左心室亚临床心功能异常对腹型肥胖患者发生代谢综合征的预测价值

王 婷，安彩云

(延安市人民医院超声诊断科，陕西 延安 716000)

据流行病学研究显示[1]，我国腹型肥胖(abdominal obesity,AO)的患病率为29.1%，且逐年增加。AO是慢性心力衰竭的独立危险因素[2]，显著增加心血管疾病的患病率和死亡率[3]。研究发现[4]，单纯AO可导致亚临床左心室收缩和舒张功能的异常。其发生机制包括炎性介质的刺激以及脂肪浸润，导致左心室脂肪变性，甘油三酯在心肌细胞的积累，导致心肌纤维化形成，进一步导致活性氧的释放，促进心肌细胞的凋亡[5]。AO是代谢综合征(metabolic syndrome,MetS)的关键组分，在MetS的发展中居于重要地位[6]，而MetS是AO的重要不良结局，可以显著增加心血管疾病风险。因此，鉴于AO是MetS的早期阶段，早期发现AO进展为MetS的风险因素，并及时干预，对于改善AO的预后具有重要意义。因此，我们通过早期检测AO患者左心室亚临床心功能异常的超声标记，并进行长期随访，为未来发生MetS提供早期预警。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究采用前瞻性队列研究，选取2016年3月至2018年3月在延安市人民医院体检中心体检的AO受试者215例进行为期3年随访，其中男性157例，女性58例，年龄22～57岁，平均年龄(40.3±7.6)岁。对入组患者每年进行人体测量学数据、生化检查以及常规超声心动图检查，以确定是否发生MetS。3年随访结束后，根据是否发生MetS，分为MetS组和non-MetS组

纳入标准：依据参考文献[7]。

排除标准：①明确诊断为MetS或者有高血压、糖尿病者；②血常规检查存在贫血；③心电图检查存在房颤、束支传导阻滞以及心率<50次/min。④存在不良的声学窗口或者拒绝参加研究；⑤年龄>60岁；⑥左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)<50%；⑦其他如癌症、妊娠、激素或甲状腺激素治疗，已知的心脏病、类风湿、或系统性性疾病，已知慢性肾功能衰竭，已知肝脏疾病(脂肪肝例外)，对药物或酒精成瘾者。

所有受试者签署知情同意书并由我院伦理委员会批准(2016001)。

1.2 MetS诊断标准

AO合并有以下任意两项诊断为MetS：①甘油三酯(TG)>150 mg/dL(1.7 mmol/L)，或已经接受针对此脂质代谢异常的特殊治疗；②高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平，男性<40 mg/dL(1.03 mmol/L)，女性<50 mg/dL(1.29 mmol/L)，或已经接受针对此脂质代谢异常的特殊治疗；③连续非同日测量2次血压：收缩压>130 mmHg或舒张压>85 mmHg；④空腹血糖(FDP)水平>100 mg/dL(5.6 mmol/L)。

1.3 检测指标

1.3.1 超声心动图检查 采用PhilipsiE33超声诊断仪(Philips Medical Systems,Hamburg,Germany)，在机QLAB8.1定量分析软件。在左心室长轴切面测量左心室后壁厚度(posterior wall thickness，PWT)、室间隔厚度(IV septum thickness,IST)。Simpson法测量左心房容积(left atrial volume,LAV)，计算左心房容积指数(left atrial volume index,LAVI)。Simpson法测量左心室舒张末期容积(left ventricular end diastolic volume,LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end systolic volume,LVESV)以及LVEF，在左心室四腔心切面测量舒张早期二尖瓣前向血流速度(E)以及舒张晚期二尖瓣前向血流速度(A)，计算E/A，测量室间隔侧二尖瓣环运动速度(e′)，计算E/e′。留取左心室心尖四腔心切面、左心室二腔心切面以及左心室三腔心切面，启动在机QLAB8.1软件，测量左心室纵向应变，取16节段应变平均值代表左心室整体纵向应变(global longitudinal strain，GLS)。

1.3.2 人体测量学数据的测量 测量受试者身高、体重、体表面积，计算体重指数(BMI)。血压的测量采用卧式血压计，测量前受试者休息0.5 h，测量右上肢肱动脉血压。腰围(waist circumference，WC)和臀围(hip circumference，HC)的测量：被测者穿单衣双手下垂站立，双脚分开25～30 cm，用皮尺测量髂前上棘和第12肋下缘连线的中点水平线，即为WC值；在耻骨联合水平测量臀部最大周径，即为HC值。腰臀比(waist-hip ratio,WHR)=WC/HC。

1.3.3 实验室检查 采用全自动生化分析检测受试者血清低密度脂蛋白(LDI)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)、总胆固醇及空腹血糖水平。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 AO患者代谢综合征发生情况

