血清转化生长因子β和Periostin蛋白水平与非瓣膜性心房颤动的关系及其作用机制研究

任佩欣，武亚琳，樊钰，林鑫，杨慧宇

心房颤动是一种室上性心律失常，可进一步引发心力衰竭、脑卒中等严重心脑血管疾病，进而增加病死率。近年心房颤动发病率逐年升高，心房心肌重构和电重构是导致心房颤动发生的主要原因［1-2］，但其具体发病机制尚不完全明确。研究表明，转化生长因子β（TGF-β）可通过促进心肌纤维化而导致心肌重构，进而引发心房颤动［3-7］。Periostin蛋白是一种分泌型可溶性细胞外基质蛋白，分子量约为93.3 kD，包括1个4次重复的束蛋白结构域、1个信号序列、1个EMI结构域及1个可变的C末端结构［8］，其在组织纤维化过程中亦具有重要作用［9-11］。研究表明，TGF-β可与Periostin蛋白相互作用而促进心肌纤维化［9，12-14］，且血清TGF-β、Periostin蛋白水平与瓣膜性心房颤动发生有关［15］。本研究旨在探讨血清TGF-β、Periostin蛋白水平与非瓣膜性心房颤动的关系及其作用机制，以期为非瓣膜性心房颤动的深入研究提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2018年3月—2019年3月山西医科大学第二医院收治的非瓣膜性心房颤动患者61例作为试验组，均符合《心房颤动：目前的认识和治疗的建议—2018》［1］中的非瓣膜性心房颤动诊断标准，且至少1次心电图检查显示心房颤动。排除标准：（1）合并甲状腺功能亢进或减退症者；（2）合并肝肾功能不全者；（3）因合并恶性肿瘤、心肌梗死、心包疾病、慢性阻塞性肺疾病、骨关节炎、创伤等而影响Periostin蛋白水平者。另选取同期健康体检者27例为对照组。所有受试者对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 方法 受试者均于晨起空腹抽取外周静脉血5 ml，3 000 r/min离心10 min（离心半径12.4 cm），留取血清并置于-80 ℃冰箱中保存待测。采用酶法检测总胆固醇（TC）水平；采用甘油磷酸氧化酶（GPO）-过氧化物酶（POD）法检测血清三酰甘油（TG）水平；采用直接法检测高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）水平；采用酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测受试者血清TGF-β、Periostin蛋白水平，试剂盒购自江苏酶免实业有限公司，具体操作严格按照试剂盒说明书进行。另采用超声心动图测定受试者左心房内径。

1.3 观察指标 比较两组受试者性别、年龄、个人史（包括吸烟、饮酒）、既往史（包括高血压、糖尿病）、实验室检查指标及左心房内径。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0统计学软件进行数据处理。计量资料分析采用（±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料分析采用χ2检验；血清TGF-β、Periostin蛋白水平及左心房内径间的相关性采用Pearson相关性分析；非瓣膜性心房颤动影响因素分析采用多因素Logistic回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受试者临床资料比较 试验组患者血清TGF-β、Periostin蛋白水平高于对照组，左心房内径大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者男性比例、年龄、吸烟率、饮酒率、高血压发生率、糖尿病发生率及血清TC、TG、HDL、LDL水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

2.2 Pearson相关性分析 Pearson相关性分析结果显示，非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β水平与Periostin蛋白水平（r=0.366）、左心房内径（r=0.302）呈正相关（P＜0.05，见图1、2），Periostin蛋白水平与左心房内径呈正相关（r=0.320，P＜0.05，见图3）。

2.3 多因素分析 将表1中所有指标作为自变量，非瓣膜性心房颤动为因变量（变量赋值见表2）行多因素Logistic回归分析，结果显示，血清TGF-β水平、左心房内径是非瓣膜性心房颤动的独立影响因素（P＜0.05，见表3）。

3 讨论

流行病学研究发现，心房颤动患病率、发病率与年龄、性别、地域及种族等有关，即年龄越大则心房颤动发生率越高；男性心房颤动发生率高于女性；与发达国家相比，发展中国家人群心房颤动发生率较低；与白种人、亚裔相比，黑种人心房颤动发生率最低，亚裔次之；汉族人较维吾尔族、哈萨克族心房颤动发生率高［2］；此外，高血压、糖尿病、甲状腺功能亢进症、吸烟、肥胖、久坐、阻塞性睡眠障碍等均会增加心房颤动发生风险［1］。据调查，中国现阶段及未来10年心血管疾病发病率呈快速增长趋势［16］，因此仍需继续做好心血管疾病的公共卫生服务。目前心房颤动具体发病机制仍不明确，多认为心房心肌重构和电重构是心房颤动发生、发展的主要机制［1］。心房颤动可分为瓣膜性心房颤动和非瓣膜性心房颤动，其中瓣膜性心房颤动指在风湿性左房室瓣狭窄、机械/生物瓣膜置换、左房室瓣修复等情况下发生心房颤动，而高血压、糖尿病、甲状腺功能亢进症、吸烟、肥胖、久坐、阻塞性睡眠障碍、心力衰竭、心肌缺血等是导致非瓣膜性心房颤动发生风险升高的主要因素［1］。

