导致的结果，包括：①chemerin可通过激活G蛋白偶联受体CMKLR1，导致钙通道的增加和钠通道的减少，进而可导致血管收缩，还可导致细胞外信号PI3K/Akt和AMPK激活[20]；②Lobato等[21]研究表明chemerin可以激活MAPK-ERK1/2通路，增强血管对收缩刺激的反应性，促进血管平滑肌细胞增殖，并可诱导巨噬细胞和纤维连接蛋白粘附，有可能诱导心肌纤维化；③Rodríguez-Penas等[10]研究表明 chemerin可通过减少AKT磷酸化，引发心肌细胞caspase级联通路逐一激活，引起caspase-3、caspase-9等细胞凋亡因子的产生，从而诱导心肌细胞凋亡；④房颤患者心房肌组织中存在明显的氧化应激损伤改变，chemerin可能通过影响NADPH氧化酶系统，诱导其产生过多的活性氧自由基和多种炎症因子，引起脂质过氧化，促进成纤维细胞过度增殖、迁移，分化为成肌纤维细胞。因此，Chemerin可能通过MAPK-ERK1/2、PI3K/Akt 和 AMPK等信号传导通路，诱导脂肪细胞向肌成纤维细胞分化，从而促进心肌纤维化，导致心房结构性重构，促进了房颤的发生及维持。

综上所述，推测chemerin水平可评估心房纤维化程度，这种非侵入性的方法可以帮助医生选择消融策略，chemerin作为促心肌纤维化的原因，也有可能成为治疗心律失常的一个上游靶点。但本研究为单中心研究且样本量相对较小，并且为横断面研究，chemerin水平升高是否可作为心房纤维化程度的标志，以及chemerin对心房颤动的影响以哪种信号通路占据主导地位及各个通路之间的相互作用关系，仍需更多纵向研究去证实。最后，本研究之所以选择检测左心房低电压，是因为其能反映心房基质状况及操作上的可行性，另外本研究检测的样本为外周血清chemerin，并不能完全准确代表心房分泌的chemerin，这可能造成一定的实验误差。