本研究共纳入215例AO患者，经3年随访，平均随访时间(30.5±7.1)月，其中58例患者发生了代谢综合征，发生率为27.0%。

2.2 2组患者基线资料比较

有代谢综合征家族史的受试者Mets的发生率显著增高(P<0.05)。与non-Mets比较，Mets组BMI、WC、WHR以及舒张压显著增高(P<0.05，表1)。

表1 人体测量数据与生化指标比较

2.3 2组超声心动图参数比较

与non-MetS组比较，MetS组e′、E、E/A、GLS显著降低(P<0.05)，而LAVIA、E/e′显著增加(P<0.05)；2组PWT、IST、LVEDV、LVESV、LVEF差异无统计学意义(表2)。

表2 2组超声心动图参数比较

2.4 ROC曲线分析

通过不同预后的超声参数的对比，筛选出3个有代表性的参数：LAVI、左心室舒张功能参数(E/e′)和左心室收缩功能参数(GLS)进行ROC曲线分析，以确定预测MetS相应参数的截点值以及预测价值(图1)。

图1 LAVI、E/e′、GLS预测MetS ROC曲线

ROC分析显示，采用LAVI≥19.9 mL/m2为截点值，预测MetS的ROC曲线面积0.697(0.631～0.758，P<0.001),灵敏度65.5%，特异度68.2%，+LR2.1，-LR0.5；采用E/e′≥9.6为截点值，预测MetS的ROC曲线面积0.868(0.815～0.910，P<0.001),灵敏度84.5%，特异度75.2%，+LR3.4，-LR0.2；采用GLS≤17.2%为截点值，预测MetS的ROC曲线面积0.813(0.755～0.863，P<0.001),灵敏度69.0%，特异度80.9%，+LR3.6，-LR0.4。

2.5 COX回归分析

矫正年龄、性别、体重指数、LAVI、WHR以及MetS家族史，E/e′、GLS是腹型肥胖患者发展为代谢综合征的独立预测因子(表3)。

表3 MetS发病风险的多因素COX回归分析

2.6 E/e′、GLS预测腹型肥胖患者发生MetS的Kaplan-Meier分析

Kaplan-Meier分析显示，E/e′≥9.6的腹型肥胖患者发生MetS的累积发病风险显著高于E/e′<9.6的患者(P<0.001，图2)；GLS≤17.2%的腹型肥胖患者发生MetS的累积发病风险显著高于GLS>17.2的患者(P<0.001，图3)。

图2 E/e′预测AO发生MetS的生存曲线

图3 GLS预测AO发生MetS的生存曲线

3 讨论

MetS包括AO、高脂血症、高血压病、糖尿病，其中AO是MetS的关键组分，是MetS的启动和促进因素[8]。循证医学研究表明，在AO逐渐进展为MetS的过程中，AO和胰岛素抵抗是关键环节[4,8]。鉴于MetS的严重不良后果，早期干预以延缓或者阻止AO发展为MetS，对于改善预后具有积极的意义。

AO患者内脏脂肪的过多积聚，导致胰岛素抵抗、全身性和局部氧化应激和炎症因子的激活，是左心室心肌损伤的关键分子机制[9]。实验和临床研究表明[9]，AO导致心功能异常与脂肪因子调节异常以及促纤维化信号通路的激活导致心肌纤维化有关。内脏脂肪组织引发慢性低度炎症，促炎因子释放以及巨噬细胞在脂肪组织的浸润，导致心肌局部和全身的炎性反应[10]，进一步导致氧化应激、线粒体功能障碍、内质网应激以及钙处理受损，引发神经-体液的激活及恶性循环，导致心肌细胞损伤、死亡和心肌间质纤维化，发生舒张和收缩功能受损[11]。近年来研究发现[5,12]，心外膜脂肪的局部炎症以旁分泌的形式转导至心肌，导致心肌局部炎症和纤维化。核心机制是心外膜脂肪异常积聚，导致脂联素的释放下降，并合成促炎性脂联素家族(瘦素、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β和白细胞介素-6)促进巨噬细胞浸润，破坏微血管系统，并激活促纤维化路径[12]，使得从心外膜来源的间充质干细胞迁移到心室肌并转化为成纤维细胞[13]。

本研究入选单纯AO患者，采用超声心动图评估左心室舒张功能以及收缩功能，并进行3年随访发现，有31.0%受试者发生了MetS。多因素COX回归研究发现，左心室舒张和收缩功能受损与MetS独立相关，主要表现E/e′增加以及GLS减小。研究结果提示，左心室舒张和收缩功能受损是AO患者发生MetS早期标志，值得引起临床足够重视。因此，在AO特定阶段就已经启动了代谢异常的关键体液机制，导致代谢的紊乱，这种代谢的紊乱发生了两种核心走势：一方面促进了MetS的发生，一方面导致靶器官损伤。心脏作为主要靶器官之一，功能学变化相对于形态学改变较早，因此可早期检测AO亚临床功能异常，其损害的程度间接反映出代谢紊乱的程度，成为MetS的早期标志。