表2 非瓣膜性心房颤动影响因素的变量赋值Table 2 Variable assignment on influencing factors of non-valvular atrial fibrillation

表3 非瓣膜性心房颤动影响因素的多因素Logistic回归分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis on influencing factors of non-valvular atrial fibrillation

图1 非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β水平与Periostin蛋白关系的散点图Figure 1 Scatter plot for relationship between serum TGF-β and Periostin protein in patients with non-valvular atrial fibrillation

TGF-β因可使成纤维细胞表型发生改变而得名，其可通过TGF-β/Smads信号通路导致心肌纤维化，进而引起心房颤动［7］。研究表明，血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）、微小RNA（miRNA）、转化生长因子β Ⅲ型受体（TGF-βR Ⅲ）、NLRP3炎性小体、辅肌动蛋白2（α-Actinin-2）、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（NOX4）及羟脯氨酸（HYP）等均可通过TGF-β/Smads信号通路而导致心房颤动［7，17］，而血清TGF-β水平可预测射频消融术后心房颤动复发风险［15］。Periostin蛋白是一种高度保守的功能蛋白，早在1993年就被日本学者在小鼠成骨细胞系中发现，之后在其他组织细胞中亦发现Periostin蛋白水平［18］，但在正常成年人心脏中并未发现Periostin蛋白，而于心肌梗死［19］、心肌纤维化［20］患者中发现。研究表明，血清TGF-β可与Periostin蛋白相互作用而促进心肌纤维化［9，12-14］，但目前关于非瓣膜性心房颤动与Periostin蛋白关系的相关研究较少，故本研究通过检测非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β、Periostin蛋白水平，进一步探讨其作用机制。

图2 非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β水平与左心房内径关系的散点图Figure 2 Scatter plot for relationship between serum TGF-β and left atrial inner diameter in patients with non-valvular atrial fibrillation

图3 非瓣膜性心房颤动患者血清Periostin蛋白水平与左心房内径关系的散点图Figure 3 Scatter plot for relationship between serum Periostin protein and left atrial inner diameter in patients with non-valvular atrial fibrillation

本研究结果显示，试验组患者血清TGF-β、Periostin蛋白水平高于对照组，且非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β水平与Periostin蛋白水平呈正相关，推测TGF-β可通过促进Periostin蛋白分泌而导致心肌纤维化，进而引发非瓣膜性心房颤动，并进一步推测血清TGF-β、Periostin蛋白联合检测有望成为非瓣膜性心房颤动及其靶器官损伤的预测指标。心房颤动患者左心房内径增大与心房重构密切相关，且与心房颤动相关并发症及导管消融术后复发风险增加相关［1］。本研究结果显示，试验组患者左心房内径大于对照组，且非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β、Periostin蛋白与左心房内径呈正相关，推测TGF-β、Periostin蛋白可能通过影响心房重构而引发非瓣膜性心房颤动。本研究结果显示，除传统因素左心房内径外，血清TGF-β水平是非瓣膜性心房颤动的独立影响因素，与WU等［15］研究结果一致。

综上所述，非瓣膜性心房颤动患者血清TGF-β水平与Periostin蛋白水平呈正相关，且血清TGF-β水平是非瓣膜性心房颤动的独立影响因素，进一步推测TGF-β可能通过促进Periostin蛋白分泌而导致心肌纤维化，且二者还可能通过影响心房重构而引发非瓣膜性心房颤动；但本研究纳入样本量少、随访时间短，仍有待大样本量、多中心联合研究进一步验证结果；本研究未从分子机制方面验证血清TGF-β水平与Periostin蛋白水平及二者与非瓣膜性心房颤动间的具体分子机制，仍有待于通过细胞及动物实验进行验证。

作者贡献：杨慧宇进行文章的构思与设计，研究的实施与可行性分析，文章的质量控制及审校，并对文章整体负责，监督管理；任佩欣、武亚琳、樊钰、林鑫进行数据收集、整理、分析；任佩欣进行结果分析与解释，负责撰写论文及论文的修订。

本文无利益冲突。